Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Кеплен С.Р. -> "Биоэнергетика и линейная термодинамика необратимых процессов" -> 90

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 .. 84 85 86 87 88 89 < 90 > 91 92 93 94 95 96 .. 155 >> Следующая

Ю *“ ~ (tfr Дс )/р=о = ~ (Z ЯГДг)/0=о Потоки в каждом отдельном канале равны
/1=-сМ?7’Лс + с(1-ст,)/рг (10.28)
где с — средняя логарифмическая концентрация (с = Ac/A In с).
В общем случае объемный поток в каждом канале отличается от нуля и равен
Jvi = Lpl(atRTAc-\p) (10.29)
Суммируя по всем каналам и принимая J0 ав ^Jvt = 0, получаем значение Ар, которое полностью подавит суммарный поток:
У o.LniRT Дс
(1
Поэтому имеем
j = I Л = I [- ViRT Ас + с (1 — а{) /ог] =
== Е (— Ас — caJoi) =
= Z { - a‘RT Ас - са‘ (а^т Ас —" °~gr:~)j }
(/0 = о)
Сопоставление с уравнением (10.27) показывает, что
ю = сй* + су (10.31)
или со/со* = 1 + су/а*
СО:
где т - - ? (1 - -bL- = ? a%tl - (10.32)
Видно, что коэффициенты © и со* различаются при всех у?=0. А это в свою очередь имеет место, когда не все а* равны между
собой. С другой стороны, если значения о, для каждого канала одинаковы, то изменение Lpi- не приведет к отличию у от нуля. Поскольку все LPI- положительны, у должно быть больше или равно нулю независимо от значений о,-. Следовательно, © ©*,
т. е. коэффициент проницаемости, полученный путем измерения суммарного потока, должен быть равен или превосходить коэффициент, измеренный из обмена меткой. В отсутствие суммарного объемного потока через мембрану это расхождение между to и ©* проявилось бы феноменологически как положительное изотопное взаимодействие, несмотря на отсутствие взаимодействия между изотопами в каждом отдельном канале.
Естественно, что величину такого изотопного взаимодействия невозможно прогнозировать без детальных сведений о параметрах мембраны, которые, к сожалению, для биологических мембран, как правило, отсутствуют. Полезно, однако, рассмотреть общую природу соотношения между со и со* для системы с двумя типами параллельных каналов, которые могут соответствовать, например, пути через клетку и внеклеточному пути (1 и 2 соответственно). Для такой системы уравнение (10.32) дает
(а, — a0)2Ln,Ln9 V— /' (10.33)
I *~>р2
так что с учетом уравнения (10.31)
а — 1 I с а2)2LP\LP2 ПП °'1\
15*—1 +" dv(Lpl + Lpt) (10‘34>
Максимальное значение этого выражения достигается при Lp\ = Lp2, o?i = 1 и 02 = 0. Тогда у = Lp/2 и
со/со* = 1 + cLp! 2(0*
Подставляя теперь Lp — ©wV7w — ©w/?w, где ©w, и Cw — коэффициенты проницаемости, парциальный молярный объем и концентрация воды соответственно, и учитывая, что мольная доля растворенного вещества xs = c/cw, имеем
©/©* = 1 + xs©w/2©*
так что для 10 мМ раствора вещества (для которого xs = = 1,8-10-4) ©/©* ~ 1 -j- 10-4©w/©*. Исходя из этого, нет оснований ожидать сильного изотопного взаимодействия для неэлектролитов в плотном эпителии такого типа, как мочевой пузырь жабы. -В этой ткани в присутствии антидиуретического гормона Пиетрас и Райт [16] нашли, что ©w « 10-3 см/с, причем слабопроникающий неэлектролит никотинамид имеет значение <*>* = 2,3 • 10—6 см/с. Таким образом, даже если концентрация раствора равна 10 мМ, то l0-4©w/©*ic~0,04«^; 1. Эффект, однако, может быть гораздо отчетливее выражен в рыхлом эпи-
телии, таком, например, как в желчном пузыре кролика. В этой ткани, по данным [21], осмотический коэффициент проницаемости воды cow^S-lO-3 см/с. В то же время для сахарозы в той же системе получено со*~4-10_6 см/с [17]. Поскольку было интуитивно ясно, что из-за наличия неперемешиваемых слоев величина cow получилась заниженной, по меньшей мере на порядок, тогда как на величине co*uc этот эффект не сказывается, вполне вероятно, что 10_4g)w/g>* ~ 1. Это, конечно, надо рассматривать только как грубую оценку. Между тем принятые нами упрощающие приближения могут быть недалеки от реальности. Как отмечено Даймондом [3], неясно, проходит ли через плотное соединение 5 или 95 % воды. Поэтому разумно считать Lpi~Lp2- Точно так же, несмотря на низкое значение <о’ис по сравнению с ©w, величина asuc, 2 может оказаться ближе к нулю, чем к единице, тогда как aSUc. i=^l. Кроме того, хотя
часто определяется с использованием лишь изотопных концентраций исследуемого вещества, не является необычным и использование концентраций более 10 мМ.
Нередко отношения потоков и коэффициенты проницаемости определяют путем измерения потока метки, не обращая при этом внимания на возможное влияние объемного потока или разностей гидростатических давлений или концентраций на мембране. Однако при со ф со* отношение потоков f и кажущийся коэффициент проницаемости «со*» будут меняться в зависимости от условий измерения. Это нетрудно показать, рассматривая однонаправленные потоки через мембрану.
Предыдущая << 1 .. 84 85 86 87 88 89 < 90 > 91 92 93 94 95 96 .. 155 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed