Общие представления о проницаемости

транспортных белков. Это особые трансмембранные белки, каждый из которых 
отвечает за транспорт определенных молекул или групп родственных молекул. 
В клетках существуют также механизмы переноса через мембрану макромолекул 
(белков) и даже крупных частиц. Процесс поглощения макромолекул клеткой 
называется эндоцитозом. В общих чертах механизм его протекания таков: 
локальные участки плазматической мембраны впячиваются и замыкаются, 
образуя эндоцитозный пузырек, затем поглощенная частица обычно попадает в 
лизосомы и подвергается деградации. 
3.1 Диффузия (лат. diffusio — распространение, растекание, рассеивание) — 
процесс переноса материи или энергии из области с высокой концентрацией в 
область с низкой концентрацией (против градиента концентрации). Самым 
известным примером диффузии является перемешивание газов или жидкостей 
(если в воду капнуть чернил, то жидкость через некоторое время станет 
равномерно окрашенной). Другой пример связан с твёрдым телом: если один 
конец стержня нагреть или электрически зарядить, распространяется тепло (или 
соответственно электрический ток) от горячей (заряженной) части к холодной 
(незаряженной) части. В случае металлического стержня тепловая диффузия 
развивается быстро, а ток протекает почти мгновенно. Если стержень изготовлен 
из синтетического материала, тепловая диффузия протекает медленно, а 
диффузия электрически заряженных частиц — очень медленно. Диффузия 
молекул протекает в общем ещё медленнее. Например, если кусочек сахара 
опустить на дно стакана с водой и воду не перемешивать, то пройдёт несколько 
недель, прежде чем раствор станет однородным. Ещё медленнее происходит 
диффузия одного твёрдого вещества в другое. Например, если медь покрыть 
золотом, то будет происходить диффузия золота в медь, но при нормальных 
условиях (комнатная температура и атмосферное давление) золотосодержащий 
слой достигнет толщины в несколько микрометров только через несколько тысяч 
лет. 
Все виды диффузии подчиняются одинаковым законам. Скорость диффузии 
пропорциональна площади поперечного сечения образца, а также разности 
концентраций, температур или зарядов (в случае относительно небольших 
величин этих параметров). Так, тепло будет в четыре раза быстрее 
распространяться через стержень диаметром в два сантиметра, чем через 
стержень диаметром в один сантиметр. Это тепло будет распространяться 
быстрее, если перепад температур на одном сантиметре будет 10 °C вместо 5 °C. 
Скорость диффузии пропорциональна также параметру, характеризующему 
конкретный материал. В случае тепловой диффузии этот параметр называется 
теплопроводность, в случае потока электрических зарядов — 

электропроводность. Количество вещества, которое диффундирует в течение 
определённого времени, и расстояние, проходимое диффундирующим веществом, 
пропорциональны квадратному корню времени диффузии. 
Диффузия представляет собой процесс на молекулярном уровне и определяется 
случайным характером движения отдельных молекул. Скорость диффузии в связи 
с этим пропорциональна средней скорости молекул. В случае газов средняя 
скорость малых молекул больше, а именно она обратно пропорциональна 
квадратному корню из массы молекулы и растёт с повышением температуры. 
Диффузионные процессы в твёрдых телах при высоких температурах часто 
находят практическое применение. Например, в определённых типах электронно-
лучевых трубок (ЭЛТ) применяется металлический торий, 
продиффундировавший через металлический вольфрам при 2000 °C. 

жүктеу/скачать 0.56 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: