Реферат : Мембранное равновесие Доннана (Доклад) 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Реферат >> Химия


Мембранное равновесие Доннана (Доклад)




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.

Похожие работы:

  • Биология

    Учебное пособие >> Биология
    ... в образовании донных отложений. Патогенные ... равновесие. Условия поддержания азотистого равнове­сия ... мембран. Функции биологических мембран. Полярные липиды и белки - основные компоненты мембран. Жидкостно-мозаичная структура мембран ... национальный доклад РФ ...
  • Влияние загрязнения атмосферного воздуха на состояние рябины обыкновенной

    Дипломная работа >> Экология
    ... азота находятся в динамическом равновесии, превращаясь друг в друга ... и структурные изменения мембран могут происходить под ... и транспорт (Государственный доклад…, 2003). Основными вредными ... экология / Т.А. Хван. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2003. – 315 с. ...
  • Межпредметные связи в курсе школьного предмета химии на предмете углерода и его соединений

    Реферат >> Химия
    ... в частности регулирует карбонатное равновесие. Воды, обогащенные углекислым ... пробах, отфильтрованных через мембранный фильтр после окончания ... водной взвеси, донных осадков и выделяемых ... заслушиваются доклады учащихся. Тематику докладов целесообразно ...
  • Вода и здоровье

    Реферат >> Медицина, здоровье
    ... норм. В своих докладах на научных конференциях ... решаются использованием дегазифицирующих мембран. Применение мембранной технологии предъявляет ... изменению кислотно-щелочного равновесия. Присущее всем минеральным ... вам не нужно быть Дон Кихотом и сражаться с ...
  • Загрязняющие вещества атмосферного воздуха и их влияние на морфофизиологические показатели растений

    Курсовая работа >> Экология
    ... , 1996; Государственный доклад, 1998). Выбросы автотранспорта ... азота находятся в динамическом равновесии, превращаясь друг в друга ... воздействия изменяется проницаемость мембран, растворимость CO2 в ... В.А.Вронский. Ростов – на – Дону: Изд. «Феникс», 1996 – ...
  • Массаж при патологии дыхательной системы

    Дипломная работа >> Медицина, здоровье
    ... , бромгексин связывается с мембраной эритроцитов. Препарат проникает ... есть копия Вселенной, равновесие которой обеспечивается праной ... модификация шавасаны взята из доклада «Йога»: шавасана «гипертония» ... и самомассаж»- Ростов-на-Дону,1999г. 25.Васичкин В.И. ...
  • Давно ли люди гибнут за металл и как именно закалялась сталь

    Книга >> История
    ... водоразделе Днепра и Дона (260-280 м ... для многочисленных упругих элементов: мембран, пружин, пластин реле, ... , находится в состоянии равновесия и достигнет поставленных целей ... "Металлургия", 1972. Меликянц А.Г., доклад "Гигиена и косметология в древнем мире" ...
  • Использование рекреации

    Учебное пособие >> Физкультура и спорт
    ... нарушению установившегося в водоеме биологического равновесия. Поэтому, заботясь о чистоте ... среди простейших фильтров - мембранные. Рассмотрим фильтр "Nerox". ... . Так, в докладе одной маркетинговой компании ... Учеб. пособие. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2001. - 416 ...
  • Заветный камень Российской Империи

    Реферат >> Медицина, здоровье
    ... Сразу же после доклада Блюментроста, подтвердившего, ... повышенным накоплением органических донных осадков, которые позже ... по закону химического равновесия, препятствует распаду больших ... встраиваться в поверхность клеточных мембран. Углеродные шары Фуллеренов - ...
  • Литература - Педиатрия (Книга Методы УЗИ в невропатологии и нейрохирургии

    Реферат >> Медицина, здоровье
    ... не используется у доно- шенных новорожденных.Показания ... особенно четко- при равновесии между ними.Это ... чатой гематомы. ====================================================== 5**. Доклад на СПб обществе детских ... может выявить этих мембран. Установлено[14], ...