清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Effects of Large Permanent Charges on Ionic Flows via Poisson--Nernst--Planck Models

离子 物理 离子键合 焊剂(冶金) 化学物理 离子势 化学 原子物理学 分子物理学 量子力学 有机化学
作者
Liwei Zhang,Weishi Liu
出处
期刊:Siam Journal on Applied Dynamical Systems [Society for Industrial and Applied Mathematics]
卷期号:19 (3): 1993-2029 被引量:10
标识
DOI:10.1137/19m1289443
摘要

Permanent charge is the major structural quantity of an ion channel. It defines the ion channel and its interaction with boundary conditions plays the predominate role for ionic flow properties or functions of the ion channel. In this work, we investigate effects of large magnitude permanent charges of a simple form on the ionic flow of a 1:1 solution (an ionic mixture with one positive charged ion species and one negatively charged ion species). The analysis is based on a quasi-one-dimensional classical steady-state Poisson--Nernst--Planck model. Our findings include (i) large permanent charges produce flux and current saturations at large transmembrane electric potentials; (ii) large permanent charges inhibit the flux of co-ions (ions with the same charge sign) but could either enhance or reduce the flux of counter-ions (ions with opposite charge signs), depending on boundary conditions and the channel geometry; (iii) the magnitude of the co-ion flux is decreasing with an increase in magnitude of the large permanent charge but the counter-ion flux could either decease or increase with an increase in magnitude of the large permanent charge, depending on boundary conditions and the channel geometry, and quite significantly; (iv) large permanent charges are responsible for the counterintuitive declining phenomenon---an increase in the electrochemical potential of counter-ion species in a particular manner leads to a reduction of the counter-ion flux. We would like to stress that the model in this paper includes only the ideal components of the electrochemical potentials so the model cannot be used to study some critical properties of ion channels such as selectivity and gating. Our work should be viewed as the first step of future analyses/numerics with more structural detail and more correlations between ions included. The basic findings in this work should provide guidance for further investigation.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
海英完成签到,获得积分10
2秒前
luobote完成签到 ,获得积分10
9秒前
吕佳完成签到 ,获得积分10
10秒前
限量版小祸害完成签到 ,获得积分10
13秒前
qiqi完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
我是老大应助Joy采纳,获得10
20秒前
qiqiqiqiqi完成签到 ,获得积分10
20秒前
Singularity完成签到,获得积分0
21秒前
早睡早起身体好Q完成签到 ,获得积分10
36秒前
沉静香氛完成签到 ,获得积分10
37秒前
naczx完成签到,获得积分0
40秒前
李志全完成签到 ,获得积分10
43秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
43秒前
xgx984完成签到,获得积分10
44秒前
共享精神应助keke采纳,获得10
51秒前
Nene完成签到 ,获得积分10
53秒前
ChatGPT完成签到,获得积分10
54秒前
大模型应助Zhuyin采纳,获得10
55秒前
56秒前
MoodMeed完成签到,获得积分10
59秒前
59秒前
Joy发布了新的文献求助10
1分钟前
keke发布了新的文献求助10
1分钟前
顺利问玉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
害羞的裘完成签到 ,获得积分10
1分钟前
此时此刻完成签到 ,获得积分10
1分钟前
SciGPT应助Joy采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
mengqing发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
coding完成签到,获得积分10
1分钟前
Lucas应助积极香菜采纳,获得10
1分钟前
玺青一生完成签到 ,获得积分10
1分钟前
平常的三问完成签到 ,获得积分10
1分钟前
呼延坤完成签到 ,获得积分10
1分钟前
阿泽发布了新的文献求助10
2分钟前
非我完成签到 ,获得积分0
2分钟前
2分钟前
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Terminologia Embryologica 500
Process Plant Design for Chemical Engineers 400
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5612035
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4696186
关于积分的说明 14890583
捐赠科研通 4731071
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2546115
邀请新用户注册赠送积分活动 1510425
关于科研通互助平台的介绍 1473310