5.3 A: Elektrochemischer Gradient

Elektrochemische Gradienten

Einfache Konzentrationsgradienten sind differentielle Konzentrationen einer Substanz über einen Raum oder eine Membran, aber in lebenden Systemen sind Gradienten komplexer. Da Ionen in und aus Zellen gelangen und weil Zellen Proteine enthalten, die sich nicht über die Membran bewegen und meist negativ geladen sind, gibt es auch einen elektrischen Gradienten, einen Ladungsunterschied, über die Plasmamembran., Das Innere lebender Zellen ist elektrisch negativ in Bezug auf die extrazelluläre Flüssigkeit, in der sie gebadet werden. Gleichzeitig haben Zellen höhere Kaliumkonzentrationen (K+) und niedrigere Natriumkonzentrationen (Na+) als die extrazelluläre Flüssigkeit. In einer lebenden Zelle neigt der Konzentrationsgradient von Na+ dazu, ihn in die Zelle zu treiben, und der elektrische Gradient von Na+ (einem positiven Ion) neigt auch dazu, ihn nach innen in das negativ geladene Innere zu treiben. Die Situation ist jedoch für andere Elemente wie Kalium komplexer., Der elektrische Gradient von K+, einem positiven Ion, neigt ebenfalls dazu, es in die Zelle zu treiben, aber der Konzentrationsgradient von K+ neigt dazu, K+ aus der Zelle zu treiben. Der kombinierte Gradient von Konzentration und elektrischer Ladung, der ein Ion beeinflusst, wird als elektrochemischer Gradient bezeichnet.