ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Соотношение между значениями движущих сил и скоростей процессов из "Биофизика Т.1" Очевидно, в этом случае тепловой поток, обусловленный необратимыми процессами окислительного фосфорилирования, может изменяться в зависимости от степени сопряжения процессов свободного окисления с реакциями непосредственно фосфорилирования (см. гл. XXIV). [c.129] Таким образом, часть энергии, запасенной в биологических структурах организма, ведет к уменьшению продукции энтропии и определяется степенью сопряжения реакции. Кроме того, важной особенностью биологических процессов является то, что веш ества, участвуюш ие в реакциях, сами претерпевают суш ествен-ные структурные изменения, которые сопровождают непрерывный синтез и распад динамических структур клетки. Это и может привести к тому, что энтропия самих реагентов будет заметно изменяться по мере протекания реакции, т. е. в (У.2.19) дЗ/д )т,р ф О, что не учитывается в (У.2.20). [c.129] Строго говоря, такие измерения применимы лишь в случае простых химических систем либо в отношении хорошо изученных отдельных процессов клеточного метаболизма. [c.129] Соотношение между значениями движуш их сил и скоростей процессов играет важную роль в термодинамике биологических систем. Необходимо, не ограничиваясь анализом только химических процессов (У.2.11), рассмотреть также перенос через мембраны теплоты, веш ества и заряженных частиц. Обозначим через X значение движуш их сил, а через 3 — значение потока, или суммарной скорости соответству-юш его потока. [c.129] Справедливость линейных соотношений (V.3.2) подтверждается, например, законом Ома, где значение потока электричества I пропорционально движуш ей силе — разности потенциалов U, а. L = 1/R — линейный коэффициент пропорциональности 1 = U/R. [c.130] Соотношения типа (У.3.4) применимы, например, в случае одновременной диффузии веш ества и переноса теплоты или переноса электрического тока и диффузии ионов. [c.130] В выражении (У.3.8) силы подбираются таким образом, чтобы размерности правых и левых частей совпадали [Дж с ]. [c.131] Соотношения Онзагера (У.3.4), (У.З.б) играют важную роль в термодинамике необратимых процессов и, кроме того, находят непосредственное использование в анализе свойств биологических систем. Так, используя эти соотношения, можно, определяя значения коэффициентов Ljh, установить количественную связь между одновременно протекающими в клетке процессами. [c.131] Например, пусть через мембрану проходят поток воды 71 и поток 12 какого-либо растворенного в ней вещества. Движущей силой потока воды будет, очевидно, разность давления Х1 = Ар между фазами, а поток растворенного вещества относительно растворителя 12 будет приводиться в действие в результате разности осмотических давлений Х2 = Ал по обе стороны мембраны. [c.131] Соответствующие феноменологические уравнения типа (V.3.9) содержат уже шесть независимых коэффициентов Онзагера, которые можно определить, меняя экспериментальные условия транспортных процессов. [c.132] Значения q = 1 достигаются только для полностью сопряженных систем. При q О увеличение движущей силы одного процесса приводит к уменьшению потока сопряженного с ним процесса. [c.133] По аналогии с транспортом натрия исследовался также активный транспорт протонов, где в экспериментах вариировались значения pH на внешней стороне или Аф. [c.134] Найденные зависимости, подтвержденные в опытах, служат для количественной характеристики функционирования энергопреобразуюш их мембранных комплексов. [c.136] что по мере увеличения степени сопряжения при / 1, отношение потоков стремится к , что позволяет рассматривать д как меру стехиометрического сопряжения двух потоков в условиях их полного энергетического сопряжения. [c.136] Вернуться к основной статье