РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

ИНСТИТУТ ХИМИИ TBEPДОГО ТЕЛА
   
| | | | |
| | | |
 26.10.2011   Карта сайта     Language По-русски По-английски
Новые материалы
Экология
Электротехника и обработка материалов
Медицина
Статистика публикаци


26.10.2011

Bioenergetics: Proton fronts on membranes





Journal name:

Nature Chemistry

Volume:

3,

Pages:

840–842

Year published:

(2011)

DOI:

doi:10.1038/nchem.1184


Published online







Proton migration on membranes is a crucial step in the bioenergetics of the cell. It has typically been regarded as slow successive proton transfers between ionizable moieties within the membrane, but recent measurements suggest fast lateral diffusion in the membrane's hydration layer.





Figures at a glance


left


  1. Figure 1: Time-resolved fluorescein-derivative signal for proton migration on three membranes: diphytanoyl phosphatidylcholine (PC, pKa 2.2), glycerolmonoleate (GMO, pKa 8.5), and diphytanoyl phosphatidylethanolamine (PE, pKa 9.6), in a solution containing 0.1 mM CAPSO buffer (pH = 9).


    The solution of the diffusion equation subject to the initial condition σ(x,0) = Aδ(x), a Dirac delta function of strength A, is a Gaussian multiplied by a decaying exponential, as shown in the inset. The observed fluorescence signal is F(t) = Fmaxσ(r,t), where r = 70 μm is the distance between the illuminated rectangles, and Fmax the maximal fluorescence intensity at pH 9. Our fits (black lines) give D = 6.0, 8.5 and 12.0 (10−5 cm2 s−1) and k = 0.43, 0.36 and 0.15 s−1, for PC, GMO and PE, respectively. In comparison, D = 9.3 × 10−5 cm2 s−1 for protons in bulk water. The dashed magenta line corresponds to two-dimensional diffusion (dividing the equation in the inset by t1/2) with k = 0 and D = 6.5 × 10−5 cm2 s−1. Data adapted from Fig. 2 of ref. 9 (PC and GMO were interchanged there), courtesy of P. Pohl.




  2. Figure 2: A schematic model for front formation, where the spheres represent the protons, forming a proton front that can be compared to marbles spreading on a corrugated surface.







Дизайн и программирование N-Studio 
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я
  • Chen Wev .  honorary member of ISSC science council

  • Harton Vladislav Vadim  honorary member of ISSC science council

  • Lichtenstain Alexandr Iosif  honorary member of ISSC science council

  • Novikov Dimirtii Leonid  honorary member of ISSC science council

  • Yakushev Mikhail Vasilii  honorary member of ISSC science council

  • © 2004-2019 ИХТТ УрО РАН
    беременность, мода, красота, здоровье, диеты, женский журнал, здоровье детей, здоровье ребенка, красота и здоровье, жизнь и здоровье, секреты красоты, воспитание ребенка рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок медицина, клиники и больницы, болезни, врач, лечение, доктор, наркология, спид, вич, алкоголизм православные знакомства, православный сайт творчeства, православные рассказы, плохие мысли, православные психологи рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок