3.3.3 – Az elektrokémiai gradiens és a filtráció – Elektrochemischer Gradient und Filtration
1. Egy ion membránon keresztüli mozgását két, egymástól megkülönböztethető, de egyidejűleg ható erő irányítja. – Die Bewegung eines Ions durch eine Membran wird von zwei unterscheidbaren, jedoch gleichzeitig wirkenden Kräften bestimmt.
2. A kémiai hajtóerő a membrán két oldala közötti koncentrációkülönbségből ered, és az ionokat a nagyobb koncentrációjú térből az alacsonyabb felé mozgatja. – Die chemische Triebkraft entsteht aus dem Konzentrationsunterschied zwischen beiden Membranseiten und bewegt die Ionen vom Raum höherer zum Raum niedrigerer Konzentration.
3. Ezzel párhuzamosan elektromos erő is hat rájuk, amelynek irányát az ion töltése, valamint a membrán két oldala közötti feszültség határozza meg. – Gleichzeitig wirkt auf sie eine elektrische Kraft, deren Richtung von der Ladung des Ions und der Spannung zwischen beiden Membranseiten bestimmt wird.
4. A kémiai és az elektromos hajtóerő eredőjét elektrokémiai gradiensnek nevezzük, amely megadja az adott ion nettó mozgásának várható irányát. – Die Summe der chemischen und elektrischen Triebkraft wird als elektrochemischer Gradient bezeichnet, der die zu erwartende Richtung der Nettobewegung des betreffenden Ions angibt.
5. Előfordulhat, hogy mindkét erő ugyanabba az irányba hajtja az iont, máskor azonban egymással ellentétesen hatnak, és részben vagy teljesen kiegyenlítik egymást. – Beide Kräfte können das Ion in dieselbe Richtung treiben, in anderen Fällen wirken sie jedoch entgegengesetzt und gleichen einander teilweise oder vollständig aus.
6. Egy ion egyensúlyi potenciálja az a membránfeszültség, amelynél az elektromos erő pontosan ellensúlyozza a koncentrációkülönbségből származó kémiai hajtóerőt. – Das Gleichgewichtspotential eines Ions ist jene Membranspannung, bei der die elektrische Kraft die aus dem Konzentrationsunterschied entstehende chemische Triebkraft genau ausgleicht.
7. Kálium esetében a nagyobb sejten belüli koncentráció kifelé irányuló diffúziót idéz elő, miközben a negatív sejtbelső elektromosan visszatartja a pozitív káliumionokat. – Beim Kalium bewirkt die höhere intrazelluläre Konzentration eine nach außen gerichtete Diffusion, während das negative Zellinnere die positiven Kaliumionen elektrisch zurückhält.
8. Nátriumionokra nyugalomban mindkét erő befelé hat, mert koncentrációjuk kívül nagyobb, a negatív sejtbelső pedig elektromosan is vonzza őket. – Auf Natriumionen wirken im Ruhezustand beide Kräfte nach innen, da ihre Konzentration außen höher ist und das negative Zellinnere sie zusätzlich elektrisch anzieht.
9. Kloridionoknál a koncentrációs és elektromos viszonyok sejttípusonként eltérhetnek, mivel a negatív töltés miatt az elektromos erő iránya ellentétes a pozitív ionokéval. – Bei Chloridionen können sich die Konzentrations- und Spannungsverhältnisse je nach Zelltyp unterscheiden, weil die elektrische Kraft aufgrund ihrer negativen Ladung entgegengesetzt zu jener positiver Ionen gerichtet ist.
10. Amikor egy adott ion csatornája megnyílik, az ionáram irányát nem önmagában a koncentrációkülönbség, hanem a teljes elektrokémiai gradiens határozza meg. – Wenn sich der Kanal eines bestimmten Ions öffnet, wird die Richtung des Ionenstroms nicht allein vom Konzentrationsunterschied, sondern vom gesamten elektrochemischen Gradienten bestimmt.
11. Az úgynevezett hajtóerő a tényleges membránpotenciál és az adott ion egyensúlyi potenciálja közötti különbség, amelynek nagysága az ionáram erősségét is befolyásolja. – Die sogenannte treibende Kraft entspricht der Differenz zwischen dem tatsächlichen Membranpotential und dem Gleichgewichtspotential des betreffenden Ions und beeinflusst auch die Stärke des Ionenstroms.
12. A filtráció ettől eltérő passzív transzportforma, amelyben a folyadék és a benne oldott kisebb anyagok nyomáskülönbség hatására együtt, tömegáramlással haladnak át egy pórusos határfelületen. – Die Filtration ist eine davon verschiedene passive Transportform, bei der Flüssigkeit und darin gelöste kleinere Stoffe infolge eines Druckunterschieds gemeinsam als Massenstrom eine poröse Grenzfläche passieren.
13. Diffúziókor az egyes részecskék hőmozgása és koncentrációkülönbsége hozza létre a nettó áramlást, filtrációkor viszont a folyadék egészét a hidrosztatikai nyomás mozgatja. – Bei der Diffusion erzeugen Wärmebewegung und Konzentrationsunterschied einzelner Teilchen den Nettostrom, während bei der Filtration die gesamte Flüssigkeit durch hydrostatischen Druck bewegt wird.
14. A vérkapillárisokban a vér és a szövet közötti nyomáskülönbség vizet, ionokat és más kismolekulájú anyagokat préselhet át az érfal pórusain. – In Blutkapillaren kann der Druckunterschied zwischen Blut und Gewebe Wasser, Ionen und andere kleinmolekulare Stoffe durch die Poren der Gefäßwand pressen.
15. Különösen jelentős filtráció zajlik a vesetestecskében, ahol a glomeruláris kapillárisok vérnyomása nagy mennyiségű, fehérjében szegény elsődleges vizelet képződését teszi lehetővé. – Eine besonders ausgeprägte Filtration findet im Nierenkörperchen statt, wo der Blutdruck der glomerulären Kapillaren die Bildung großer Mengen eines proteinarmen Primärharns ermöglicht.
16. A pórusok és a hozzájuk tartozó szűrőrétegek szitamódra visszatartják a nagyobb részecskéket, miközben a víz és a megfelelő méretű oldott anyagok átjuthatnak. – Die Poren und die zugehörigen Filterschichten halten größere Teilchen wie ein Sieb zurück, während Wasser und gelöste Stoffe geeigneter Größe passieren können.
17. Bár a filtrációhoz nem szükséges közvetlen ATP-felhasználás, mindig a nyomásgradiens irányában zajlik, ezért világosan elkülönül a gradiensekkel szemben működő aktív transzporttól. – Obwohl die Filtration keinen unmittelbaren ATP-Verbrauch erfordert, verläuft sie stets in Richtung des Druckgradienten und unterscheidet sich daher eindeutig vom gegen Gradienten arbeitenden aktiven Transport.
(aufklappen)magyar
1. Egy ion membránon keresztüli mozgását két, egymástól megkülönböztethető, de egyidejűleg ható erő irányítja.
2. A kémiai hajtóerő a membrán két oldala közötti koncentrációkülönbségből ered, és az ionokat a nagyobb koncentrációjú térből az alacsonyabb felé mozgatja.
3. Ezzel párhuzamosan elektromos erő is hat rájuk, amelynek irányát az ion töltése, valamint a membrán két oldala közötti feszültség határozza meg.
4. A kémiai és az elektromos hajtóerő eredőjét elektrokémiai gradiensnek nevezzük, amely megadja az adott ion nettó mozgásának várható irányát.
5. Előfordulhat, hogy mindkét erő ugyanabba az irányba hajtja az iont, máskor azonban egymással ellentétesen hatnak, és részben vagy teljesen kiegyenlítik egymást.
6. Egy ion egyensúlyi potenciálja az a membránfeszültség, amelynél az elektromos erő pontosan ellensúlyozza a koncentrációkülönbségből származó kémiai hajtóerőt.
7. Kálium esetében a nagyobb sejten belüli koncentráció kifelé irányuló diffúziót idéz elő, miközben a negatív sejtbelső elektromosan visszatartja a pozitív káliumionokat.
8. Nátriumionokra nyugalomban mindkét erő befelé hat, mert koncentrációjuk kívül nagyobb, a negatív sejtbelső pedig elektromosan is vonzza őket.
9. Kloridionoknál a koncentrációs és elektromos viszonyok sejttípusonként eltérhetnek, mivel a negatív töltés miatt az elektromos erő iránya ellentétes a pozitív ionokéval.
10. Amikor egy adott ion csatornája megnyílik, az ionáram irányát nem önmagában a koncentrációkülönbség, hanem a teljes elektrokémiai gradiens határozza meg.
11. Az úgynevezett hajtóerő a tényleges membránpotenciál és az adott ion egyensúlyi potenciálja közötti különbség, amelynek nagysága az ionáram erősségét is befolyásolja.
12. A filtráció ettől eltérő passzív transzportforma, amelyben a folyadék és a benne oldott kisebb anyagok nyomáskülönbség hatására együtt, tömegáramlással haladnak át egy pórusos határfelületen.
13. Diffúziókor az egyes részecskék hőmozgása és koncentrációkülönbsége hozza létre a nettó áramlást, filtrációkor viszont a folyadék egészét a hidrosztatikai nyomás mozgatja.
14. A vérkapillárisokban a vér és a szövet közötti nyomáskülönbség vizet, ionokat és más kismolekulájú anyagokat préselhet át az érfal pórusain.
15. Különösen jelentős filtráció zajlik a vesetestecskében, ahol a glomeruláris kapillárisok vérnyomása nagy mennyiségű, fehérjében szegény elsődleges vizelet képződését teszi lehetővé.
16. A pórusok és a hozzájuk tartozó szűrőrétegek szitamódra visszatartják a nagyobb részecskéket, miközben a víz és a megfelelő méretű oldott anyagok átjuthatnak.
17. Bár a filtrációhoz nem szükséges közvetlen ATP-felhasználás, mindig a nyomásgradiens irányában zajlik, ezért világosan elkülönül a gradiensekkel szemben működő aktív transzporttól.
(aufklappen)német
1. Die Bewegung eines Ions durch eine Membran wird von zwei unterscheidbaren, jedoch gleichzeitig wirkenden Kräften bestimmt.
2. Die chemische Triebkraft entsteht aus dem Konzentrationsunterschied zwischen beiden Membranseiten und bewegt die Ionen vom Raum höherer zum Raum niedrigerer Konzentration.
3. Gleichzeitig wirkt auf sie eine elektrische Kraft, deren Richtung von der Ladung des Ions und der Spannung zwischen beiden Membranseiten bestimmt wird.
4. Die Summe der chemischen und elektrischen Triebkraft wird als elektrochemischer Gradient bezeichnet, der die zu erwartende Richtung der Nettobewegung des betreffenden Ions angibt.
5. Beide Kräfte können das Ion in dieselbe Richtung treiben, in anderen Fällen wirken sie jedoch entgegengesetzt und gleichen einander teilweise oder vollständig aus.
6. Das Gleichgewichtspotential eines Ions ist jene Membranspannung, bei der die elektrische Kraft die aus dem Konzentrationsunterschied entstehende chemische Triebkraft genau ausgleicht.
7. Beim Kalium bewirkt die höhere intrazelluläre Konzentration eine nach außen gerichtete Diffusion, während das negative Zellinnere die positiven Kaliumionen elektrisch zurückhält.
8. Auf Natriumionen wirken im Ruhezustand beide Kräfte nach innen, da ihre Konzentration außen höher ist und das negative Zellinnere sie zusätzlich elektrisch anzieht.
9. Bei Chloridionen können sich die Konzentrations- und Spannungsverhältnisse je nach Zelltyp unterscheiden, weil die elektrische Kraft aufgrund ihrer negativen Ladung entgegengesetzt zu jener positiver Ionen gerichtet ist.
10. Wenn sich der Kanal eines bestimmten Ions öffnet, wird die Richtung des Ionenstroms nicht allein vom Konzentrationsunterschied, sondern vom gesamten elektrochemischen Gradienten bestimmt.
11. Die sogenannte treibende Kraft entspricht der Differenz zwischen dem tatsächlichen Membranpotential und dem Gleichgewichtspotential des betreffenden Ions und beeinflusst auch die Stärke des Ionenstroms.
12. Die Filtration ist eine davon verschiedene passive Transportform, bei der Flüssigkeit und darin gelöste kleinere Stoffe infolge eines Druckunterschieds gemeinsam als Massenstrom eine poröse Grenzfläche passieren.
13. Bei der Diffusion erzeugen Wärmebewegung und Konzentrationsunterschied einzelner Teilchen den Nettostrom, während bei der Filtration die gesamte Flüssigkeit durch hydrostatischen Druck bewegt wird.
14. In Blutkapillaren kann der Druckunterschied zwischen Blut und Gewebe Wasser, Ionen und andere kleinmolekulare Stoffe durch die Poren der Gefäßwand pressen.
15. Eine besonders ausgeprägte Filtration findet im Nierenkörperchen statt, wo der Blutdruck der glomerulären Kapillaren die Bildung großer Mengen eines proteinarmen Primärharns ermöglicht.
16. Die Poren und die zugehörigen Filterschichten halten größere Teilchen wie ein Sieb zurück, während Wasser und gelöste Stoffe geeigneter Größe passieren können.
17. Obwohl die Filtration keinen unmittelbaren ATP-Verbrauch erfordert, verläuft sie stets in Richtung des Druckgradienten und unterscheidet sich daher eindeutig vom gegen Gradienten arbeitenden aktiven Transport.