А.Г. Глебович, А.А. Каменский - Фундаментальная и клиническая физиология (1128368), страница 59
Текст из файла (страница 59)
тсиливого хаотического движсиия л«искул самон роизищьио Переходи г из области большей егц концпп рации в Область мс'иьц«и. 11роцссс диффузии прекратится, когла ко>инчпрация вещества во всех чз< тах раствора гтаис 3 Одш иковой. Для уиро<цсииого НО)шмашш )Вн!>фузии ирсдстзвим ссб<. СОсуд з ншл>3<ниыЙ Видиь>м [>а<ТВОРИМ Вен>сггвз 1 ~ в коицситраиии С.
Если провести каку«>-)п<б<> вообра>«асму>О Поверх>«>гть раздела, то через исе в единицу Времеии будет ириходш'ь в Обоих иаиравлеииях Одинаковое коли нгтво и молекул растворителя. п молекул рас-<ворснно>.О вщисства (рис.
10.2). Это прОисхОдит Всл<.'дствис теплОВОГО хзОтич>и)п> дннжс33И5! мцлск)е! (бриу НОВЕ«ОСО движения), «О<ОЙ<>с сунюст Вуг< Вссгдз. Т<ч>срь нр<дставим. чти <т)рава От 3«юбрзжз<МОЙ ПО- верх)юсти разлслз находится вОда, а слева раствор ве- е (!)л )), =.) —, ()г »»»»ФФ»»»» Ф»»»» Ф»»» »»» ФФ»» Ф» ФФФ'' »»»Ф » »»,' ФФ Ф » Ф»Ф»»ФФ»»»ФФЗ ФФ»Ф Ф» Ф» Ф Ф»Ф». ,з»» з,е »»»»»»»»»»»»Ф»»»» Ф Ф»»»Ф» Ф»»»ФФ» Ф» * ФФФФ ФФ»Ф»ФФ»» Ф»»Ф »» з», °;з Ф»»,з»» .З,З з Ф» ,з» .з.,е»»Ф»»»» з»» » Ф, 3 Ф ',З )З»»»»,З»,З ° » Зе Ф Ф Ф * Ф Ф, Ф »Ф» »»»»»»»»»»Ф»»»ФФ»»Ф»» Рнс 10.2 Тепловое хаотичное движение молекул Стрелка пока- зывает воображаемую поверхность раздела.
Молекулы воды, по- казанные е виде гопубсиа фона, участвуют е броуновском движе- нии н накодятся а равновесии, как и растворенное вещество щсства !ч с высок()й концентрацВН и (рнг. 1О.:1, а). В атом случае мол( ку ты веще( тва )ч постепенно будут иерем(- щаться нз .тсвой части сосуда в нравую (рнс. 10.3, б). Такое самопроизвольное нерее)енипше частиц раство- !ТО!В!Н)го в«щс(твз н нззыва("гся лнффузи()н. Е( цроцс(( нрскргп ится, когда концентрация в! щссп(а )ч' во вс«х частях (осуда станет одинаковой (рнс.
10.3, е). Рнс. )ОА гкшазыва(т:)то более наглядно. В молщнт в!»мсни Г, воттч кг 1(нсрсдгпоч(но !8 лкщскел растворснноп) н воде вщцсствз, и в отсеке 2 !и нх молекул нет, т.с. молекулы будут переходить только в отсек 2, что показано одной длнши)й стрелкой. В момщи времени г, в отсеке 1 ос шлось ! 3 молекул растворенного в воде вещества, а в отсек 2 перешло б молекул, т.с. наблюдается переход люлскул в( щсства в отгск 2, что на рисун.
кс наказано длишшй стр(лкой. Но нрн.пом отдельные молекуль) нз отсека 2 б)у)!у$ возвращаться и отсек 1, что показано коро) кой стрелкой. В момент времени гз в от«» ках 1 и 2 находяпя но 9 молекул рагтворснного в воде всщс(тва. Нас) у птю равновесие. Но из-за тсилового хао) нч ного дннж( нна молекул молекулы вещества пс!»ходят из отсека ! н оз.сск 2, н наоборот. что наказа)ш двумя противоположно нанравлсншямн стрелкамии.
Б нриицннс, диффузия нри(у(ца как исшнным, тзк и колландным растворам. Она наблк)дастся нс только в жидкостях, но н газах, твердых т(лах. Растворснш. веществ также сопровождается диффузией. В ра(тво- РИТИ)Ь ДнффУНД33РУ)01 (НДСЧИВ$(ВИ(-(Я ОТ РЗСТВОРЯСЫО го в«щсгтва часпщы молекулы, ионы. М(т!сы(тги «ск!» Он))сзн)$с Вй)оц( ссз дн()к!)у(НВИ дзл Л.(рик. Если концентрация вщцсствз в разли'шых ча- СТЯХ С!ВСЗ(ь)! $11(*о)(ИИЗКОПЗ, 'П) Щ)!Н!$КЗГТ' СГО 1(ОТОК ИЗ области вы(окой концентрации в обласп низкой. !(олин(тти нно ноток, напри))ср, ионов!((орта)1 вь)рзжастся как масса вс(цестп)а (илн колнчсгтво вен!Остен), проходящего за гдинш(у времени через новср)ци)сть нло(цадыо 1 см-, рнщн)ложен!Н)й нср)нгндикулярно нз- (ЦХНВЛЩН!К) НОТОК!С ГЛАВА 10.
ПутИ ПЕрЕМЕщЕНИя ВЕщЕСтВ ЧврЕЗ МЕМбраиу ':.'.'»ЗЗ(ье ! :.- 4 где «!)л ма(та нсщсгтва, переносимая зз достаточно малое время (!! ч«роз нлощадь поверхности 5'. !(.«Пик у('тщи)в((л. Что ноток н(.'щсствз прямо ц)х)- цорцноналсн Враднс)пу его концснтрацн(3 в данной .точке. Уравнение, связывакнцс«ноток и траян«нт к(н)- )(щп рщ!и и, явг)якГся мзтсмзтнчсской ззннсь$0 нсрвОГО ,щкона (ДВ(к(1 и имел внд )! = -Ой(а(! С, Гд!' !и)стояннзя 0 ко:Вффиние!и ди()х!)нани, см «' Ф»»»ФФ»»» Ф .Ф,"»»., »»»'» Ф»Ф ФФ», », Ф»Ф»,Ф»' Ф»» Ф' Е Г Ф» 'Ф ,,з,» '».
Ф Ф»Ф,Ф»'Ф Ф Е Ф»Ф, Ф,Ф». » ФФФ Ф'Е»... ».»Ф»» Ф ',.' » ;е ", Ф»»»» Ф ФФ»»»»»» 'Ф'ФФФ»Ф,Ф' »»Ф. »»»»»Ф»»»е»»»», » ЗФ.,е»,е»»,е»»»'»»» Ф Ф»Ф» Ф»»Ф», Ф Ф» Ф » Ф»»» Ф»»»Ф»»» »»' »ФФ» ФФ»Ф»ФФ» Ф Ф ФФФ» ' »»Ф»., Ф Ф»'»» Ф»" »ФФФ»»»ФЗ Рнс 10.3 Диффузия е сосуде, не разделенном мембранон (а) Справа от воображаемой поверхности раздела находится вода, а слева раствор вещества и с высокон концентрацией (б) Перемещение молекул вещества Ы нз левой части сосуда е правую часть сосуда (е) Достижение одинаковой концентрации ео всех участках сосуда н прекращение процесса диффузии Обратите внимание, что е этом случае тепловое каотнчнае движение молекул сохраняется Отсек 1 Отсек 1 О~сек 1 Время С, Время сз Время сз 20 10 чв В 63 о.
\- х е о м 0 с, сз Время Рис 1Оук Вверху диффузия глюкозы между двумя одинаковыми отделами сосуда, разделенными воображаемои границей Внизу гра- фик, на котором зеленая кривая отражает уменьшение концентрации глюкозы в отсеке 1, а оранжевая отражает увеличение концентрации глюкозы в отсеке 2 Если исходная концентрация глюкозы С, в отсеке 1 была равна 20 мМ, а в отсеке 2 С, — 0 мМ, то через время с, концентрации С:.- С, — 10 мМ 10.1.2. ДифФузия через мембрану клетки <!га (!С вЂ” = -05 —. дс <!л (! 0.1) х14ку< РАЗДЕЛ П. Общая физиология возбудимых тканей Эзз Одн(1 !ы Взхкне<йц$!х характер!$("<нк Вснк("п)з В данной снег< л«(раствор!пеле) зависит от молекулярной массы самого в< щсгтвз.
вязкости растнор)пела и тсмисрспуры. Если диффу.шя идет в клетке или внсклсточ ной ср<е<е, где главным растворителем являстсн щ)ла, то ко:н(н!)<цнн <гг диффузии зависит только <и. само!о нсинсп)а н тсмгнрагуры. В самих бнотогнческих мсморшщх «яффу:нш нронсход!и В .зииидной фазе, которая облздас г значительно бо тьн!сй нязк<ктью, чем Вода. '11)к< кон)х(ни!$!с<!г,н«)х!)узин ззвнси!. От с~с~о~- и«я л<нн<лного бис.н)я. Соглщ но закону Фнкз гкоро< гь диффузии <!гп '<1$ прямо и)щоорцн<ща !ыщ <раен<с)<гу концентрации <!Ге<)! (где л — рзс< гоя «не) и цени«ад« 5, через которую осуществляется диффузия: Знак минус В <цгзной части уран«синя 10.! показы Шк'С, Г<ОДИффУЗНЯ ИРОИСМ)ДИт НЗОбкшетн <ХШЬНКй К<Н)- цен грвша в <к)лзсг!.
и( ньшсй. Фнзн нткнй смысл козффао«нтз е!Н<!х!)У)ни ч(тко вьнк'!штсь есеш 5 и <!Ге<В нрирщн<я'и к сднннцс. Козффиц!«<и. диффузии числе)ин) раве« коли не пзу вещества, нрохосшщсго в единицу времени через слнинц). Н.«нцщш нри <ралш нтс конце!п'рации. рав!«гм слиинцс, Скорость, с которой вещество диффунднру<я через нлззматическук) мсмбрш!1, мохкст быть Он)«дел<.нз изм<рсиием скоросп<, с кото!хн! внугриклнп) шая концентрация .лого нс)цест ва приближается к днффузион! юмз рзВНОО! Нк) (. с<О кОнцен гр(н<$)е)! но Вн(клогочнОй жидкости.
1!ринимсш во внимание. что объ< м инск<«*- точной жидкости большой, конце)прация какого-либо не<цества в нем Останется, <н сущегтву, <ас<ояшц)й, поскольку <нш диффуидируст в очень маленький (но <раниеи)1!о с !)нск!еточнь)к!) Ннугриклсточный Обьсм (р!кх 10.5). Как и во всех < лучзях днффу.ши..поз ноток вщцегтва через мембрану идет от облагтн более вьшокой конце)прш!Ни (в гпом слу щс и!еклеточизя жидк<хть) к об асти боен« ни<кой (илу<рике!стон!<о) )К НЕ! КОГ1'Ь), Диффузия через бислой липидов Синснбногть нещ(ттв нро<ш кать в клпгку в зависимое<и От их !)нг<щ)В«мости в л$нн!е1зх В«ерш и' уГиновил Е.Овсртои еще В 18<)5 18()<) пз Он сформулировал енз(1.)к<лири н'скит иран«ла Во.
Всршлх. Нроницас мость мембраны клеток,шя оргзннч«'ких мол(кул уменьншстся ио мер( в<х!ра(. ган!Нз в к!Олск(лт))х щ)лич<- спза ! Не!рокснен н! !х, карбокснлы <ых и зм!<щи,!х грз нн. Чем больше групп СОО11, )к)!!е н О!! <одержат молс- (( 63 е з Ф о ы Время — =-: — Р5'(С, — С>), ((Г ( 10.2) Рис 10 5. Увеличение внутриклеточной концентрации диффундируемого вещества (С„,) лри неизменнои внеклеточнои концентрации (С„„,) ВПЛОТЬ дО дкффУзионноьО равНОвесиЯ (С„, — С,„,).
Обратите внимание, что диффузия осуществляется через ллазматичеолук> мембрану клетки кучы в(щсстлз, тем хуже:>то всщссчво Проникает в клетку. Во-вторых, ироинцасчиогьь л!ечбран клечок для органических молекул возрасгаеь но мсре увели к ппя В ЛЮ>1СКЧЕЩХ К(Ш1Л!СГГВЗ МГП3.>ОНЫХ, ЭТ!ШОВЫХ И ф(- ннльных груни. В 192! г, М. К.ЕЕ>хек(я)с (М. ЕЕ )З1(п!ж). )к ходя !ш теории .>лскгрн и сш)го с грос ння мо и кул.
дал объягнс— нис ирвин.шм Оверпяш. Он показал, что все химические(чкл(ии( нна, а также о(дсльньк входящьк в их согтав радика.ьы дслятся на две бочьнпн груипьк но.шрны( и иеколярньк. 11сслсдов:ишя проницаемости линидного Гп(слоя л.ш оршнн кгких молекул локазачи, что оиа с!рого заш!шп (л их струкчуры. Было обнаружено, что Полярные молскуль) д)н)>с!)унлируют через клазмзтнчсскне мс ибраны в к к тку очень чедле)шо, з нснолярньш намною быстрсс, ) .с.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
