Lý sinh học phần 5 ppsx

Bên cạnh vai trò của 5 gradien kể trên thì hướng vận chuyển của dòng vật chất còn phụ

thuộc vào cường độ trao đổi chất của tế bào. Khi tương quan giữa các quá trình tổng hợp

và phân huỷ ở trong tế bào thay đổi thì hướng vận chuyển của dòng vật chất cũng bị thay

đổi. Ví dụ ở những tế bào hồng cầu non thường xảy ra quá trình tích lũy các chất nên ion

kali và photphat thường thấm vào trong tế bào với cường độ lớn. Ở những tế bào hồng

cầu già thì nhu cầu tích luỹ các chất ít còn quá trình phân hủy các nucleotide diễn ra

mạnh nên ion kali và photphat lại thải ra môi trường ngoài với cường độ lớn mặc dù vẫn

tồn tại gradien màng hồng cầu.

Cuối cùng còn phải kể đến vai trò của các chất kích thích hoặc gây thương tổn đối với tế

bào. Lý thuyết hưng phấn chỉ ra rằng tại những vùng màng sợi trục noron, khi có sóng

hưng phấn truyền qua thì tính thấm của màng đối với ion tăng lên. Khi dùng thuốc để phá

hủy các tế bào ung thư thì giải phóng gốc photphat.

V. Quá trình khuyếch tán và định luật Fich

Cơ chế vận chuyển chủ yếu của các chất hoà tan trong nước qua màng là quá trình

khuyếch tán. Nếu vật chất chuyển động cùng với dòng dung môi theo hướng tổng gradien,

gọi là quá trình khuyếch tán thuận. Trong trường hợp chỉ tồn tại gradien nồng độ thì vật

chất vận chuyển theo hướng gradien nồng độ, gọi là quá trình khuyếch tán.

Năm 1856, Fich đã tìm ra định luật khuyếch tán của vật chất. Tốc độ khuyếch tán của vật

chất trong một đơn vị thời gian tỷ lệ thuận với gradien nồng độ và diện tích màng nơi vật

chất thấm qua. Biểu thức toán học của định luật Fich:

dx

dC .S.D

dt

dm −= (3.1)

dt

dm

: tốc độ khuyếch tán của vật chất (gam/giây).

D : hệ số khuyếch tán. Đối với mỗi chất nó là một hằng số. Ví dụ với đường mía thì

D=0,384, với đường Mantoza thì D=0,373. Đơn vị của hệ số khuyếch tán là Cm-1. s-1.

S: Diện tích bề mặt màng tế bào nơi vật chất thấm qua (cm2

).

dx

dC : gradien nồng độ.

Dấu trừ ở vế phải của phương trình (3.1) thể hiện sự khuyếch tán của vật chất theo chiều

từ nơi có nồng độ cao tới nơi có nồng độ thấp làm cho sự chênh lệch về nồng độ sẽ giảm

dần.

Định luật Fich có thể được trình bày qua dòng khuyếch tán ik, là lượng vật chất thấm qua

một đơn vị diện tích trong một đơn vị thời gian.

dt.S

dm ik = (3.2)

So sánh phương trình (3.2) với phương trình (3.1) rút ra:

dx

dC Dik −= (3.3)