la Absorción de las sustancias minerales del suelo y el transporte de los iones a través de las membranas celulares. El origen y el papel transmembrannogo del potencial en el transporte de los iones

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Puesto que todos los iones son cargados, la velocidad de su difusión y la distribución en el estado equiponderante está determinada no sólo la permeabilidad de la membrana y las distinciones en la concentración de los iones por sus dos partes (el potencial químico), pero también y el potencial eléctrico que surge entre interior y; exterior por las partes de la membrana. Por eso hablamos que el movimiento de los iones es condicionado al gradiente del potencial electroquímico. Las jaulas habitualmente vegetales a la parte interior de las membranas tienen el potencial negativo que lleva a la absorción preponderante de los cationes (+) en comparación con los aniones (-). Es necesario más detalladamente discutir este potencial.

Si dividir por la membrana las soluciones con la concentración diferente con soltura diffundirujushchih de los iones, entre sus dos partes surgirá la tensión llamada transmembrannym por el potencial. Se puede medirlo por medio de dos microelectrodos unidos al voltímetro sensible. Un electrodo hecho del capilar de cristal con el diámetro aproximadamente a 1 micrones, es introducido a través de la pared celular y plazmalemmu dentro de la jaula, a otro, el electrodo de la comparación, se sitúa fuera de la jaula (fig. 7.8). En las jaulas con grande central vakuolju el electrodo interior penentra habitualmente no sólo a través de plazmalemmu, sino también a través de tonoplast, así que las cantidades medidas representan la diferencia de potenciales entre vakuolju y el ambiente celular. Las medidas semejantes muestran que la diferencia de potenciales se conmueve de 50 hasta 200 mv, y el contenido de la jaula es caracterizado por una carga más negativa.

Transmembrannyj el potencial es condicionado parcialmente por la permeabilidad selectiva de la membrana celular que limita la velocidad del movimiento de un ion acerca de otro. A +, por ejemplo, puede penentrar a través de la membrana considerablemente más rápidamente, que С1-. ¡Si dos estos del ion dentro de la jaula tienen una más alta concentración, que alrededor de ella, más rápido neto-difusión los iones A + afuera por el gradiente de la concentración en final! El total llevará al surgimiento de una más alta carga negativa dentro de la jaula, puesto que habrá allí una cantidad С1 sobrante.

el transporte Activo (prokachivanie de los iones a través de la membrana) representa, es probable, el regulador más importante transmembrannogo del potencial. Discutiremos algunos detalles de este proceso más tarde. Al principio examinaremos las consecuencias del transporte activo de los iones de un tipo cualquiera solamente en una dirección. Tal proceso se llama electrogenético, puesto que: conduce a la acumulación de las cargas negativas a una parte de la membrana y positivo - en otra. Por un de los iones principales que participan en la creación transmembrannogo del potencial, es N +. Al bombeo de N + de la jaula dentro de ella surge el potencial negativo.

Habiendo surgido una vez, transmembrannyj el potencial puede influir a su vez sobre el movimiento ulterior de los iones. Supondremos, por ejemplo que transmembrannyj el potencial de la jaula compone-166 mv, y el contenido interior de la jaula

es cargado negativamente. Este potencial intracelular negativo llama la difusión en la jaula de los iones positivamente cargados, tales, como A +. Al mismo tiempo será aplastado el ingreso de los iones negativamente cargados, por ejemplo С1-. Se puede contar la dependencia cuantitativa entre tranomembrannym por el potencial y los flujos de difusión de ion cualquiera, por ejemplo A +, por la fórmula llamada por la ecuación Por Nernsta (cm. Más abajo).

Algunas moléculas no cargadas, tales, como la sacarosa, penentran a través de la membrana al mismo tiempo u otro ion, habitualmente para N +. Este proceso llamado kotransportom o simportom, juega especialmente el papel importante en la regulación del movimiento de la sacarosa en el floemo y de ella (cm. Hl. 8).

el Ingreso en las jaulas del floemo del complejo de N + - la sacarosa (' la carga ') y su separación de las jaulas del floemo (' la descarga '), es probable, pasan por medio del traslado de las moléculas a través de la membrana con la participación permeazy. Las moléculas no cargadas de la sacarosa ' se abren paso ' a través de permeazu por los iones de N +, y la dirección está determinada neto-difusión al gradiente electroquímico de N +.

Uravnenie Nernsta vincula el potencial eléctrico dentro de la jaula a la distribución de los iones cargados:

donde E - transmembrannyj el potencial (mv), medido con el uso del electrodo puesto la toma de tierra fuera de la jaula; p - la valencia y la carga del ion;

d - la concentración (moljarnost) del ion dentro de la jaula; С0 - la concentración (moljarnost) del ion fuera de la jaula. Supondremos que E =-116 mv. Para los cationes monovalentes, por ejemplo Na + o A +, п=1 y lg С1/С0 =-116/-58=2. Puesto que

2 es lg 100, A + y Na + serán diffundirovat en la jaula sin gasto de la energía metabólica hasta que la concentración interior de cada ion no sea igual 102, o 100Hna-ruzhnaja la concentración. Por otro lado, la difusión del anión monovalente, por ejemplo С1 _, llevará a lo que su concentración interior compondrá sólo 10-2, o 0,01Х la concentración exterior.

las cantidades Típicas transmembrannogo del potencial y la concentración A +, Na + y С1- adentro vakuoli las jaulas de la planta superior son mostradas más abajo. La concentración Na + dentro de la jaula es más pequeña que la cantidad contada por la ecuación Por Nernsta, a la concentración

K + y GI - - es más grande. Es evidente, Na + es transportado activamente de la jaula, a A + y С1- - en la jaula. A + - el único elemento, que concentración real es próxima al Nernsta, contado por la ecuación.