Расчет изменения потенциала, объема, водного потока и концентраций проникающих ионов эритроцита

Учебные материалы по биологии / Моделирование биохимических и генетических процессов в клетке / Расчет изменения потенциала, объема, водного потока и концентраций проникающих ионов эритроцита

Страница 1

Влияние внеклеточного рН

Согласно литературным данным [8] для расчетов мной были выбраны в качестве начальных следующие параметры эритроцита:

- концентрация ионов внутри клетки

- концентрация ионов внутри клетки

- концентрация ионов внутри клетки

- начальный объем клетки

- площадь поверхности клетки

- объем исследуемого образца

- уровень гематокрита

- концентрация ионов во внеклеточной среде

- концентрация ионов во внеклеточной среде

- концентрация ионов во внеклеточной среде

- количество гемоглобина во внутриклеточной среде

- газовая постоянная

- постоянная Фарадея

- температура

- константа для расчета потока Якобса-Стюарта

На первом этапе моделирования исследуемое количество клеток было помещено в раствор, все параметры которого, кроме рН, соответствовали стационарному состоянию эритроцита. Путем постепенного изменения значения внеклеточного рН от 1 до 10 (перевода эритроцита из кислой среды в щелочную), я исследовала влияние рН на изменение концентраций проникающих ионов клетки . Результаты расчетов (графики 1 - 6) показали, что изменение рН в растворе приводит к изменению времени установления равновесного состояния эритроцита, а также более значительным изменениям концентраций ионов . В случае нахождения эритроцита в кислой среде (графики 1 - 8) процесс перехода клетки в стационарное состояние занимает около 50 мсек. Приобретение окружающим эритроцит раствором большего количества щелочных свойств (графики 9 - 14) приводит к сокращению времени данного процесса (установления стационарного состояния) до 6 - 10 мсек.

Полученные результаты объясняются влиянием повышенного количества ионов водорода во внеклеточной среде при помещении эритроцита в раствор с рН менее 5. Такое состояние клетки соответствует пониженной осмотичности эритроцита по сравнению с окружающей его средой. Это приводит к увеличению времени изменения основных параметров эритроцита (в том числе и концентраций ионов ), пока не произойдет выравнивание осмотических показателей клетки и окружающего ее раствора.