Белковая глобула плавает в жидком бислое мембраны и может перемещаться в горизонтальном и вертикальном направлениях.
Молекулы растворенного веще-
 |
| Рис. 8. Мономолекулярный слой липидов Рис. 9. Способ крепления отрица-на поверхности раздела вода — масло и ми- тельно заряженных белков и поляр-целлы липидов в масле и воде ных головок мембранных липидов через мостики, образуемые ионами двухвалентных металлов |
Если мембрана разделяет два раствора различной концентрации, то в зависимости от ее проницаемости через нее будет проходить растворитель или растворенное вещество, и в результате процесса диффузии произойдет выравнивание концентрации. Вначале наблюдается чистое перемещение веществ через мембрану (I), затем устанавливается динамическое равновесие и чистый поток отсутствует (II) (Кларксон, 1978) (рис. 10). На рисунке 11 показано, как вначале наблюдается чистое перемещение молекул воды (светлые кружки) в камеру А, поскольку мембрана непроницаема для растворенного вещества. После достижения стационарного состояния (II) устанавливается разность уровней раствора между камерами А и В, величина которой пропорциональна начальной разности концентрации растворенного вещества (осмотическому потенциалу), (Кларксон, 1978).
Через мембрану любой клетки зоны поглощения корня одновременно проникают сотни различных веществ, растворимых не только в жирах, но и в воде.
Прохождение этих веществ по механизму пассивного транспорта может осуществляться, если предположить в мембранах наличие гидрофильных отверстий (пор). Неспецифический пассивный транспорт ионов и молекул может идти путем диффузии через поры мембраны (для гидрофильных веществ), а нейтральных молекул — также путем растворения проникающего вещества в мембране (для веществ, хорошо растворимых в жирах).
Расчеты показывают, что площадь пор в мембране должна составлять не более 0,1 % ее поверхности.
Если частицы несут электрические заряды, процесс прохожде-
| Начольное состояние | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| и | и | и | = | и | ||
| © | * | ® | - - | © | I | ® |
| • О •• оо• • | • о * •О о | • о • • Оо • | О •• оо• • | |||
| Динамическое -^О равновесие | Состояние равновесия | |||||
| Рис. 10. Распределение молекул растворенного вещества в результате диффузии через проницаемую мембрану. [Sa] и [Sb] — концентрации растворенного вещества в камерах Ап В. Черные кружки — молекулы растворенного вещества, светлые кружки — молекулы воды | ||||||
ния зависит от разности концентрации и электрического потенциала.
 |
| Рис. 12. Схема прохождения ионов через полупроницаемые мембраны |
 |
| Рис. 11. Движение молекул воды через полупроницаемую мембрану, разделяющую две камеры, первоначально заполненные растворенным веществом (черные кружки) в разной концентрации |
Например, при наличии растворов поваренной соли разной концентрации ионы С1~ и Na+ устремляются из концентрированного раствора в более слабый. Но ионы С1~ в водной среде более подвижны, и поэтому более слабый раствор быстро становится заряженным отрицательно по отношению к более концентрированному. Между растворами возникает разность потенциалов (диффузионный потенциал). Если между растворами поместить мембрану, пропускающую одни ионы и задерживающую другие, то возникнет мембранный потенциал. Когда в одном из растворов (А) некоторые катионы настолько велики, что не могут проходить через мембрану, то из второго раствора (Б) вслед за ионами натрия в первый раствор начнут поступать ионы хлора, несмотря на то что их движение совершается против градиента концентрации.
Между двумя сторонами мембраны образуется разность потенциалов. Большие кружки — непроницаемый катион (белок). Цифрами указаны относительные концентрации ионов, при которых разность потенциалов составит около 10 mV (рис. 12).