BIOPHYSIK 1 - Bio Salzburg - Index

Fragenkatalog Biophysik I, WS2009
l ...........Länge des Membranproteins
r ..........Radius des Proteins
μ m ........Viskosität der Membran
λ ..........Parameter, der durch die Eigendynamik der Membran und die durch den
Diffusionsprozess hervorgerufenen Störungen bestimmt ist
Der Diffusionskoeffizient ist also indirekt proportional zum Radius des Membranproteins.
Der Ausdruck ist allerdings nur für ausreichend kleine r gültig. Ab
verbessertes Modell von Saffmann und Delbrueck verwendet werden:
kBT ⎛ μml
⎞
D = ⎜ln − 0,5772 ⎟
4πμml
⎝ μwr
⎠
μ w ........Viskosität von Wasser
.
o
r ≈ 40A muss ein
Daraus sieht man, dass für größere Proteine die Abhängigkeit vom Radius r vergleichsweise
schwächer wird.
75. Wie hängt der Diffusionskoeffizient eines Membranmoleküls von seiner Länge
(Penetrationstiefe in die Lipiddoppelschicht) ab?
D ist indirekt proportional zur Membranmoleküllänge l . Siehe Frage 74.
76. Erläutern Sie das 2. Fick`sche Gesetz!
Das 1. Fick’sche Gesetz verknüpft die Teilchenstromdichte J v mit einem Konzentrationsgradienten
über die Diffusionskonstante:
v
J = −D∇c Anm.: J v zeigt also in Richtung der kleineren Konzentration, denn Diffusion erfolgt immer nur von
einem Ort höherer zu einem Ort niedrigerer Konzentration.
Merkhilfe: Analogie - Wärmeleitungsgleichung: Q& = −λ∇T Wie bei der Wärmeleitungsgleichung kann man nun ein kleines Volumselement betrachten, und die
dortige Änderung der Teilchenzahl Δ n über den Teilchenstrom in einen zeitlichen Zusammenhang
zu bringen (eindimensionale Betrachtung):
Nach einem Zeitintervall t
Δ hat sich die Teilchenzahl und damit die Konzentration c innerhalb des
Volumselements geändert:
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