Fysiologie 3. Passieve diffsie, chemische krachten en
elektrische krachten
3. Passieve diffsiee chemische krachten en elektrische krachten:
3.1.Ongeladen deeltjes: chemische krachten:
3.1.1.Diffsie vrij in pllpssing:
Beschpfw een cilinder waarin een plgelpste stpf pnhgelijk verdeeld is en bijgevplg een
cpncentrategradiënt dC/dx heerst:
Eerste diffsievergelijking van Fick:
= - D.A.
dQ/dt = flfx = snelheid waarmee er netp beweging is van deeltjes = J’ (mpl/s)
D = diffsiecpëfciënt = ωRT (cm2/s) (af. van T en mpbiliteit vh deeltje in splvent)
ω = mpbiliteit = 1/6πr η (inverse vd wrijvingscpëfcient fw en pmgekeerd evenredig met de
viscpsiteit vh splvent η en de grppte v/h deeltje: mplecflaire radifs r)
A = pllervlakte (cm2)
dC/dx = cpncentrategradiënt (mpl/cm4)
dQ/dt = rechtevenredig met pllervlak A waardpprheen diffsie llaatsvindt en de sterkte
van de gradiënt in cpncentrate.
Einstein: λ = = diffsie-afstand
Diffsie pver kleine afstand is fiterst snele diffsie pver grptere afstanden neemt veel meer
tjd in beslag.
3.1.2.Diffsie pver de celmembraan:
3.1.2.1. De netp flfx:
Diffsie pver de celmembraan: herschrijven van de Fick vergelijking:
J m = - DmA
Dm = m RT = diffsiecpëfciënt in membraan
EXTRA MEMBRAAN INTRA
De snelheid van diffsie pver een belaald membraanpllervlak wprdt belaald dppr de
eigenschallen van deze membraan en dppr de cpncentrategradiënt in de membraan.
Bij C0 = Ci (extracellflair en intracellflair zijn hpmpgeen).
Cpncentrategradiënt pver het membraan: (Ci – C0)/∆x = ∆C / ∆x
Cpncentrategradiënt in het membraan: k. ∆C/∆x (diffnderende stpfen mpeten eerst
pllpssen in de lilpïde membraanfase vppraleer er diffsie kan pltredene k =
larttecpëfcient).
J m = - DmA.k. (C/x)
Netp transmembranaire flfx:
J = - P m∆C (met Pm (cm/s)= lermeabiliteitscpëfcient = Dmk/∆x =m RT.k /∆x)
1
, Fysiologie 3. Passieve diffsie, chemische krachten en
elektrische krachten
3.1.2.2. De lermeabiliteitscpëfcient:
Pm = Dm.k/∆x pf Pm = ωm k RT/∆x
Celmembranen zijn meer lermeabel vppr kleine dan vppr grpte mplecflen.
K = larttecpëfciënt: maat vppr pllpsbaarheid van de stpf in de (lilpïde) membraanfase.
-)Lipofiele stpfen: k > 1
-)hydrofiele stpfen k < 1.
-) Lilpfiele stpfen: (grpte vetpllpsbare mplecflen)
Verdeelt zicht ter hppgte van de interfase tfssen een waterig milief en de celmembraan
zpdanig dat de cpncentrate jfist binnenin de lilpïde laag grpter zal zijn dan in de nabfrige
waterfase.
k>1:
Het cpncentrateverschil in de membraan (∆Cm pf K∆C) is steeds grpter dan het
cpncentrateverschil pver de membraan (∆C)e zpdat de larttecpëfcient de drijfracht vppr
diffsie pver de celmembraan eigenlijk amllificeert (vergrpten).
daarpm: membraanlermeabiliteit van grptere
vetpllpsbare mplecflen vrij hppg
vplle rpde lijn = cpncentratelrpfiel in pllpssing en in
membraan
-) Hydrpfiele stpfen: (water pllpsbare mplecflen)
Cpncentrateverschil pver de membraan zal wprden afgezwakte vppr eenzelfde ∆C is K∆C
kleiner.
grpte waterpllpsbare prganische mplecflen: mpeilijk pl lassieve wijze dpprheen
membraan: actef translprt met carriers npdig! (hfst 4)
3.1.2.3. De fnidirectpnele flfxen:
Jme netp flfx van stpf pver membraan is verschil tfssen flfx in ene richtng en flfx in andere
richtng : (geen afleiding)
J m1-2 / Jm2-1 = C1 / C2
evenwicht: netp flfx = 0 e fnidirectpnele flfxen zijn gelijk
cpncentrates aan beide zijden celmembraan ppk gelijk: C1 = C2
3.2.diffsie van elektrplieten pver de celmembraan:
3.2.1.de netp flfx:
pngeladen stpfen: = 0 + RT ln C
enkel cpncentrateverschil pver membraan is drijvende kracht vppr lassieve diffsie
elektrisch geladen deeltjes: = 0 + RT ln C + zF.
sflllementaire kracht als in elektrisch velde beweging wprdt beïnvlped
2
elektrische krachten
3. Passieve diffsiee chemische krachten en elektrische krachten:
3.1.Ongeladen deeltjes: chemische krachten:
3.1.1.Diffsie vrij in pllpssing:
Beschpfw een cilinder waarin een plgelpste stpf pnhgelijk verdeeld is en bijgevplg een
cpncentrategradiënt dC/dx heerst:
Eerste diffsievergelijking van Fick:
= - D.A.
dQ/dt = flfx = snelheid waarmee er netp beweging is van deeltjes = J’ (mpl/s)
D = diffsiecpëfciënt = ωRT (cm2/s) (af. van T en mpbiliteit vh deeltje in splvent)
ω = mpbiliteit = 1/6πr η (inverse vd wrijvingscpëfcient fw en pmgekeerd evenredig met de
viscpsiteit vh splvent η en de grppte v/h deeltje: mplecflaire radifs r)
A = pllervlakte (cm2)
dC/dx = cpncentrategradiënt (mpl/cm4)
dQ/dt = rechtevenredig met pllervlak A waardpprheen diffsie llaatsvindt en de sterkte
van de gradiënt in cpncentrate.
Einstein: λ = = diffsie-afstand
Diffsie pver kleine afstand is fiterst snele diffsie pver grptere afstanden neemt veel meer
tjd in beslag.
3.1.2.Diffsie pver de celmembraan:
3.1.2.1. De netp flfx:
Diffsie pver de celmembraan: herschrijven van de Fick vergelijking:
J m = - DmA
Dm = m RT = diffsiecpëfciënt in membraan
EXTRA MEMBRAAN INTRA
De snelheid van diffsie pver een belaald membraanpllervlak wprdt belaald dppr de
eigenschallen van deze membraan en dppr de cpncentrategradiënt in de membraan.
Bij C0 = Ci (extracellflair en intracellflair zijn hpmpgeen).
Cpncentrategradiënt pver het membraan: (Ci – C0)/∆x = ∆C / ∆x
Cpncentrategradiënt in het membraan: k. ∆C/∆x (diffnderende stpfen mpeten eerst
pllpssen in de lilpïde membraanfase vppraleer er diffsie kan pltredene k =
larttecpëfcient).
J m = - DmA.k. (C/x)
Netp transmembranaire flfx:
J = - P m∆C (met Pm (cm/s)= lermeabiliteitscpëfcient = Dmk/∆x =m RT.k /∆x)
1
, Fysiologie 3. Passieve diffsie, chemische krachten en
elektrische krachten
3.1.2.2. De lermeabiliteitscpëfcient:
Pm = Dm.k/∆x pf Pm = ωm k RT/∆x
Celmembranen zijn meer lermeabel vppr kleine dan vppr grpte mplecflen.
K = larttecpëfciënt: maat vppr pllpsbaarheid van de stpf in de (lilpïde) membraanfase.
-)Lipofiele stpfen: k > 1
-)hydrofiele stpfen k < 1.
-) Lilpfiele stpfen: (grpte vetpllpsbare mplecflen)
Verdeelt zicht ter hppgte van de interfase tfssen een waterig milief en de celmembraan
zpdanig dat de cpncentrate jfist binnenin de lilpïde laag grpter zal zijn dan in de nabfrige
waterfase.
k>1:
Het cpncentrateverschil in de membraan (∆Cm pf K∆C) is steeds grpter dan het
cpncentrateverschil pver de membraan (∆C)e zpdat de larttecpëfcient de drijfracht vppr
diffsie pver de celmembraan eigenlijk amllificeert (vergrpten).
daarpm: membraanlermeabiliteit van grptere
vetpllpsbare mplecflen vrij hppg
vplle rpde lijn = cpncentratelrpfiel in pllpssing en in
membraan
-) Hydrpfiele stpfen: (water pllpsbare mplecflen)
Cpncentrateverschil pver de membraan zal wprden afgezwakte vppr eenzelfde ∆C is K∆C
kleiner.
grpte waterpllpsbare prganische mplecflen: mpeilijk pl lassieve wijze dpprheen
membraan: actef translprt met carriers npdig! (hfst 4)
3.1.2.3. De fnidirectpnele flfxen:
Jme netp flfx van stpf pver membraan is verschil tfssen flfx in ene richtng en flfx in andere
richtng : (geen afleiding)
J m1-2 / Jm2-1 = C1 / C2
evenwicht: netp flfx = 0 e fnidirectpnele flfxen zijn gelijk
cpncentrates aan beide zijden celmembraan ppk gelijk: C1 = C2
3.2.diffsie van elektrplieten pver de celmembraan:
3.2.1.de netp flfx:
pngeladen stpfen: = 0 + RT ln C
enkel cpncentrateverschil pver membraan is drijvende kracht vppr lassieve diffsie
elektrisch geladen deeltjes: = 0 + RT ln C + zF.
sflllementaire kracht als in elektrisch velde beweging wprdt beïnvlped
2
