Биофизика. Башарина О.В - 27 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

– ɫɨɡɞɚɧɢɟ ɭɫɢɥɢɬɟɥɟɣ ɛɢɨɩɨɬɟɧɰɢɚɥɨɜ, ɨɛɥɚɞɚɸɳɢɯ ɜɵɫɨɤɢɦ
ɜɯɨɞɧɵɦ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟɦ ɢ ɜɵɫɨɤɨɣ ɱɭɜɫɬɜɢɬɟɥɶɧɨɫɬɶɸ (ɬɨɤɢ ɞɨ 10
-12
Ⱥ);
– ɜɵɛɨɪ ɭɞɚɱɧɵɯ ɨɛɴɟɤɬɨɜ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɹ, ɧɚɱɢɧɚɹ ɨɬ ɝɢɝɚɧɬɫɤɨɝɨ
ɚɤɫɨɧɚ ɤɚɥɶɦɚɪɚ ɢ ɝɢɝɚɧɬɫɤɢɯ ɧɟɣɪɨɧɨɜ ɩɪɟɫɧɨɜɨɞɧɵɯ ɦɨɥɥɸɫɤɨɜ ɢ
ɡɚɤɚɧɱɢɜɚɹ ɪɚɡɥɢɱɧɵɦɢ ɦɨɞɟɥɶɧɵɦɢ ɦɟɦɛɪɚɧɚɦɢ.
ȿɫɥɢ ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɹ ɤɚɤɨɝɨ-ɥɢɛɨ ɢɨɧɚ ɜɧɭɬɪɢ ɤɥɟɬɤɢ ɋ
in
ɨɬɥɢɱɚɟɬɫɹ
ɨɬ ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɢ ɷɬɨɝɨ ɢɨɧɚ ɫɧɚɪɭɠɢ ɋ
out
, ɢ ɦɟɦɛɪɚɧɚ ɩɪɨɧɢɰɚɟɦɚ ɞɥɹ
ɷɬɨɝɨ ɢɨɧɚ, ɜɨɡɧɢɤɚɟɬ ɩɨɬɨɤ ɡɚɪɹɠɟɧɧɵɯ ɱɚɫɬɢɰ ɱɟɪɟɡ ɦɟɦɛɪɚɧɭ,
ɜɫɥɟɞɫɬɜɢɟ ɱɟɝɨ ɧɚɪɭɲɚɟɬɫɹ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɚɹ ɧɟɣɬɪɚɥɶɧɨɫɬɶ ɫɢɫɬɟɦɵ,
ɨɛɪɚɡɭɟɬɫɹ ɪɚɡɧɨɫɬɶ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɨɜ ɜɧɭɬɪɢ ɢ ɫɧɚɪɭɠɢ ɤɥɟɬɤɢ ȿ
ɦ
= ȿ
in
- ȿ
out
,
ɤɨɬɨɪɚɹ ɛɭɞɟɬ ɩɪɟɩɹɬɫɬɜɨɜɚɬɶ ɞɚɥɶɧɟɣɲɟɦɭ ɩɟɪɟɦɟɳɟɧɢɸ ɢɨɧɨɜ ɱɟɪɟɡ
ɦɟɦɛɪɚɧɭ.
Ɋɚɜɧɨɜɟɫɢɟ – ɷɬɨ ɬɚɤɨɟ ɫɨɫɬɨɹɧɢɟ ɫɢɫɬɟɦɵ, ɩɪɢ ɤɨɬɨɪɨɦ ɤɚɠɞɚɹ
ɱɚɫɬɢɰɚ ɦɨɠɟɬ ɩɟɪɟɯɨɞɢɬɶ ɢɡ ɧɟɤɨɬɨɪɨɝɨ ɫɨɫɬɨɹɧɢɹ 1 ɜ ɧɟɤɨɬɨɪɨɟ
ɫɨɫɬɨɹɧɢɟ 2 ɢ ɨɛɪɚɬɧɨ, ɧɨ ɜ ɰɟɥɨɦ ɞɨɥɹ ɫɨɫɬɨɹɧɢɣ 1 ɢ 2 ɜ ɫɢɫɬɟɦɟ ɧɟ
ɢɡɦɟɧɹɟɬɫɹ. ɉɪɢ ɭɫɬɚɧɨɜɥɟɧɢɢ ɪɚɜɧɨɜɟɫɢɹ ɜɵɪɚɜɧɢɜɚɸɬɫɹ ɡɧɚɱɟɧɢɹ
ɷɥɟɤɬɪɨɯɢɦɢɱɟɫɤɢɯ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɨɜ ɩɨ ɪɚɡɧɵɟ ɫɬɨɪɨɧɵ ɦɟɦɛɪɚɧɵ (ȝƍ
in
= ȝƍ
out
).
Ɍɚɤ ɤɚɤ ȝƍ = ȝ
0
+ RTlnC + zFȿ, ɬɨ
RTlnC
in
+zFȿ
in
=RTlnC
out
+ zFȿ
out
.
Ɉɬɫɸɞɚ ɥɟɝɤɨ ɩɨɥɭɱɢɬɶ ɮɨɪɦɭɥɭ ɇɟɪɧɫɬɚ ɞɥɹ ɪɚɜɧɨɜɟɫɧɨɝɨ
ɦɟɦɛɪɚɧɧɨɝɨ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɚ:
ȿ
ɦ
ɪ
= ȿ
in
- ȿ
out
= -(RT/zF)(lnC
in
/C
out
). (3.4.1)
ȿɫɥɢ ɜ ɮɨɪɦɭɥɟ ɇɟɪɧɫɬɚ ɩɟɪɟɣɬɢ ɨɬ ɧɚɬɭɪɚɥɶɧɨɝɨ ɥɨɝɚɪɢɮɦɚ ɤ
ɞɟɫɹɬɢɱɧɨɦɭ, ɬɨ ɞɥɹ ɩɨɥɨɠɢɬɟɥɶɧɨɝɨ ɨɞɧɨɜɚɥɟɧɬɧɨɝɨ ɢɨɧɚ (z = +1):
ȿ
ɦ
ɪ
= -2,3(RT/F)(lgC
in
/C
out
), (3.4.2)
ɝɞɟ ȿ
ɦ
ɪ
– ɪɚɜɧɨɜɟɫɧɵɣ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥ, ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɦɵɣ ɤɚɤ ɪɚɡɧɨɫɬɶ
ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɨɜ ɩɨ ɨɛɟ ɫɬɨɪɨɧɵ ɦɟɦɛɪɚɧɵ;
R – ɭɧɢɜɟɪɫɚɥɶɧɚɹ ɝɚɡɨɜɚɹ ɩɨɫɬɨɹɧɧɚɹ;
T – ɚɛɫɨɥɸɬɧɚɹ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ (Ʉ);
z – ɡɚɪɹɞ ɢɨɧɚ;
F – ɩɨɫɬɨɹɧɧɚɹ Ɏɚɪɚɞɟɹ;
C
in
ɢ C
out
– ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɢ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɨɩɪɟɞɟɥɹɸɳɢɯ ɢɨɧɨɜ ɩɨ ɨɛɟ
ɫɬɨɪɨɧɵ ɦɟɦɛɪɚɧɵ.
ȼ 1902 ɝ. Ȼɟɪɧɲɬɟɣɧ ɜɵɞɜɢɧɭɥ ɝɢɩɨɬɟɡɭ, ɫɨɝɥɚɫɧɨ ɤɨɬɨɪɨɣ
ɩɨɬɟɧɰɢɚɥ ɩɨɤɨɹ ɨɛɭɫɥɨɜɥɟɧ ɬɟɦ, ɱɬɨ ɰɢɬɨɩɥɚɡɦɚɬɢɱɟɫɤɚɹ ɦɟɦɛɪɚɧɚ
ɩɪɨɧɢɰɚɟɦɚ ɞɥɹ ɢɨɧɨɜ Ʉ
+
, ɢ ɧɚ ɧɟɣ ɫɨɡɞɚɟɬɫɹ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥ, ɨɩɢɫɵɜɚɟɦɵɣ
ɭɪɚɜɧɟɧɢɟɦ ɇɟɪɧɫɬɚ (ɪɚɜɧɨɜɟɫɧɵɣ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥ).
Ⱦɢɮɮɭɡɢɹ ɢɨɧɨɜ ɱɟɪɟɡ ɦɟɦɛɪɚɧɭ, ɩɪɢ ɤɨɬɨɪɨɣ ɜɟɳɟɫɬɜɚ
ɬɪɚɧɫɩɨɪɬɢɪɭɸɬɫɹ ɩɨ ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɨɧɧɨɦɭ ɝɪɚɞɢɟɧɬɭ, ɫɨɡɞɚɟɬ ɪɚɡɧɨɫɬɶ
ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɢɯ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɨɜ. Ⱦɜɢɠɟɧɢɟ ɢɨɧɨɜ ɩɨ ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɨɧɧɨɦɭ
ɝɪɚɞɢɟɧɬɭ ɨɛɭɫɥɨɜɥɟɧɨ ɫɢɥɨɣ, ɢɦɟɸɳɟɣ ɯɢɦɢɱɟɫɤɭɸ ɩɪɢɪɨɞɭ.
ɏɢɦɢɱɟɫɤɚɹ ɪɚɛɨɬɚ (Ⱥ
ɯ
), ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɚɹ ɞɥɹ ɩɪɟɞɨɬɜɪɚɳɟɧɢɹ ɩɟɪɟɧɨɫɚ ɢɨɧɨɜ
ɤɚɥɢɹ ɢɡ ɤɥɟɬɤɢ, ɛɭɞɟɬ ɪɚɜɧɚ:
27
     – �������� ���������� ��������������, ���������� �������
������� �������������� � ������� ����������������� (���� �� 10-12 �);
     – ����� ������� �������� ������������, ������� �� �����������
������ �������� � ���������� �������� ������������ ��������� �
���������� ���������� ���������� ����������.
     ���� ������������ ������-���� ���� ������ ������ �in ����������
�� ������������ ����� ���� ������� �out, � �������� ���������� ���
����� ����, ��������� ����� ���������� ������ ����� ��������,
���������� ���� ���������� ������������� ������������� �������,
���������� �������� ����������� ������ � ������� ������ �� = �in - �out,
������� ����� �������������� ����������� ����������� ����� �����
��������.
     ���������� – ��� ����� ��������� �������, ��� ������� ������
������� ����� ���������� �� ���������� ��������� 1 � ���������
��������� 2 � �������, �� � ����� ���� ��������� 1 � 2 � ������� ��
����������. ��� ������������ ���������� ������������� ��������
����������������� ����������� �� ������ ������� �������� (��in = ��out).
     ��� ��� �� = �0 + RTlnC + zF�, ��
                         RTlnCin +zF�in =RTlnCout+ zF�out.
     ������ ����� �������� ������� ������� ��� ������������
����������� ����������:
                      ��� = �in - �out = -(RT/zF)(lnCin/Cout).   (3.4.1)
     ���� � ������� ������� ������� �� ������������ ��������� �
�����������, �� ��� �������������� �������������� ���� (z = +1):
                            ��� = -2,3(RT/F)(lgCin/Cout),        (3.4.2)
              �
      ��� �� – ����������� ���������, ������������ ��� ��������
����������� �� ��� ������� ��������;
      R – ������������� ������� ����������;
      T – ���������� ����������� (�);
      z – ����� ����;
      F – ���������� �������;
      Cin � Cout – ������������ ��������������������� ����� �� ���
������� ��������.
      � 1902 �. ��������� �������� ��������, �������� �������
��������� ����� ���������� ���, ��� ������������������ ��������
���������� ��� ����� �+, � �� ��� ��������� ���������, �����������
���������� ������� (����������� ���������).
      �������� ����� ����� ��������, ��� ������� ��������
���������������� �� ����������������� ���������, ������� ��������
������������� �����������. �������� ����� �� �����������������
��������� ����������� �����, ������� ���������� �������.
���������� ������ (��), ����������� ��� �������������� �������� �����
����� �� ������, ����� �����:
                                   27

Страницы