П. Повар, К. Конюх и П. Плотник

Миф о протонных градентах

    Одной из основных концепций современной биоэнергетики является представление о протонном потенциале и о градиенте этой величины – протонном градиенте. Предполагается, что протонный градиент в биологической мембране возникает в результате действия протонного насоса, переносящего протоны Н+ с одной стороны мембраны на другую и создающего тем самым препад концетраций протонов на сторонах мембраны.

    На самом деле, как можно лего убедиться, привнесение протонов в водную среду не меняет концентрацию протонов. Дело в том, что чистая вода, кроме нейтральных молекул Н2О, содержит всегда положительные ионы гидрония НзО+ (молекула воды с присоединённым протоном) и отрицательные гидроксильные ионы ОН (молекула воды с отщеплённым протоном). Свободные протоны в воде могут существовать только очень короткое время, т.к. легко соединяются либо с водой, образуя гидроний, либо с гидроксильным ионом, образуя воду.

    В положительно заряженных водных растворах (на языке химии – имеющих кислую реакцию) преобладают ионы гидрония, а в отрицательно заряженных (имеющих щелочную реакцию) – ионы гидроксила.

    Таким образом, понятия «протонного потенциала» и «протонного градиента» лишены реального физического смысла, т.к. даже в сильно окисленной среде концентрация свободных протонов ничтожно мала по сравнению с концентрацией ионов гидрония. В действительности перенос протонов на какую-либо сторону мембраны увеличивает положительный заряд на этой стороне или, что то же самое, уменьшает рН, но не изменяет концентрацию протонов. При этом изменение заряда на сторонах мембраны превращает её в электрический конденсатор и даёт возможность хранить энергию в виде энергии электрического поля.

 

Дата последнего обновления:  28.03.10

Главная страница

 

Hosted by uCoz