Обменная диффузия

Внутриклеточные органеллы имеют собственные системы, концентрирующие ионы. Так, митохондрии могут концентрировать ионы К+, Са +, Mg + и других двухвалентных металлов, а также и дикарбоновые кислоты (гл. 10). У митохондрий транспорт многих веществ происходит скорее всего за счет обменной диффузии, т. е. путем вторичного активного транспорта. [c.359]

Ионный обмен на пористых кристаллах. Часть П. Соотношение между коэффициентами самодиффузии и обменной диффузии. [c.177]

В зависимости от условий проведения реакции каждый из этих частных процессов может протекать, одновременно увеличивая или тормозя суммарный процесс. При взаимодействии карбидов и окислов обменная диффузия между частицами может осуществляться лишь через небольшие мостики (точки контакта). Поэтому следует подчеркнуть, что в этом случае в значительной мере возрастает роль газовой фазы. В качестве таковой может быть не только двуокись углерода (или низшие летучие окислы при высоких температурах), но и окись углерода. Последняя в зависимости от общего давления газовой фазы может проявлять себя не только как восстановитель, но и как окислитель. На микрофотографии (рис. 6) видно, что продукты реакции располагаются на исходных частицах концентрически, ровным слоем, как бы воспроизводя их формы. Это может произойти только с участием газовой фазы. В противном случае мы наблюдали бы в частицах одностороннее накопление продуктов реакции. [c.237]

Гетерогенный изотопный обмен ионами между кристаллическим осадком и насыщенным раствором протекает по следующим основным стадиям диффузия ионов из раствора к поверхности твердой фазы (может быть исключена сильным перемешиванием) закрепление иона на поверхности твердой фазы перекристаллизация соли путем переноса вещества с одного участка кристалла на другой, что может происходить как с изменением размеров кристалла, так и без него внедрение иона в поверхностный слой твердой фазы путем обмена с соседними ионами по бимолекулярному механизму или за счет циклического процесса, при котором смещаются несколько (5—6) ионов внедрение иона внутрь кристаллической решетки за счет обменной диффузии или диффузии по вакансиям и междоузлиям. Последний процесс, являясь наиболее медленным, определяет кинетику гетерогенного обмена. В результате внешнего и внутреннего облучения кристалла последний приобретает так называемую запасенную энергию. Облучение вызывает образование равновесных и неравновесных дефектов кристаллической структуры, что оказывает влияние прежде всего на обменную диффузию. Для гетерогенного обмена на кривой зависимости Ig (1 —F) от времени t можно выделить два участка, соответствующих разным стадиям обмена. Быстрая стадия связана с обменом на поверхности кристаллов, а медленная — с обменом по всему объему кристаллов. Каждая стадия характеризуется своим периодом полуобмена. [c.193]

Уменьшение поверхности контакта фаз и замедление обменной диффузии между ионами водорода и кальция, лежащей в основе кислотного разложения фосфатов, являются главными причинами торможения процесса. Последний полностью прекращается после того, как жидкая фаза суперфосфатной массы становится насыщенной двумя солями — моно- и дикальцийфосфатом (см. рис. 67). Образование геля, основным компонентом которого является дикальцийфосфат, приводит к появлению на зернах фосфата пленок, полностью подавляющих их взаимодействие с фосфорной кислотой. По указанным причинам дальнейшее вызревание суперфосфата идет очень медленно, уже во время хранения на складе. Возможность его ускорения и степень завершенности процесса, т. е. достигаемая степень разложения сырья, связаны с регулированием фазового состава фосфатного комплекса суперфосфата, т. е. состава смеси из жидкой и твердой фаз, представленных фосфорной кислотой и фосфатами кальция. [c.143]

Кроме того, локальное выделение теплоты реакции у поверхности разлагающихся зерен фосфата приводит к появлению температурного градиента — температура в зоне, непосредственно прилегающей к зерну фосфата, выше, чем в объеме раствора. Пока раствор насыщен монокальцийфосфатом, растворимость которого при повышенной температуре увеличена, концентрация ионов кальция в зоне реакции (прилегающей к поверхности зерна фосфата) по этой причине больше, чем в растворе и концентрационный градиент способствует протеканию процесса со значительной скоростью. Когда же раствор насыщается дикальцийфосфатом, растворимость которого при повышенной температуре меньше (см. рис. 71), концентрация ионов кальция у поверхности раздела фаз становится по этой причине меньше, чем в растворе (дикальцийфосфат кристаллизуется), и обменная Диффузия между ионами водорода и кальция, лежащая в основе разложения фосфата кислотой, прекращается. Дальнейший процесс вызревания суперфосфата идет очень медленно, уже во время его хранения на складе. Возможность. его ускорения и степень завершенности процесса, т. е. достигаемая степень разложения сырья, связаны с изменением фазового состава фосфатного комплекса суперфосфата, т. е. состава смеси из жидкой и твердой фаз, представленных фосфорной кислотой и фосфатами кальция. [c.168]

Весь процесс сорбции можно подразделить на три стадии первая — диффузия ионов в растворе электролита, вторая — диффузия ионов внутри зерна смолы, третья — собственно ионный обмен. Диффузия вытесненного противоиона внутри зерна смолы к его поверхности и диффузия противоиона от поверхности зерна смолы в раствор электролита протекают так же, как первые две стадии, и одновременно с ними. [c.378]

АТФ—АДФ-переносчик может обеспечить поступление молекулы АДФ внутрь митохондрии только при условии, если из нее одновременно выходит молекула АТФ. Такой процесс замены одной молекулы на другую получил название обменной диффузии. Пермеазы осуществляют активный перенос сахаров в бактериальных клетках. [c.121]

Как уже говорилось, путем транспорта может осуществляться и выделение, и поглощение растворенных веществ клетками. Многие растворенные вещества транспортируются в ходе так называемой обменной диффузии, т. е. при обмене внутренних и наружных веществ через мембрану в соотношении 1 1. Такой обмен обычно изучают при помощи растворенных веществ с радиоактивной меткой [13]. [c.441]

Пассивная Массовый Облегченная Обменная диффузия отсос диффузия диффузия воды [c.146]

Основные принципы получения электролитических покрытий. В противоположность методу погружения в расплавленный металл гальванические методы обычно позволяют получать покрытия из одного металла без промежуточного слоя сплава, хотя при некоторых обстоятельствах может наблюдаться медленная обменная диффузия между основным и покрывающий металлом. Иногда осажденный металл чище, чем применяемый анод. Деталь, подвергающаяся покрытию, является катодом в ванне, содержащей соединения металла, подлежащего осаждению. Ток подводится от внешнего источника э. д. с. Если анод содержит металл, который должен быть осажден на катоде, ванна автоматически пополняется им при условии, что выход по току на аноде равен выходу по току на катоде на практике, однако, это не всегда имеет место и иногда необходимы некоторые меры, как добавление солей, кислот и (или) воды. Выход по току на аноде и катоде обычно высок, но не обязательно равен 100%. [c.553]

К методам жидкой фазы относят методы тигля, слоистого расплава, двойного тигля, обменной диффузии, модифицированный метод обменной диффузии фазил , ионного обмена. [c.144]

При методе обменной диффузии стеклянный стержень диаметром около 10 мм и длиной до 1 м вытягивается из натрий-боросиликатного стекла. После химической обработки стержень пропитывают легирующим раствором, который после удаления растворителя позволяет получить оптическую оболочку. Методом обменной диффузии изготовляют заготовки со ступенчатым и градиентным распределением показателя преломления. [c.145]

Вытяжку ОВ можно осуществлять методами, рассмотренными в 7.4, из заготовок, полученных путем обменной диффузии. [c.163]

Аргументы в пользу изотопного взаимодействия не дают прямых сведений о механизме транспорта в искусственных системах без переносчиков можно доказать наличие отрицательного сопряжения потоков изотопов (транспорт противоионов, обменная диффузия). Отрицательное изотопное взаимодействие может быть индуцировано сочетанием однородных мембранных элементов, образующих неоднородные параллельные области. [c.265]

Очень низкие коэффициенты диффузии для одноатомных поливалентных ионов указывают, конечно, на сильную ассоциацию, так как при этом эффективный градиент концентрации свободных ионов должен уменьшаться. Другой причиной низких коэффициентов диффузии может быть образование настоящей ковалентной связи, особенно со слабокислыми смолами. Конуэй, Грин и Рейхенберг [106] показали, что кажущееся значение коэффициента обменной диффузии при Ка—Н обмене на поли-метакриловокислой смоле очень мало — 4-10 см -сек оно на 3 порядка меньше, чем соответствующее значение, измеренное для сульфокислых смол, и может быть объяснено, исходя из известной константы диссоциации метакриловокислых групп. [c.160]

Как отмечал Уссинг, эти методы позволяли оценивать только кажущуюся величину Na, поскольку они не учитывали влияние утечек. Кроме того, на основании работы Ходжкина и Кейнса на отравленных аксонах кальмара, а также если учесть возможность обменной диффузии, становится ясным, что существуют серьезные трудности в попытках использовать отноще-ние потоков для оценки энергетических параметров. Действительно, для того чтобы оба вышеупомянутых метода давали одинаковые величины ма, необходимо выполнение, трех условий 1) отсутствие утечки, 2) отсутствие изотопного взаимодействия и 3) равенство метаболизма в состояниях статического напора и установившегося потока [10]. (Состояние статического напора, или состояние с фиксированной силой, и состояние установившегося потока — два важных стационарных состояния, характеризующихся нулевым трансмембранным потоком и нулевой трансмембранной силой соответственно точные определения будут даны в разд. 4.6.) Такое сочетание обстоятельств, по-видимому, совершенно невероятно. Даже если первые два требования выполняются, то третье почти наверняка нет, так как было показано, что скорость окислительного метаболизма в коже лягушки, коже жабы и мочевом пузыре жабы зависит от разности электрохимических потенциалов натрия в ткани (см. гл. 8). [c.54]

Снова видно, что степень отличия о> от со зависит от условий эксперимента если средняя концентрация растворенного вещества с и, следовательно, а становятся малыми, то со /со— 1. Отметим также, что со со, когда константа скорости ненагру-женного переносчика много больше константы скорости нагруженного (йс к)- С другой стороны, если кс становится существенно меньше к, то со может стать очень большой. При йс О ненагруженный переносчик неподвижен, а значит, суммарного потока вообще не будет, и со /со оо, как при чисто обменной диффузии [11]. [c.226]

Пример, как блокирование канала или нагружение переносчика). Важно, однако помнить, что изотопное взаимодействие, как и другие типы сопряжения потоков, определяется феноменологическими членами, поэтому в принципе нет необходимости в прямом физическом взаимодействии между основным веществом и его изотопно-меченной формой. Действительно, можно показать, что в отсутствие такого взаимодействия и кажущаяся однорядная диффузия, и обменная диффузия могут возникать просто в результате неоднородности мембран. Кроме того, в этом случае результаты измерений коэффициентов проницаемости могут существенно зависеть от условий эксперимента, например от того, проводятся ли измерения в отсутствие градиента гидростатического давления, как это обычно имеет место в исследованиях эпителия в камерах Уссинга, или в отсутствие объемного потока, как это чаще всего бывает при изучении симметричных клеток (эритроцитов, мышц, нервных тканей). К этому выводу нетрудно прийти, рассматривая некоторые примеры экспериментального изучения сопряженных потоков электролитов. Например, в коже лягушки и жабы обнаружено положительное взаимодействие между потоками мочевины и маннита [1,6]. Точно так же Уссинг и Йохансен [20] обнаружили, что суммарный поток внутрь мочевины усиливает поглощение сахарозы и задерживает ее выброс из кожи лягушки. Лиф и Эссиг [13] нашли такое же взаимодействие между потоками мочевины и ее меченого аналога в мочевом пузыре жабы. Во всех этих случаях для системы растворенное вещество—мембрана с положительными коэффициентами отражения осмотический поток воды должен быть направлен в сторону, противоположную потоку растворенного вещества внутрь. Это мешало бы выявлению основного эффекта, поскольку подавляло бы поток метки внутрь и усиливало бы выброс по всем каналам. Поэтому отмеченные выше данные [c.231]

При интерпретации описанных выше наблюдений следует постоянно помнить, что доказательство наличия сопряжения представляет собой феноменологический способ описания системы без всяких конкретных требований к механизму. Это взаимодействие не обязано отражать взаимодействие между частицами на молекулярном уровне. В биологических исследованиях сплошь и рядом отрицательное сопряжение приписывается транспорту противоионов ( обменная диффузия ) при участии переносчика, совершающего челночные движения через мембрану. Неприменимость модели подвижных переносчиков в случае мембран с хлористым поливинилбензилтриметиламмо-нием показывает, что эта общепринятая интерпретация часто неверна. Такая возможность подтверждается также наблюдениями параметров транспорта гетерогенной системы, включающей параллельные каналы различного сопротивления [12]. Хотя для каждого элемента Я —Я, составная область дает отрицательное изотопное взаимодействие. Как и в исследованиях, результаты которых представлены в табл. 11.1, отношение потоков хорошо согласуется с величинами, рассчитанными по уравнению (11.7). Не зная ни геометрических, пи электрических свойств мембраны, нельзя точно прогнозировать ее транспортные параметры. Однако влияние неоднородности мембраны на Я, Я и отнешение потоков можно объяснить по крайней мере качественно. При определении Я из обменной диффузии в отсутствие электрических сил разные каналы будут давать вклад в поток метки, обратно пропорциональный их собственному сопротивлению, так что будут преобладать каналы с низким сопротивлением. Между тем при определении Я в условиях [c.250]

Мембранные компоненты химически не инертны. Они сами подвержены метаболическим превращениям под действием окислительных ферментов, низкомолекулярных катализаторов, протеаз, фосфолипаз, гликозилтрансфераз и др. Явления эндо- и экзоцитоза, изменение вязкости и сопротивления электрическому току плазматической мембраны во время генерации потенциала действия, движения (а может быть, и перераспределения) заряженных групп в период воротного тока, обмен и движение компонентов, изменение сорбционных свойств мембраны, набухание примембранных слоев, изменение плотности упаковки липидов и толщины мембраны в зависимости от физиологического состояния клетки свидетельствуют о том, что биологические мембраны являются весьма подвижными образованиями. Они обладают высокой текучестью своих компонентов, а также (что не исключено) целых мембранных локусов, движением молекул в монослоях, обменной диффузией молекул между монослоями и движением монослоев относительно друг друга. [c.72]

АТР и ADP не могут диффундировать свободно через внутреннюю митохондриальную мембрану. Переход этих высокозаря-женных молекул через этот барьер оказывается возможным благодаря наличию специфического переносчика. Интересная особенность переноса - сопряжение токов АТР и ADP. ADP поступает в митохондриальный матрикс только при условии вы-хода АТР и наоборот. Этот сопряженный поток АТР и ADP представляет собою пример облегченной обменной диффузии. Он опосредуется АТР-ADP—транс лока-зой, димером, состоящим из идентичных субъединиц с мол. массой 29 кДа каждая. Транслоказа имеется в большом количестве во внутренней митохондриальной мембране, составляя около 6% общего белка. На цитоплазматическую сторону мембраны транспортируется предпочтительно ADP. Именно этим отчасти и объясняется тот факт, что соотношение [ATP]/[ADP] [Pj на той стороне мембраны, которая обращена к цитоплазме, в 10 раз выше, чем на стороне, обращенной к матриксу. Сопряженный транспорт АТР и ADP транслоказой, вероятно, индуцируется протонным градиентом через внутреннюю митохондриальную мембрану. ATP-ADP—транслоказа специфически ингибируется очень низкими концентрациями атрактилозида, растительного гли-к 03 и да, или бонгкрековой кислоты, антибиотика из плесени. Вскоре после добавления этих ингибиторов окислительное фосфорилирование прекращается, поскольку поступления ADP внутрь митохондрии больше не происходит. [c.86]

АТР-ADP—транслоказа-это только одна из многих транспортных систем митохондрий. Внутренняя митохондриальная мембрана содержит целый ряд переносчиков для ионов и заряженных метаболитов. Например, переносчик дикарбоновых кислот опосредует облегченную обменную диффузию малата, сукцината, фумарата и Р . Переносчики трикарбоновых кислот обеспе- [c.86]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология