ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Природа процессов диффузии и осмоса из "Курс физиологии растений Издание 3" Жизнедеятельность организма, всех его органов и клеток возможна лишь при непрерывно протекающих в них процессах обмена веществ. Клетка поглощает вещества из соседних клеток или из окружающей ее внешней среды и одновременно передает образующиеся в ней продукты обмена соседним клеткам или выделяет их во внешнюю среду. [c.64] Способность протоплазмы к непрерывному обмену с окружающей средой несет на себе черты избирательности. Из большого количества веществ, находящихся вне клетки, в нормальных условиях внутрь последней проникают определенные соединения в определенных соотношениях с другими. Соответственно этому лишь определенные продукты жизнедеятельности подвергаются протоплазмой десорбции и выделяются клеткой в окружающую среду. Способность относиться активно избирательно к различным воздействиям со стороны факторов внешней среды является одним из специфических свойств живой материи, возникшим и закрепившимся в процессе развития жизни. [c.64] В явлениях поглощения и выделения веществ клеткой играют большую роль процессы диффузии и осмоса. Как известно, частицы составляющих протоплазму веществ обладают определенной кинетической энергией, что является причиной их непрерывного движения. Передзил ение диспергированного вещества из одной части системы в другую называется диффузией. Диффузия представляет собой не хаотическое движение молекул, а является движением направленным, характер которого определяется влиянием ряда факторов. Диффузия зависит, в частности, от активности диффундирующих молекул, от градиента концентрации растворов. Скорость этого процесса определяется величиной и массой молекул, их химической природой, а также вязкостью среды, температурой, электростатическими показателями системы и рядом других условий. Так, среди электролитов наиболее высокой способностью к диффузии обладают кислоты и щелочи, точнее ионы Н+ и 0Н , тогда как другие анионы и катионы диффундируют с заметно меньшей скоростью. [c.64] Отмеченная выше, сложность и гетерогенность строения протоплазмы обусловливает неодинаковую скорость диффузии в различных частях одной и той же клетки. [c.65] Если диффундирующие вещества встречают на своем пути перепонку с различной проницаемостью для растворителя и растворенного вещества, то характер передвижения веществ в такой системе сильно изменяется, становится более сложным. [c.65] Это обусловлено тем, что в растворах разной концентрации частицы растворителя обладают различной свободной энергией, т. е. различной активностью. Активность частиц растворителя тем ниже, чем выше концентрация данного раствора, и наоборот. Наиболее активны, очевидно, частицы чистого растворителя (раствор нулевой концентрации). [c.65] Вследствие этого в присутствии полупроницаемой перепонки молекулы растворителя будут передвигаться более интенсивно из растворов менее концентрированных в растворы более концентрированные. [c.65] Хотя сущность осмотических явлений еще окончательно не вскрыта, однако несомненно, что осмотическое давление имеет кинетическую природу. Оно является следствием беспорядочного теплового движения молекул растворенного вещества и обусловленных этим движением ударов молекул о непроницаемую для них перегородку. Молекулы веществ, которые свободно диффундируют через стенки перегородки, кинетического давления не создают. [c.65] Некоторое представление о природе осмоса можно получить из следующего примера. Представим себе, что полупроницаемая перепонка разделяет друг от друга воду и водный раствор какого-либо вещества. Допустим, что частицы растворителя смачивают перепонку и легко через нее диффундируют. В том случае, если концентрация частиц растворителя под перепонкой выше, чем над перепонкой, количество частиц растворителя, проникающих в единицу времени через перепонку в направлении снизу вверх, будет выше, чем количество частиц того же растворителя, передвигающихся в противоположном направлении. Очевидно, что для достижения равновесия необходимо приложить к раствору, находящемуся над перепонкой, некоторое давление. [c.65] Давление, которое необходимо приложить к раствору, чтобы преодолеть повышенную активность частиц чистого растворителя по сравнению с их активностью в растворе и тем самым уравнять скорости передвижения в обоих направлениях, эквивалентно осмотическому давлению этого раствора. [c.65] Осмотическое давление, развиваемое водным раствором какого-либо вещества, отделенным от воды полупроницаемой перепонкой, пропорционально количеству вещества, содержащегося в единице объема растворителя, и очень мало зависит от свойств самого вещества, величины молекулы и др. [c.66] Более совершенную модель создал через 50 лет немецкий ботаник Пфеффер. Мелкопористый фарфоровый сосуд он помещал в раствор Си304, вслед за тем — в раствор желтой кровяной соли. Такая обработка приводит к заполнению пор сосуда студенистым осадком ферроцианида меди Си2[Ре(СЫ)б], который и обладает свойствами полупроницаемой перепонки. С помощью сконструированного таким путем осмометра Пфеффер получил возможность измерить величину осмотического давления у многих растений в различных условиях. [c.66] Вернуться к основной статье