Stochastic pumping of ions based on colored noise in bacterial channels under acidic stress
Source abstract
Abstract
Fluctuation-driven ion transport can be obtained in bacterial channels with the aid of different types of colored noise including the biologically relevant Lorentzian one. Using the electrochemical rectification of the channel current as a ratchet mechanism we observe transport of ions up to their concentration gradient under conditions similar to that met in vivo, namely moderate pH gradients and asymmetrically charged lipid membranes. We find that depending on the direction of the concentration gradient the channel can pump either cations or anions from the diluted side to the concentrated one. We discuss the possible relevance of this phenomenon for the pH homeostasis of bacterial cells.
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Research context
OpenAlex topics: Nanopore and Nanochannel Transport Studies · stochastic dynamics and bifurcation · Spectroscopy and Quantum Chemical Studies
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