.

Мембранное равновесие Доннана (Доклад)

Язык: русский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
0 265
Скачать документ

Мембранное равновесие, связанное с различием концентрации солей внутри и
вне клеток, известно давно. В 1911 г. Ф. Доннан объяснил это явление,
впоследствии названное его именем.

Мембранное равновесие Доннана связано с переносом некоторого количества
вещества низкомолекулярного электролита внутрь пространства, содержащего
полимер, и, вследствие этого, неравномерного распределения концентраций
этого электролита по обе стороны полупроницаемой мембраны.

Пусть в некоторый начальный момент времени концентрации ионов
низкомолекулярного и высокомолекулярного соединений по обе стороны
мембраны распределяются следующим образом:

Рис 1.

В левой части сосуда, разделенного полупроницаемой мембраной, находится
раствор полимера, который в результате диссоциации представлен
поликатионом R(Z+) и противоионом Cl–, концентрации которых равны
соответственно C1 и ZC1. В левой части – раствор низкомолекулярного
электролита, например KCl, с концентрацией С2, диссоциирующий на К+ и
Cl–. При установлении равновесия вследствие диффузии в такой системе
малые ионы K+ перемещаются преимущественно из правой части сосуда в
левую. Макрокатионы R(Z+) не могут проникать через мембрану, поэтому для
сохранения электронейтральности вместе с катионами K+ справа налево
происходит перемещение избыточного числа анионов Cl–. В результате
этих процессов концентрация низкомолекулярного электролита в растворе
ВМС повышается:

Рис 2.

Условием равновесия является равенство произведений концентраций
электролитов в левой и правой части сосуда, разделенного
полупроницаемой мембраной:

[K+]внутр.[Cl–]внутр. = [K+]внеш.[Cl–]внеш.

Подставляя обозначения из рис.2, имеем уравнение:

X (ZC1 + X) = (C2 – X)2

Решая это уравнение относительно X, получаем:

C22

X = .

ZC1 + 2C2

Это и есть уравнение Доннана, которое показывает количество
низкомолекулярного вещества, переносимого в фазу ВМС через
полупроницаемую мембрану. Из него следует вывод, что низкомолекулярный
электролит распределяется неравномерно по обе стороны мембраны. Перенос
вещества всегда существует из внешнего раствора во внутренний, в
результате чего во внутреннем растворе наблюдается более высокая
концентрация переносимых электролитов по сравнению с внешним раствором.
Этим же объясняется некоторый избыток осмотического давления в
растворах, содержащих ВМС и электролиты.

Если концентрация низкомолекулярного электролита намного больше
концентрации полимера (С2 >> C1), то X = C2/2, т.е. при малых
концентрациях макроионов и больших концентрациях малых ионов наблюдается
равномерное распределение малых ионов по обе стороны мембраны.

При обратном соотношении концентраций (C2 << C1), XZC1 = C22, откуда следует, что перенос X очень мал и обратно пропорционален величине ZC1.Осмотическое давление раствора в левом отсеке складывается из осмотического давления, обусловленного присутствием ВМС и низкомолекулярного соединения:(1 = (1(ВМС) + (1(НМС) – (2(НМС).Та часть осмотического давления крови, которая создается растворенными в ней белками, называется онкотическим давлением. Хотя по абсолютной величине оно, как правило, незначительно (например, для плазмы крови на долю осмотического давления, создаваемого растворами белков приходится всего лишь 0,5 – 1 %), эта составляющая имеет большое физиологическое значение.Все биологические мембраны полупроницаемы: в нормальных условиях проницаемы для неорганических солей и воды и непроницаемы для белков и полисахаридов. Этот эффект является одной из причин неравномерного распределения ионов вне и внутри клетки.

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Заказать реферат
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2019