БНБ "БСЭ" (95279) - Photogallery - Естественные науки - Математика - Технология
|
Осмотическое давлениеОпределение "Осмотическое давление" в Большой Советской Энциклопедии
Осмотическое давление измеряют с помощью специальных приборов - осмометров. Различают статические и динамические методы измерения. Первый метод основан на определении избыточного гидростатического давления по высоте столба жидкости Н в трубке осмометров (рис.) после установления осмотического равновесия при равенстве внешних давлений pA и рБ в камерах А и Б. Второй метод сводится к измерению скоростей v всасывания и выдавливания растворителя из осмотической ячейки при различных значениях избыточного давления Dp = pA - рБ с последующей интерполяцией полученных данных к n = 0 при Dp = p. Многие осмометры позволяют использовать оба метода. Одна из главных трудностей в измерении Осмотическое давление - правильный подбор полупроницаемых мембран. Обычно применяют плёнки из целлофана, природных и синтетических полимеров, пористые керамические и стеклянные перегородки. Учение о методах и технике измерения Осмотическое давление называются осмометрией. Основное приложение осмометрии - определение молекулярной массы (М) полимеров. Значения М вычисляют из соотношения , где с - концентрация полимера по массе; А - коэффициент, зависящий от строения макромолекулы.
Осмотическое давление может достигать значительных величин. Например, 4%-ный раствор сахара при комнатной температуре имеет Осмотическое давление около 0,3 Мн/м2, а 53%-ный - около 10 Мн/м2; Осмотическое давление морской воды около 0,27 Мн/м2. Осмотическое давление в клетках животных, растений, микроорганизмов и в биологических жидкостях зависит от концентрации веществ, растворённых в их жидких средах. Солевой состав биологических жидкостей и клеток, характерный для организмов каждого вида, поддерживается избирательной проницаемостью биологических мембран для разных солей и активным транспортом ионов. Относительное постоянство Осмотическое давление обеспечивается водно-солевым обменом, т. е. всасыванием, распределением, потреблением и выделением воды и солей (см. Выделение, Выделительная система, Осморегуляция). У т. н. гиперосмотических организмов внутреннего Осмотическое давление больше внешнего, у гипоосмотических - меньше внешнего; у изоосмотических (пойкилоосмотических) внутреннее Осмотическое давление равно внешнему. В первом случае ноны активно поглощаются организмом и задерживаются в нём, а вода поступает через биологич. мембраны пассивно, в соответствии с осмотическим градиентом. Гиперосмотическая регуляция свойственна пресноводным организмам, мор. хрящевым рыбам (акулы, скаты) и всем растениям. У организмов с гипоосмотической регуляцией имеются приспособления для активного выделения солей. У костистых рыб преобладающие в океанических водах ионы Na+ и Cl- выделяются через жабры, у морских пресмыкающихся (змеи и черепахи) и у птиц - через особые солевые железы, расположенные в области головы. Ионы Mg2+, , у этих организмов выделяются через почки. Осмотическое давление у гипер- и гипоосмотических организмов может создаваться как за счёт ионов, преобладающих во внешней среде, так и продуктов обмена. Например, у акуловых рыб и скатов Осмотическое давление на 60% создаётся за счёт мочевины и триметиламмония; в плазме крови млекопитающих - главным образом за счёт ионов Na+ и Cl-; в личинках насекомых - за счёт разнообразных низкомолекулярных метаболитов. У морских одноклеточных, иглокожих, головоногих моллюсков, миксин и др. изоосмотических организмов, у которых Осмотическое давление определяется Осмотическое давление внешней среды и равно ему, механизмы осморегуляции отсутствуют (исключая клеточные).
Диапазон средних величин Осмотическое давление в клетках организмов, не способных поддерживать осмотический гомеостаз, довольно широк и зависит от вида и возраста организма, типа клеток и Осмотическое давление окружающей среды. В оптимальных условиях Осмотическое давление клеточного сока наземных органов болотных растений колеблется от 2 до 16 ат, у степных - от 8 до 40 ат. В разных клетках растения Осмотическое давление может резко различаться (так, у мангровых Осмотическое давление клеточного сока около 60 ат, а Осмотическое давление в сосудах ксилемы не превышает 1-2 ат). У гомойосмотических организмов, т. е. способных поддерживать относительное постоянство Осмотическое давление, средней величины и диапазон колебаний Осмотическое давление различны (дождевой червь - 3,6-4,8 ат, пресноводные рыбы - 6,0-6,6, океанические костистые рыбы - 7,8-8,5, акуловые - 22,3-23,2, млекопитающие - 6,6-8,0 ат). У млекопитающих Осмотическое давление большинства биологических жидкостей равно Осмотическое давление крови (исключение составляют жидкости, выделяемые некоторыми железами, - слюна, пот, моча и др.). Осмотическое давление, создаваемое в клетках животных высокомолекулярными соединениями (белки, полисахариды и др.), незначительно, но играет важную роль в обмене веществ (см. Онкотическое давление). Лит.: Мелвин-Хьюз Э. А., Физическая химия, пер. с англ., кн. 1-2, М., 1962; Курс физической химии, под ред. Я. И. Герасимова, т. 1-2, М. - Л., 1963-1966; Пасынский А. Г., Коллоидная химия, 3 изд., М., 1968: Проссер Л., Браун Ф., Сравнительная физиология животных, пер. с англ., М., 1967; Гриффин Д., Новик Эл., Живой организм, пер. с англ., 1973; Нобел П., Физиология растительной клетки (физико-химический подход), пер. с англ., М., 1973.
Статья про "Осмотическое давление" в Большой Советской Энциклопедии была прочитана 988 раз |
TOP 20
|
|||||||||