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:
C2
2
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
= C2
2
, 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:
p
1
=
p
1
(ВМС) +
p
1
(НМС) –
p
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 составляющаяимеет 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.
Другие работы по теме:
Частичное и общее экономическое равновесие
Экономика представляет собой множество разобщённых рынков, на которых функционируют относительно обособленные механизмы ценообразования. Равновесие на каждом таком рынке экономисты называют частичным равновесием
Влияние потоварного налога на рыночное равновесие
Доклад по экономике. Тема: «Влияние потоварного налога на рыночное равновесие». Необходимость государственного регулирования возникает не только в связи с несовершенством отдельных рынков (отдельные примеры рассмотрены в предыдущем разделе), но и в связи с решением крупных народнохозяйственных задач: борьба с инфляцией, обеспечение полной занятости, совмещение принципов экономической эффективности и социальной справедливости и др.
Взаимодействие спороса и предложения
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СПРОСА И ПРЕДЛОЖЕНИЯ - процесс, порождающий формирование рыночной цены, которая удовлетворяет одновременно и продавца, и покупателя.
Экономическое равновесие и его цикличность
Рыночная экономика развивается циклический. Экономический цикл образуют периодические колебания общей экономической активности. Экономический рост изменяется спадом производства, процветания — кризисом и депрессией. Циклические колебания являются синхронными, происходят с постоянной последовательностью в четко очерченных временных границах.
Экономическое равновесие
[править] Материал из Википедии — свободной энциклопедии (Перенаправлено с Рыночное равновесие) Перейти к: навигация, поиск Цена при рыночном равновесии:
Билеты по химии
и частичные ответы на некоторые из них Билет №1 Простые вещества . Количество вещества. Число Авогадро. Качественный анализ анионов и катионов. Билет №2
Шпоры по химии
(В)=m (В) M Ф.Е. (В)=М(В)/Z(B) Закон Авогадро Закон эквивалентов (А)/М (В)=(М(А)/z )/(M(B)/z Концентрация 1.Массовая доля w=m 2.Молярная концентрация С
Крахмал (Доклад)
Министерство Образования Российской Федерации Доклад по Химии на тему Крахмал Выполнил: Ученик 10 кл. Б Нечин Евгений Красноярск, 1998 Крахмал Крахмал состоит из 2 полисахаридов - амилозы и амилопектина, образованных остатками глюкозы. Экспериментально доказано, что химическая формула крахмала (C6H10O5)n.
Шпоры по химии 2
(В)=m (В) M Ф.Е. (В)=М(В)/Z(B) Закон Авогадро Закон эквивалентов (А)/М (В)=(М(А)/z )/(M(B)/z Концентрация 1.Массовая доля 2.Молярная концентрация С
Понятие формы государства
Понятие формы гос-ва: Доклад. Категория формы гос-ва показывает особенности внутренней организации гос-ва, порядок образования и структуру органов гос-ной власти, специфику их территориальной обособленности, характер взаимоотношения друг с другом и населением, а так же
Поэтажный расчет статической балки
Схема многопролетной определимой статически балки. Определение реакции опор и построение эпюров моментов и поперечных сил. Равновесие отсеченной части бруса. Определение усилий в стержнях фермы. Построение сечения по линиям влияния опорных реакций.
Подготовка учеников к докладам
Доклад позволяет приобщить ученика к самостоятельной работе, научить его говорить перед аудиторией, что является жизненно полезным навыком для любого взрослого человека.
Тема: Геосфера- географическая оболочка земли
Хрупкое подвижное равновесие геосферы поддерживают естественные круговороты. Но в последние два столетия в них активно встраиваются техногенные циклы, что в значительной мере смещает природное равновесие в сторону неустойчивости
Никель. Никелевые сплавы
Санкт-петербургский электротехнический колледж Доклад по электротехническому материаловедению на тему: Никелевые сплавы. Никель. Доклад разработали: Бобин И. Фроленков В. Шикунов И. Фролов М. Бутыленков И.
Стихотворение Книги-наши друзья
Стихотворение "Книги-наши друзья" Автор: Сочинения на свободную тему Все задают себе вопрос, Кто просто шутит, кто всерьез: “Зачем нам книги на Земле?
Доклад о правах человека в США
Введение 1 Доклад о правах человека в США за 2002 год 2 Доклад о правах человека в США за 2003 год 3 Доклад о правах человека в США за 2004 год 4 Доклад о правах человека в США за 2006 год
Классики, неоклассики, кейнсианство даты
Процент в трактовке Дж.М. Кейнса и "классиков" Классики. Процент является фактором, который приводит в равновесие желание инвестировать и готовность сберегать. Также процент рассматривается как вознаграждение за воздержание от использования текущего богатства. Процент стремится к уровню, при котором совокупный спрос на капитал на этом рынке при данной норме процента равен совокупному капиталу, притекающему на рынок при этой же норме процента.
Поддержка США прав человека и демократии в мире
План Введение 1 Реакция России 2 Реакция Китая 4 Источники Введение Поддержка США прав человека и демократии в мире (англ. The Supporting Human Rights and Democracy: The U.S. Record) — ежегодно издаваемый Госдепартаментом США доклад о деятельности США по поддержке прав человека и демократии в мире, который представляется Конгрессу США.
Специальные функции архиватора RAR
Специальные функции архиватора Доклад подготовила Комарова М.И. Институт иформационных технологий СЕГРИС 2004 г. 1. Работа с в полноэкранном режиме. Работа с файлами
Картофель (как важная кормовая и техническая культура) (Доклад)
Картофель (как важная кормовая и техническая культура) Доклад по биологии Ученика 7 «И» класса Средней школы №30 Гайланс Максима Картофель – растение семейства паслёновых, возделываемое в целях получения подземных клубней, служащих пищевым и кормовым продуктом и промышленным сырьём. Клубни имеют цвета: белый, красный, фиолетовый, с разными оттенками.
Муравьед
Доклад по дисциплине окружающий мир Выполнила Сухомесова Валерия 3 «Б» класс Муравьед Муравьеды (лат. Myrmecophagidae) – млекопитающие отряда неполнозубых. Длина тела муравьедов может быть в зависимости от вида от 15 см до 120 см. Вес колеблется в пределах от 400 г (карликовый муравьед) до 30 кг (большой муравьед).
Процесс пищеварения
Сущность процесса пищеварения. Типы пищеварения: собственное, симбионтное и аутолитическое. Функции желудочно-кишечного тракта. Роль и основные эффекты гастроинтестимальных гормонов. Причины возникновения расстройства и заболеваний органов пищеварения.
Пшеница
Доклад По археологическим данным уже 5-7 тысяч лет назад пшеницу возделывали в Египте, странах Передней и Средней Азии и в Закавказье. Сейчас этот хлебный злак культивирует почти во всём мире. Его посевы занимают примерно 1/5 часть всей обрабатываемой земли- это почти 1/80 часть суши! Если годовой урожай пшеницы погрузить в железнодорожные вагоны, то такой поезд смог бы дважды опоясать земной шар по экватору.
Урбен Жан Жозеф Леверье
Работы Леверье посвящены решению проблем небесной механики. В 1839 г. он предоставил в Парижскую Академию наук доклад "О вековых возмущениях планетных орбит", изучив вопросы о устойчивости Солнечной системы.