15: Пасивний транспорт

Last updated

Oct 25, 2022
Save as PDF
- 14.3: Ламінарний і турбулентний потік
- 15.1: Зменшення розмірності

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

Пасивний транспорт часто є синонімом дифузії, де теплова енергія є єдиним джерелом руху.

$\langle r(t) \rangle = 0 \qquad \qquad \qquad \langle r^2(t) \rangle^{1/2}=\sqrt{6Dt} \qquad \qquad \qquad r_{rms}\propto \sqrt{t} \nonumber$

У біологічних системах дифузійний транспорт може працювати в коротких масштабах, але він не ефективний для перенесення на великі відстані. Розглянемо:

$\langle r^2 \rangle^{1/2}$ для невеликого білка, що рухається у воді

~10 мм →10 ^-7 с

~10 мкм → 10 ^—1 с

Активний транспорт відноситься до спрямованого руху:

$\langle r(t) \rangle = \langle v \rangle t \qquad \qquad \qquad \qquad r \propto t \nonumber$

Це вимагає введення енергії в систему, однак ми все одно повинні мати справу з випадковими тепловими коливаннями.

Як ви прискорюєте транспорт?

Ми обговоримо такі можливості:

Зменшити розмірність: полегшена дифузія
Градієнт вільної енергії (хімічного потенціалу): Дифузія в потенціалі
Спрямований: Вимагає введення енергії, яка керує перемиканням між двома конформаційними станами рухомої частинки, пов'язаної з перекладом.

15.1: Зменшення розмірності
15.2: Сприяння дифузії
Спрощена дифузія - це тип зменшення розмірності, який був використаний для опису руху факторів транскрипції та регуляторних білків, які шукають їх зв'язуючу мішень на ДНК.
15.3: Час пошуку в полегшеній дифузії