Genelleştirilmiş proton devre

 

Büyük enerji tasarrufu elektron taşıma zinciri için proton devrelerin Genelleştirilmiş diyagramı .

Ulaşım , kimyasal ve elektrokimyasal potansiyel geçişlerini için denklemler

 

Bir kimyasal degrade aşağı tarafsız bir türün Ulaştırma

 

Bir kimyasal tür bir bariyer ile ayrılmış iki birim arasında taşınan edildiğinde,bileşen hem bölümlerinde konsantrasyonundaki bir değişiklik uğrar. Akışyönü kendiliğinden aynı değere karşı , iki bölümlerindekonsantrasyonları getirmek olacaktır .

 

Daha önceki derste geliştirilen kimyasal potansiyel tartışmak içinformalizmini kullanarak :

 

M'a = MOA + RT ln aA

biz iki faz arasında ulaşımiş tanımlayabiliriz :

 

DG = NDM '

beri

 

Dm'A ( 2-1 ) = RT ln Aa2 / AA1 ------- ( 1 )

akıayıran bariyer genelinde faaliyettedegrade ( konsantrasyon gradyanı ) aşağı olduğunda faz 2 ve 1 arasında taşıma için itici güç ( ve serbest enerji değişimi negatif ) negatiftir.

 

Bir elektrokimyasal kimyasal degrade aşağı bir ücret türlerin taşıma

 

 

Iyonları ve tahsil edilir metabolitleri taşıma tartışırken Biz benzer bir biçimcilik kullanabilirsiniz . Bu durumda, ücret iki faz arasında bir izolasyon bariyer üzerinde taşındığında elektrik işleri yapılır gerçeğini dikkate almak zorunda . Bunu yapmak için , bir ücret türlerin faaliyet yerel elektrostatik potansiyel bağlıdır ve ulaşım çalışmaları farklı potansiyel evreleri arasındaki ücretten hareketi ile ilişkili elektrik işleri içerecektir göz önünde bulundurmanız gerekir . Bu tarif için, bileşen için kimyasal ve elektriksel potansiyelleri toplamı olarak tanımlanan yeni bir dönem , bizim ücret türlerin elektrokimyasal potansiyel , gerek ( ders 3 iş terimlerin tanımları bakınız) . Elektrostatik potansiyel etkisi ücretleri sayısına bağlıdır , z, vererek, bileşen tarafından taşınan :

m = m ' + ZFY

Dm ( 2-1 ) = Dm ' ( 2-1 ) + zFDy ( 2-1 )

Dm ( 2-1 ) = RT ln Aa2 / AA1 + zFDy ( 2-1 ) ----- ( 2 )

Bir konsantrasyon farkı veya potansiyel bir degrade ya ulaşım lehine olacaktır , ancak net degrade kimyasal ve elektrik işleri terimlerin toplamı olacaktır .

 

Proton taşıma denklemleri

 

Proton taşınması , biyolojik enerji dönüşümü için özel önem taşımaktadır , çünkü proton degrade ile ATP'ye ADPfosforilasyonuna elektron transfer reaksiyonları , proton devresindekiserbest enerji değişikliği, . Bu durumda, ek. ( 2 ) olur :

Dm ( 2-1 ) / F = Dp ( 2-1 ) = Dy ( 2-1 ) - ZDpH ( 2-1 )

Z = 2.303RT/zF ( 30 ° C'de ~ 60 mV değeri ile ) , ve Dpelektrokimyasal proton degrade olduğu , genellikle volt olarak ölçülen proton itici gücü ( pmf ) , denir.

( Semboller ile ilgili not

Normalde elektrokimyasal potansiyel için kullanılan sembol ( mu bar olarak okunur ) 'dir . HTML bu simge oluşturmak kolay olmadığı için , ben yerine m kullandık. )

 

Denge durumu

 

Özel ilgi olgusu bir degrade aşağı bir iyon taşınması içindenge durumudur .

 

Dm = 0

 

Dy ( 2-1 ) = RT ln AA1 / Aa2

zf

 

ve kimyasal itici güç eşit ve zıt elektrik gücü ile dengelenmiştir .

Diğer ulaşım süreçlerinin açıklamasında bu biçimcilikkullanım örnekleri için tıklayınız.

 

Tarihi denklemi ve lipofilik iyon geçirgenliği

 

Bir faz üzerinde iletimmobil türlerin konsantrasyonunun , bu türler için faz , mesafe ve kesit alanının iletkenliğine göre belirlenir . Bir iyon taşıyıcı olarak iyonofor veya protonophore etkililiği membran konsantrasyonuna nedenle bağlıdır. Bu belirleyen parametreler Born denklemi tarafından verilmektedir .

Tarihi enerjisi ( B ) dielektrik sabiti E2 ve kalınlığı d olan bir çift-katlı ortasına dielektrik sabiti E1 bir sulu fazdan bir masrafsızdır e ve yarıçapının bir tek değerli , küre şeklinde, nonpolarizable iyon transferi için gereklidir :

 

W = e2/8pe0a { 1/e1 - 1/e2 } - e2/4pe0 E2D ln { 2E1 / ( e1 + e2 ) }

Denklemin incelenmesi membran içine bölümü belirlenmesinde önemiaçısından gösterir. Bunlar :

 

Ücret , e . Wşarj azalanzarı içine bölüm yana ise 1 ötesinde ücret orantısız bir etkiye sahiptir artan , e2 göre değişir çünkü. Nigericinkatyon şarj nötralize ederek ulaşım kolaylaştırır .

Yarıçapı , bir temsil olarakseyrekleştirme tarafından işgal . Hacminin artırılması yerel dielektrik daha büyük bir hacmi düşük dielektrik fazına bölüm lehine , devreye girer sağlar . Valinomycin etkilişarj hacmi artaneden depsipeptid omurgasından karbonil grupları bir halkakatyon solvatlan. DNP veya FCCP gibi protonophores olarak, anyon şarjp -bağlı sistem üzerinden solvatlanması .

Dielektrikfazının sürekli taşıma E2 , oluştuğu yoluyla . Bir lipid membran lipid ile protein yerleştirilmesi , ya da örneğin , bir ekleme ile uğraşırken bir değişken terim değildir rağmen, gramisidin gözenek , lipid ile elde edilenden daha yüksek bir dielektrik sabiti bir aşaması ile ulaşım sağlar.

Born denklemde yer almayan ek bir terim , lipid fazınabölüm katsayısıdır. Ionophoric kompleksidışındaki lipofilik çünkü Valinomycin , nigericin gramisidin ve etkili iyonoforlar vardır . Oktil - DNP DNP daha bir uncoupler olarak çok daha etkilidir .

Araştırma büyük bir vücut Born denkleminetkileri araştırdı , ve bu faktörler uygulamak ve ionophoric mekanizmasının bir anlayış için bir bağlam sağlamak göstermiştir .

Elektron transferi ve H + - ulaşım arasındaki bağlantı fiziksel kimya