Биогенные элементы. Разделы физической химии. Гончаров В.И - 47 стр.

UptoLike

93
ультрафильтрации: они проницаемы для НМС и непроницаемы для ВМС и
коллоидно-дисперсных частиц.
Понижение онкотического давления, вызванное гипопротеинемией (по-
нижением содержания белков в плазме), затрудняет обратный ток жидкости
из тканей в капилляры, вследствие чего возникают отеки. Гипопротеинемия
может быть обусловлена голоданием, нарушением пищеварения, выделени-
ем белка с мочой при болезни почек
и др.
Избирательная проницаемость клеточных мембран обуславливает осо-
бое перераспределение электролитов по разные ее стороны, известное под
названием равновесия Доннана.
Ф. Доннан установил экспериментально, что малые и высокомолекуляр-
ные ионы распределяются неравномерно по обе стороны мембраны.
Например, рассмотрим систему клеткамежклеточная жидкость при усло-
вии, что клетка содержит только соль
белка (RNa) – ВМС, а межклеточная жид-
кость содержит только низкомолекулярный электролит (NaCl), причем, в случае
соли белка RNa большой анион (R
-
) неспособен перемещаться через мембрану.
RNa R
-
+ Na
+
NaCl Cl
-
+ Na
+
RNa
R
Na
+
Cl
NaCl
межклеточная
жидкость
клетка
мембрана
Na
+
Внутренний и наружный раствор изотоничны, однако они неравновесны в
отношении распределения подвижных ионов по обе стороны мембраны. Сквозь
мембрану в первую очередь в клетку будут проникать подвижные анионы (Cl
-
),
увлекая за собой эквивалентное количество катионов (Na
+
), что обусловлено их
электростатическим взаимодействием. Этот переход будет продолжаться до тех
пор, пока произведение количества подвижных ионов по обе стороны мембра-
ны не выравняется. Устанавливается мембранное равновесие Доннана. Однако,
это приводит к повышению осмотического давления внутри клетки и пониже-
нию его в межклеточной жидкости. Внутриклеточный раствор содержит боль-
шее количество
ионов, становится гипертоническим по отношения к межкле-
точной жидкости и клетка находится в состоянии тургора. Кроме того, за счет
присутствия в клетке солей белка RNa сумма концентраций подвижных ионов
внутри клетки всегда будет больше, чем в межклеточной жидкости. Это обу-
славливает возникновение разности потенциалов на внутренней и внешней по-
верхности мембраны, называемой
мембранным потенциалом. Знак заряда
внутренней поверхности мембраны совпадает со знаком иона белка.
94
Вязкость растворов биополимеров
Вязкостью (внутренним трением) называют свойство жидкостей оказы-
вать сопротивление действию внешних сил, вызывающих их течение.
Растворы ВМС имеют значительно большую вязкость по сравнению с
растворами низкомолекулярных веществ. Аномально высокая вязкость
растворов ВМС объясняется наличием в их растворах надмолекулярных
структур (отдельных сегментов), ориентирующихся вдоль оси потока. При
увеличении концентрации
, а также при увеличении средней молекулярной
массы вязкость растворов ВМС увеличивается.
Большая вязкость растворов ВМС зависит также от степени сродства
между молекулами, например, силы сцепления гидрофильных молекул бел-
ков и полисахаридов с молекулами воды очень высоки, и вязкость их рас-
творов будет высокой.
Рис. 4. Зависимость вязкости от концентрации раствора.
1-раствор
коллоидно-дисперсных частиц
2-раствор ВМС
Увеличение вязкости, связанное с изменением концентрации при рас-
творении полимера характеризуется удельной вязкостью:
0
0
с
уд
,
где η
с
вязкость раствора;
η
0
вязкость чистого растворителя.
Штаудингером установлена зависимость удельной вязкости от молеку-
лярного веса полимера.
η
уд
=
кМс
где кконстанта, определяемая экспериментально;
сконцентрация вещества в растворе;
Ммолекулярная масса.
По преобразованному уравнению Штаудингера отношение
кМ
с
уд
на-
зывается приведенной вязкостью.
Предел
с
уд
при с 0 именуется характеристической вязкостью [η]: