Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

5.4: Was ist ein elektrochemischer Gradient?
INHALTSVERZEICHNIS

JoVE Core
Biology

This content is Free Access.

Education
What is an Electrochemical Gradient?
 
PROTOKOLLE

5.4: What is an Electrochemical Gradient?

5.4: Was ist ein elektrochemischer Gradient?

Adenosine triphosphate, or ATP, is considered the primary energy source in cells. However, energy can also be stored in the electrochemical gradient of an ion across the plasma membrane, which is determined by two factors: its chemical and electrical gradients.

The chemical gradient relies on differences in the abundance of a substance on the outside versus the inside of a cell and flows from areas of high to low ion concentration. In contrast, the electrical gradient revolves around an ion’s electrical charge and the overall charges of the intracellular and extracellular environments.

The electrical gradient of a positively-charged ion flows from positive to negative regions, while the reverse is true for negatively-charged ions. It is the combined action of these electrical and chemical factors that determine the ultimate direction of an electrochemical gradient. When an ion moves along this path, down its electrochemical gradient, energy is freed that can then power diverse biological processes.

Adenosintriphosphat, oder ATP, gilt als die primäre Energiequelle in den Zellen. Allerdings kann Energie auch im elektrochemischen Gradienten eines Ions über die Plasmamembran gespeichert werden. Dieser wird von zwei Faktoren beeinflusst: seinen chemischen und elektrischen Gradienten.

Der chemische Gradient beruht auf Unterschieden in der Häufigkeit einer Substanz auf der Außenseite gegenüber dem Inneren einer Zelle. Eine Substanz bzw. Ionen fließt vom Bereich mit einer hohen Ionenkonzentration zum Bereich der niedrigeren Ionenkonzentration. Im Gegensatz dazu ist der elektrische Gradient von der elektrischen Ladung der Ionen sowie der Gesamtladungen der intrazellulären und extrazellulären Umgebung abhängig.

Der elektrische Gradient eines positiv geladenen Ions fließt von positiven zu negativen Bereichen, während es bei negativen Ionen anders herum abläuft. Die kombinierte Wirkung dieser elektrischen und chemischen Faktoren bestimmt die endgültige Richtung eines elektrochemischen Gradienten. Wenn sich ein Ion auf diesem Weg durch den elektrochemischen Gradienten bewegt, wird Energie freigesetzt, die dann genutzt wird, um verschiedene biologische Prozesse anzutreiben.


Suggested Reading

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter