Electrical Potentials in Biological Membrane Transport

مطالب این جلد در ابتدا قرار بود در تک نگاری قبلی مکانیک و انرژی حمل و نقل بیولوژیکی گنجانده شود. یک درمان جداگانه و منسجم از انواع پدیده های بیوالکتریک ترجیح داده شد، عمدتا به دلایل آموزشی. معمولاً زیست شناس باید اصول بیوالکتریک مورد نیاز خود را از منابع مختلف و در سطوح مختلف جمع آوری کند. کتاب حاضر بر آن است تا این اصول را به جای یک فیزیکدان یا مهندس برق، در زمینه ای یکسان تر و به شکلی متناسب با مشکلات یک متخصص زیست شناس ارائه کند. تأکید اصلی بر جنبه مولکولی با مرتبط کردن پدیده‌های بیوالکتریکی، مانند پتانسیل‌های انتشار غشاء، پتانسیل‌های پمپ، یا پتانسیل‌های ردوکس، به خواص غشاء مربوطه، و تا جایی که ممکن است، به مراحل خاص انتقال و انتقال است. متابولیسم یون ها و غیر الکترولیت ها فضای کمی به نمایش آشنا و پرکاربرد پدیده بیوالکتریکی از نظر شبکه‌های الکتریکی، مدارهای معادل با باتری‌ها، مقاومت‌ها، ظرفیت‌ها و غیره اختصاص داده شده است. با استفاده از مدل های بسیار ساده شده، بر اساس سیستم های بیولوژیکی. معادلات مربوطه به دو صورت به دست می‌آیند: به صورت جنبشی، i. ه. از نظر قانون کنش جمعی، و همچنین از نظر انرژی، i. ه. ، از نظر ترمودینامیک غیرتعادلی.

The material of this volume was originally planned to be incorporated in the preceding monograph Mechanics and Energetics of Biological Transport. A separate and coherent treatment ofthe variety of bioelectrical phenomena was considered preferable, mainly for didactic reasons. Usually, the biologist has to gather the principles of bioelectricity he needs from different sources and on different levels. The present book intends to provide these principles in a more uniform context and in a form adjusted to the problems of a biol­ ogist, rather than of a physicist or electrical engineer. The main emphasis is put on the molecular aspect by relating the bioelectrical phenomena, such as the membrane diffusion potentials, pump potentials, or redox potentials, to the properties of the membrane concerned, and, as far as pOSSible, to specific steps of transport and metabolism of ions and nonelectrolytes. Little space is devoted to the familiar and widely used representation of bioelectrical phe­ nomena in terms of electrical networks, of equivalent circuits with batteries, resistances, capacities etc. In order to elucidate the basic principles, the formal treatment is kept as simple as pOSSible, using highly Simplified models, based on biological systems. The corresponding equations are derived in two ways: kinetically, i. e. in terms of the Law of Mass Action, as well as energetically, i. e. , in terms of Nonequilibrium Thermodynamics.