Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Кеплен С.Р. -> "Биоэнергетика и линейная термодинамика необратимых процессов" -> 81

Биоэнергетика и линейная термодинамика необратимых процессов - Кеплен С.Р.

Кеплен С.Р., Эссиг Э. Биоэнергетика и линейная термодинамика необратимых процессов — М.: Мир, 1986. — 384 c.
Скачать (прямая ссылка): bioenergetika1986.djvu
Предыдущая << 1 .. 75 76 77 78 79 80 < 81 > 82 83 84 85 86 87 .. 155 >> Следующая

RT\n f = X + FE^a (9.49)
а при коротком замыкании (при идентичных омывающих растворах и Д’ф = 0)
RT\nf0 = FEt4 (9.50)
Уравнение (9.49) интуитивно кажется правдоподобным и приводит к удобному заключению, что FENa эквивалентно статическому напору (—Х°), т. е. силе, при которой / и 1п/ равны нулю. Тем не менее легко видеть, что это, по-видимому, не совместимо с уравнением (9.48), даже в отсутствие изотопных взаимодействий. Так, при отсутствии сопряженных трансэпителиальных потоков уравнение (9.48) можно переписать в виде
ЯГ1п/ = (ш/<о*)(Х-ЯоЛ) (9.51)
SAX
г0 г Ах. Поэтому FEun = — Х° =
= — Ror (fr)/=0, тогда как RT In /0 = — (“A0*) Ro г (Jr)x=0- Соответственно даже без всяких изотопных взаимодействий (со/ш* = 1) уравнения (9.48) и (9.50) дают одинаковое значение ?ыа только при (Jr)j=0 = (Jr)x=o- Поскольку это маловероятно, в общем случае уравнение (9.50) неверно. Действительно, для рассматриваемых здесь линейных систем, учитывая, что, по уравнению (7.39), (Ir)/=0 = (1 — q2) (Jr)x-0> имеем
FENi = (<о*/<о) (1 - q2) RT In f0 (9.52)
Для значений ?Na, которые обычно находятся в интервале 100—120 мВ, уравнение (9.52) дает для высокосопряженных систем весьма значительные отношения потоков активного транспорта. Некоторые экспериментальные примеры будут рассмотрены в гл. 11.
14 Кеплен, Эссиг
На этой стадии читатель может спросить, до какой степени наши заключения, касающиеся изотопных взаимодействий, отражают реальную ситуацию. Можно видеть, что, поскольку неравновесная термодинамика в явной форме включает все возможные сопряжения потоков, изотопные взаимодействия учитываются в ней автоматически. Но это не значит, что они обязательно должны быть существенными. Некоторые теоретические основы изотопных взаимодействий будут рассмотрены в разд. 9.3 и гл. 10, а экспериментальные примеры мы обсудим в гл. 11. Однако сначала целесообразно обсудить следствия из того факта, что мембраны, представляющие интерес с точки зрения биологии, часто не являются гомогенными.
9.3. Функции составных мембран
9.3.1. Параллельные области
Рассмотренный выше подход был применим к области параллельных идентичных каналов и к составному ряду мембран при условии, что соблюдается непрерывность электрохимического потенциала транспортируемого вещества. Однако для гетерогенных мембран, образующих параллельные каналы, в которых на потоки влияют различные факторы, этот подход надо видоизменить. При попытках анализа природы транспортных процессов по данным изотопных измерений это соображение не всегда учитывается. Распространенный пример, который мы только что приводили, — использование отношения потоков для оценки ?nа. Если принять такой подход, то по крайней мере для «плотного» эпителия сопротивление канала неспецифической утечки столь велико, что в отсутствие любой разности электрохимических потенциалов рассматриваемого вещества его однонаправленный поток достаточно хорошо отражает характер преобладающего транспортного процесса. При этом упускают из виду тот факт, что отношение потоков может существенно меняться в присутствии малых каналов утечки, даже если суммарный поток утечки равен нулю (рис. 9.4).
Другой пример основан на применении однонаправленных изотопных потоков для оценки энергетических ограничений, накладываемых на предполагаемую систему насос — утечка в симметричных клетках. Здесь обычно считают, что скорость поглощения изотопа определяет суммарную скорость утечки в клецку, которая в отсутствие специальных механизмов транспорта должна быть равна суммарной скорости обратного транспорта при участии насоса. В таком предположении, зная разность электрохимических потенциалов рассматриваемого вещества, можно рассчитать скорость совершения электрохимической работы. При таком подходе упускают из виду, что значительная часть потока изотопа в клетку может осуществляться по
Накачка
J«=7S-J5>0
Утечка JP =JP-7P = О
Рис. 9.4. Модель системы эпителиального транспорта натрия, учитывающая параллельные каналы активного транспорта и утечки.
В отсутствие разности электрических потенциалов для натрия (режим установившегося потока) суммарный транспорт осуществляется только по активному пути, ио
пассивные потоки и /Р влияют на отношение потоков.
Накачка.
Утечка.
=jP*-7><0
Рис. 9.5. Модель системы транспорта натрия в симметричных клетках, учитывающая параллельные каналы активного транспорта и утечки.
Предполагается, что поток по активному каналу двоякоиаправлениый [1, 3, 22]. В отсутствие суммарного потока натрия (режим статического напора) результирующая скорость утечки в клетку jp компенсируется результирующей скоростью активного транс* а *> ->а ->п
порта J из клетки. Однако измерения /=/=»/ +/ могут давать результат, существенно превышающий ] —J —Ja, и поэтому приводить к завышенной оценке скорости совершения электроосмотической работы [4].
Предыдущая << 1 .. 75 76 77 78 79 80 < 81 > 82 83 84 85 86 87 .. 155 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed