Проницаемость ионная мембраны избирательная

Рассмотрим химические основы возникновения и поддержания биоэлектрических потенциалов (потенциала покоя и потенциала действия). Большинство исследователей придерживаются мнения, что явления электрической поляризации клетки обусловлены неравномерным распределением ионов К и Ма по обе стороны клеточной мембраны. Мембрана обладает избирательной проницаемостью большей для ионов К и значительно меньшей для ионов Ка. Кроме того, в нервных клетках существует механизм, который поддерживает внутриклеточное содержание натрия на низком уровне вопреки градиенту концентрации. Этот механизм получил название натриевого насоса. [c.636]

На рис. 4 приведена схема электродиализатора. При электродиализе мембраны несут электрический заряд, и может произойти смена ионного состава коллоидной дисперсии, соответственно изменяется и ее pH. Эти изменения обусловлены тем, что электрически заряженные мембраны неодинаково проницаемы для катионов и анионов. Для устранения этого эффекта мембраны, применяемые в электродиализе, могут обрабатываться различными веществами, уменьшающими их собственный заряд. Избирательные свой-сва мембран в некоторых случаях используют и для селективной очистки или для еще большего ускорения электродиализа, когда применяют две мембраны — анодную и катодную, изготовленные из материалов с различными зарядами. [c.16]

Исследования влияния внешних факторов на процесс ЭОФ (давления, гидродинамической обстановки, температуры, концентрации и др.) показали, что величина К-р изменяется в зависимости от этих факторов так же, как и селективность процесса обратного осмоса, проведенного в идентичных условиях. Таким образом, условия, в которых можно осуществить процесс ЭОФ, неразрывно связаны с обратноосмотическим потоком воды через поровое пространство заряженных электрическим полем обратноосмотических полупроницаемых мембран, со строением ДЭС в поровом пространстве и поверхностных над ним слоях. Поэтому процесс избирательной проницаемости ионов и молекул через заряженные электрическим полем обратноосмотические мембраны можно проводить только при давлении, превышающем осмотическое давление раствора. [c.200]

Разность концентраций калия и натрия внутри и вне клетки возникает в результате избирательной проницаемости клеточной мембраны по отношению к катионам К+ и Ма+. Перенос ионов через мембрану осуществляется двумя способами 1) облегченной диффузией 2) активным транспортом. [c.277]

Исследования ионной проницаемости возбудимых мембран нервных волокон кальмара привели к выводу о существовании в этих мембранах двух основных типов каналов селективно пропускающих Ма+ и селективных для К+. Следует отметить, что представления о наличии у биологических мембран ионной селективности сложились задолго до работ А. Ходжкина и А. Хаксли. Избирательная проницаемость клеточной мембраны нервов для К+ и возрастание проницаемости при возбуждении для других ионов предполагались Дж. Бернштейном (1902). В теории пор (теория молекулярного сита) П. Бойля и Е. Конвея (1941) проницаемость мембранных пор для ионов определялась прежде всего гидратационным радиусом ионов. Предполагали, что меньший по размеру гидратированный ион К+ свободнее, чем гидратированный ион Ма , проникает через клеточные мембраны. [c.122]

Функции клеточной стенки прокариот. Клеточная стенка прокариот выполняет разнообразные функции механически заш иш ает клетку от воздействий окружаюш,ей среды, обеспечивает поддержание ее внешней формы, дает возможность клетке суш,ествовать в гипотонических растворах. В первую очередь, в этом заслуга пептидогликана. Структурная дифференцировка клеточной стенки у грамотрицательных прокариот, приведшая к формированию дополнительного слоя в виде наружной мембраны, значительно расширила круг функций клеточной стенки. Прежде всего это связано с проблемами проницаемости и избирательного транспорта веществ в клетку. Наружная мембрана имеет специфические и неспецифические каналы (диффузионные поры) для пассивного транспорта веществ и ионов, необходимых клетке, т. е. осуществляет функции дополнительного клеточного барьера (основной — ЦПМ). Она препятствует проникновению в клетку токсических веществ, что находит отражение в большей устойчивости грамотрицательных прокариот (сравнительно с грамположительными) к действию некоторых ядов, химических веществ, ферментов и антибиотиков. Появление у грамотрицательных прокариот дополнительной мембраны в составе клеточной стенки фактически привело к созданию обособленной полости (периплазматического пространства), отграниченной от цитоплазмы и внешней среды специфическими мембранами и несущей важную [c.19]

В сепараторе с полупроницаемой мембраной из силиконовой резины (рис. 85, б) используется прямо противоположный процесс — ускоренное проникновение органических люлекул через полимерную силиконовую мембрану [62]. В этом случае органические продукты, обладающие повышенной растворимостью в полимерном материале мембраны, селективно сорбируются ее поверхностью, диффундируют через нее и десорбируются в полость ионного источника масс-спектрографа. Такой процесс избирательной проницаемости веществ через полимерные мембраны достаточно интенсивно изучается и используется для разделения некоторых смесей [63]. [c.186]

Потенциал на мембране в состоянии покоя (ХХШ.1.2) приближается к равно-весному потенциалу для К+, так как проницаемости для К+ в этих условиях намного больше коэффициента проницаемости для Ма (Рк -Рма = 1 0,04). Генерация импульса. Реверсия мембранного потенциала во время развития импульса вызвана тем, что на гребне спайка потенциала действия мембрана избирательно проницаема для Ма , так что отношение ионных проницаемостей становится равным Рк Рма = 1 20. Как видно из формулы (ХХШ.1.2), в этих условиях ( Ма Рк) потенциал на мембране приближается к равновесному натриевому потенциалу (рма- Разность потенциалов на мембране, проницаемой только для Ма , выражается формулой Нернста [c.167]

Мембранный потенциал. Диффузионный потенциал может сильно возрасти, если растворы электролитов разных концентраций разделить мембраной, проницаемой только для ионов с каким-либо одним зарядом. Такое свойство некоторых мембран объясняют, в частности, тем, что свободные карбоксильные группы таких мембран, заряженные отрицательно, притягивают и пропускают только катионы и отталкивают анионы (рис. 21). Но существуют также мембраны, проницаемые только для анионов, например оболочка эритроцитов. Возможно, что там избирательность мембраны в какой-то степени обусловлена положительно заряженными аминогруппами. Возникновение мембранного потенциала связано не только с особенностями химической структуры и строением мембран, но и с возможным несоответствием размеров ионов и пор в мембране (стр. 24). [c.51]

Концепция переносчиков в общих своих чертах уже обрисована нами выше (см. раздел П1, А), при описании свойств систем переноса ионов в растительных клетках. Эти свойства следующие 1) транспорт солей в растительные клетки осуществляется при неравновесных условиях, когда внутренние концентрации могут значительно превышать концентрации в окружающем растворе 2) транспорт ионов осуществляется через мембраны, которые служат барьерами проницаемости для свободных ионов 3) характерной чертой транспорта ионов является избирательность, в частности отсутствие конкуренции между ионами с одинаковым зарядом и различие скоростей поглощения катиона и аниона соли [73, 116, 117]. [c.265]

Трансмембранный потенциал частично обусловлен избирательной проницаемостью клеточной мембраны, что ограничивает скорость движения одного иона относительно другого. К+, например, может проникать через мембрану значительно быстрее,, чем С1 . Если оба этих иона нутри клетки имеют более высокую концентрацию, чем вокруг нее, то более быстрая нетто-диф-фузия ионов К+ наружу по градиенту концентрации в конечном итоге приведет к возникновению более высокого отрицательного заряда внутри клетки, так как там останется избыточное ко- личество С1 . [c.223]

При введении понятий чисел переноса рассматривалось прохождение тока через ячейку, условно разделенную на катодное, промежуточное и анодное пространство, и было показано, что никаких изменений концентрации ионов в промежуточном пространстве не происходит. Все концентрационные изменения были локализованы в катодном и анодном отделениях. Видоизменим теперь условия электролиза. Пусть катодное пространство отделяется от среднего промежуточного мембраной, проницаемой только для катионов (катионитовая мембрана). Соответственно мембрану, пропускающую только анионы, используем для отделения промежуточного пространства от анодного (анио-нитовая мембрана). Такие мембраны, обладающие избирательной способностью пропускать ионы одного определенного знака (катионы или анионы), изготавливаются на основе ионитовых смол. При прохождении электрического тока через такую ячейку происходит изменение концентрации (рис, 25), [c.40]

Ионный состав живой клетки в общем значительно отличается от состава окружающей жидкости. Действительно, живые клетки находятся в осмотическом равновесии с жидкостями, находящимися в контакте с ними, но распределение отдельных ионов обычно далеко от равновесного. Это различие в ионном составе поддерживается или благодаря постоянному обмену веществ клетки, или благодаря избирательной проницаемости клеточной мембраны. Эритроциты млекопитающих, например, обладают очень ограниченной проницаемостью для катионов. Если живая клетка повреждена, причем разрушена мембрана или нарушен обмен клетки, то электролит диффундирует в клетку или из нее, в зависимости от направления градиента концентрации. Эта диффузия ионов обусловливает потенциал повреждения. Найдено, что поврежденная ткань вообще заряжена отрицательно по отношению к неповрежденной ткани, хотя если раствор, который обмывает ткань, имеет соответствующий состав, то может быть получен положительный потенциал повреждения. [c.123]

Нервное волокно представляет собой сильно вытянутую трубку из студневидного вещества, заполненную солевым раствором одного состава и омываемую солевым раствором другого состава. Эти растворы содержат электрически заряженные ионы, по отношению к которым напоминающая мембрану оболочка нерва обладает избирательной проницаемостью. Из-за различия в скоростях диффузии отрицательно и положительно заряженных ионов между внутренней и наружной поверхностью нервного волокна имеется некоторая разность потенциалов. Если ее мгновенно снизить, то есть вызвать местную деполяризацию, эта деполяризация распространится на соседние участки мембраны, в результате чего по волокну побежит ее волна. Это и есть так называемый спайк-потенциал, или нервный импульс. Мембрана не может быть разряжена частично она деполяризуется полностью на всем пути или не деполяризуется совсем. Кроме того, после прохождения импульса требуется некоторое время для восстановления первоначального потенциала мембраны, причем, до тех пор пока потенциал мембраны не восстановится, нервное волокно не сможет пропустить следующего импульса. Природу возникновения нервного импульса (по закону все или ничего ) и следующего за прохождением импульса рефрактерного периода (или периода возвращения волокна в первоначальное состояние) мы рассмотрим подробнее в последней главе книги. Если возбуждение получено где-то посредине волокна, импульс должен был бы распространяться в обе стороны. Но этого обычно не происходит, так как нервная ткань сконструирована таким образом, чтобы сигнал в любой данный момент шел в каком-то определенном направлении. Для этого нервные волокна соединены между собой в нерве специальными образованиями, синапсами, пропускающими сигналы только в одном направлении. [c.117]

Стеклянный электрод относится к классу мембранных ионоселек-тивньк электродов, где он занимает промежуточное положение между электродами с жидкими мембранами и твердыми мембранами. Выше, нри рассмотрении равновесных процессов на границе раздела двух фаз, отмечалось, что если мембрана избирательно проницаема для одного тина ионов, присутствующих в растворе, то через некоторое время устанавливается равновесие но этому иону, характеризующееся значением мембранного потенциала. [c.53]

Кроме катионитов, анионитов и амфотерных ионитов изготовляют ионообменные мембраны, которые подразделяют на гомогенные, гетерогенные и интерполимерные. Мембрана должна иметь достаточную селективную проницаемость для ионов различного вида. Мембраны применяют для разделения близких по свойствам ионов, для концентрирования кислот и оснований и в других случаях. Мембрана представляет собой однородную массу и состоит из одномерных цепей. Мембраны готовят из производных целлюлозы, сульфированных или амини-рованных линейных полимеров стирола. Они обладают избирательной проницаемостью, несут положительные или отрицательные заряды и отталкивают одноименно заряженные ионы. Ионы противоположного заряда беспрепятственно проникают через мембрану. Мембрана действует, как сито. Мембраны избирательно проницаемы по отношению к катионам или анионам. На ионообменной мембране устанавливается потенциал Нернста, который зависит от подвижностей ионов. [c.128]

Выдвинута гипотеза, что селективное (избирательное) изменение ионной проницаемости возбужденной мембраны сначала для Ма , а потом для - объясняется тем, что в мембране имеются специальные ионные каналы (предположительно, это поры, образованные белковыми молекулами), см. 15. Существуют отдельно натриевые и калиевые каналы, которые открываются и закрываются во время прохождения через данный участок мембраны нервного импульса. В первой фазе - открываются натриевые каналы, во второй фазе - калиевые. Соответственно, сначала закрываются натриевые каналы, а затем калиевые. Открывание и закрывание ионных каналов вызывается изменением мембранного потенциала. [c.85]

Рассмотрим наиболее часто встречающийся на практике случай мембраны, селективно проницаемой для двухзарядных противоионов 1, покрытой с принимающей стороны ( = I) пленкой, свободно пропускающей однозарядные противоионы 2 (/ 2 = 0) и обладающей высоким сопротивлением по отношению к ионам 1 (/ ] > 0). Результаты расчета для мембраны, непроницаемой для коионов, представлены на рис. 6.23. Как видно из рис. 6.23, увеличение сопротивления границы мембраны по отношению к двухзарядным ионам 1, избирательно сорбируемым мембраной К 2 > 1) приводит к росту ее селективной проницаемости по отношению к однозарядным противоионам 2 (кривые 7-5). Напротив, увеличение сопротивления модифицированной пленки по отношению к ионам 2 приводит к росту селективной проницаемости мембраны по отношению к ионам 1 (кривые 6-8). [c.313]

В связи с тем, чго перенос различных ионов через одинаковые клеточные мембраны происходит с неодинаковой скоростью и что обмен веществ и, следовательно, перенос ионов между внутренней частью клетки и окружающей средой происходит через пограничный слой клетки, который представляет собой довольно сложную структуру, существует теория, что клеточная мембрана обладает свойствами избирательной проницаемости. Вследствие этого живые и неповрежденные клетки, находящиеся в покое, обладают резко выраженной асимметрией в распределении веществ между клеткой и средой концентрация одних веществ больше, а других — меньше, чем в среде. Считают, что протоплазматическая мембрана содержит особые переносчики и ферментные системы, которые управляют скоростью поступления веществ в клетку и выходом их наружу. Благодаря системе переносчиков осуществляется, например, активный транспорт анионов и катионов из межклеточного пространства растительных тканей внутрь клетки. Теория такого активного переноса в настоящее время принимает, что [c.280]

Основная рабочая часть митохондрии-это матрикс и окружающая его внутренняя мембрана. Среди специфических особенностей внутренней мембраны следует отметить необычно высокое содержание в ней кардиолипина— фосфолипида, составляющего более 10% всех ее липидов. Полагают, что именно этим обусловлена необычайно малая проницаемость внутренней мембраны для ионов. В состав этой мембраны входят также различные транспортные белки, избирательно пропускающие внутрь ряд небольших молекул, метаболизируемых ферментами, которые находятся в матриксе. В частности, матрикс содержит ферменты, превращающие пируват и жирные кислоты в ацетил-СоА и затем окисляющие последний в цикле лимонной кислоты. Главные конечные продукты этого окисления-двуокись углерода (СО 2), выходящая из клетки, и NADH, который служит основным источником электронов при переносе их по дыхательной цепи (так называют цепь переноса электронов в митохондриях). Ферменты этой цепи встроены во внутреннюю митохондриальную мембрану и важны для всего процесса окислительного фосфорилирования, происходящего в митохондриях и дающего большую часть АТР в животных клетках. [c.10]

Внешняя граница клетки образована клеточной (или плазматической) мембраной (или оболочкой). Типичная двох1ная мембрана (называемая элементарной мембраной) толщиной около 80 А, очевидно, представляет собой относительно жесткую и упорядоченную структуру, состоящую И.З бимолекулярного слоя полярных липидов, покрытого с обеих сторон белковыми пленками. Эту мембрану ни в коем случае нельзя считать гомогенной на всем ее протяжении. Наоборот, она представляет собой мозаику из различных функциональных единиц, слегка различающихся по своей структуре, высокоизбирательных и специализированных в клетках разных типов. Мембрана определяет такие весьма разнообразные и вместе с тем чрезвычайно ванлные характеристики клетки, как избирательная проницаемость, активный перенос питательных веществ и ионов (т. е. их поступление в клетку), контрактильные свойства, способность клеток вступать в ассоциацию друг с другом и распознавать друг друга (например, при формировании органов). Плазматические мембраны могут слунгить также местом протекания некоторых сложных ферментативных процессов, таких, как гликолиз или даже синтез белка (у микроорганизмов). [c.248]

Главная особенность этих прибо рв — применение в, них поли мерных мембран (из полиэтилена или тефлона), через которые нро исходит избирательная диффузия растворенного кислорода к- индикаторному электроду. Проницаемость мембран для кислорода значительно больше, чем для других газов и ионов (восстанавли Бающихся при потенциале восстановления кислорода), и содержание этих веществ в сточных и природных водах значительно меньше содержания кислорода. Можно поэтому считать, что влИ яние ИХ на предельный диффузионный ток восстановления кислорода на катоде и на потенциал индикаторного электрода исключено, Кроме того, мембраны стабилизируют толщину диффузионного слоя кислорода, предохраняют поверхность электрода и электролит от загрязнения веществами, содержащимися в анализируемом растворе, и от протекания побочных химических и электрохимических реакций. [c.184]

В больщинстве случаев И. э. представляет собой устройство, осн. элементом к-рого является мембрана, проницаемая только для определенного иона. Между р-рами электролитов, разделенных мембраной, устанавливается стабильная разность потенциалов, к-рая алгебраически складывается из двух межфазных скачков потенциала и диффузионного потенциала, возникающего внутри мембраны (см. Мембранный потенциал). Измерение концентрации определяемого иона в принципе возможно по значению эдс гальванич. элемента, составленного из находящихся в контакте исследуемого и стандартного р-ров, в каждый из к-рых погружены идентичные И. э., избирательно чувствительные к определяемому иону концентрация этого иона в стандартном р-ре СдТочно известна. Для практич. измерений гальванич. элемент составляют из И, э. и электрода сравнения (напр., хлоросеребряного), к-рые сначала погружают в стандартный, а затем в исследуемый р-р разность соответствующих эдс равна Е. Состав стандартного р-ра должен быть по возможности близок к составу измеряемого. Искомую концентрацию с вычисляют по ур-нию [c.265]

Биоэлектрохимия. Электрохимические закономерности лежат в основе переноса веществ через биологические мембраны. Это направление электрохимии интенсивно развивается в настоящее время и получило наименование биоэлектрохимия. Клеточные или плазменные мембраны отделяют внутреннюю часть клетки от окружающей среды. Состав растворов внутри и снаружи клеток различен, а сами мембраны обладают избирательной проницаемостью. Потенциал на клеточной мембране создается разностью концентраций ионов в клетке и в окружающей среде и зависит от проницаемости мембраны. Величина потенциала составляет для нервных и мышечных волокон в состоянии покоя 60—80 мВ и может быть определена по уравнению [c.158]

Передача электрических сигналов нервной клеткой основана на изменении мембранного потенциала в результате прохождения относительно небольшого числа ионов через мембранные каналы. Эти ионы перемещаются за счет энергии, большой запас которой создаежя благодаря работе Ыа К -АТРазного насоса, поддерживающего более низкую концентрацию N0 и более высокую концентрацию К внутри клетки по сравнению с наружной средой. В покоящемся нейроне каналы избирательной утечки К делают мембрану более проницаемой для калия, чем для других ионов, и поэтому мембранный потенциал покоя близок к равновесному потенциалу К, составляющему примерно - 70 мВ. Внезапная деполяризация мембраны изменяет ее проницаемость, так как при этом открываются потенциал-зависимые натриевые каналы. Но, если деполяризованное состояние поддерживается, эти каналы вскоре инактивируются. Под влиянием мембранного электрического поля отдельные каналы совершают резкий переход от одной из возможных конформаций к другой. Потенциал действия инициируется тогда, когда под влиянием короткого деполяризующего стимула открывается часть потенциал-зависимых натриевых каналов, что делает мембрану более проницаемой для Ыа и еще дальше смещает мембранный потенциал по направлению к равновесному натриевому потенциалу. В результате такой положительной обратной связи открывается еще больше натриевых каналов, и так продолжается до тех пор, пока не возникнет потенциал действия, подчиняющийся закону всё или ничего . Потенциал действия быстро исчезает вследствие инактивации натриевых каналов, а во многих нейронах также и открытия потенциал-зависимых калиевых каналов. Распространение потенциала действия (импульса) по нервному волокну зависит от кабельных свойств этого волокна. Когда при импульсе мембрана на некотором участке деполяризуется, ток, проходящий здесь через натриевые каналы, деполяризует соседние участки мембраны, где в свою очередь возникают потенциалы действия. Во многих аксонах позвоночных высокая скорость и эффективность проведения импульсов достигается благодаря изоляции поверхности аксона миелиновой оболочкой, оставляющей открытыми лишь небольшие участки возбудимой мембраны. [c.92]

При возбуждении, вызванном тем или иным агентом, селективно изменяется проницаемость мембраны нервной клетки (аксона) увеличивается избирательно для ионов Ка (примерно в 500 раз) и остается без изменения [c.636]

Вследствие своей избирательной проницаемости клеточная мембрана регулирует поступление ионов и молекул веществ в клетку, а также выход их из клетки наружу. Существуют, по-видимому, механизмы, обеспечивающие неодинаковую проницаемость мембран к различным ионам. Так, несмотря на большое сходство по размеру и заряду ионов К+ и Ка+, они отличаются неодинаковым нроникновением в нервную клетку и выходом [c.7]

Заряженные пленки и мембраны обеспечивают высокоэффективное разделение разноименных ионов, однако часто требуется избирательно выделить ионы одного типа из смеси одноименно заряженных ионов. Проницаемость пленки определяется частотой захвата соответствующих ионов и их подвижностью в пленке. Например, проницаемость ионообменных смол типа сульфокислот для однозарядных анионов меняется в последовательности [c.154]

Избирательно проницаемые для однозарядных ионов мембраны широко применяются в промышленности. В Японии методом электродиализа с такими мембранами получают ежегодно около 1,4 млн т поваренной соли путем концентрирования морской воды [151]. Крупнотоннажное производство Na l из морской воды в качестве сырья для хлорного электролиза налажено в Кувейте [194]. [c.311]

Запатентован [ 251 процесс приготовления мембраны для сверхтонкой фильтрации и обратного осмоса на основе полиамида или полиимида, получаемого путем поликонденсации диаминодибензо-18-краун-б с пиромелдитовым или три-меллитовым ангидридом. Свойства избирательно проницаемых для ионов мембран описаны в обзоре Уэно с сотр. [ 261. [c.324]

Одним из важнейших свойств мембран является селективность. Она проявляется в том, что числа переноса ионов в мембране отличаются от чисел переноса тех же ионов в свободном растворе. Если числа переноса катионов в мембране выше, чем в окружающем растворе, то она будет катионоселективной катионитовой)-, в обратном случае мембрана будет анионоселективной (анионитовой). Преимущественная проницаемость, например, ионов водорода через мембрану по сравнению с другими катионами свидетельствует об ее избирательности к этому иону. [c.141]

Развитие новых направлений биосенсометрии, видимо, будет зависеть от успехов микроэлектроники, основанной на применении продуктов биотехнологии, например ферментов и антител. Недавно были созданы ион-селективные транзисторы на основе полевого эффекта (РЕТ ы) в таких устройствах на изолирующий слой транзистора помещается мембрана с избирательной проницаемостью. На поверхность транзистора можно было бы-нанести ферменты и антитела так, чтобы он чувствовал связывание белка и/или возможные его конформационные изменения и/или реакцию с субстратом. Первым шагом здесь является разработка чувствительного к пенициллину FET a, в котором применен фермент пенициллиназа ( aras, Janata, 1980). [c.346]

Необходимо отметить, что клетки грамотрицательных микроорганизмов окружены наружной мембраной, которая является барьером для проникновения большинства гидрофильных (и некоторых гидрофобных) веществ. Избирательная проницаемость наружной мембраны обеспечивается двумя основными способами образованием гидрофильных каналов , или пор , с помощью специальных структурных белков поринов), обеспечивающих проникновение гидрофильных веществ с молекулярной массой до нескольких сотен дальтон, а также локализацией в наружной мембране ряда специфических транспортных систем (для ионов железа, мальтозы, витамина В12, нуклеозидов). [c.52]

Как осуществляется такое напряжение, в принципе верно объяснил еще в 1912 г. Бернштейн, ученик основоположника электрофизиологии Дюбуа-Реймона. По мнению Бернштейна, клеточная мембрана электрических пластинок, филогенетически происшедших от мышечного волокна, как и клеточные мембраны мышечной ткани, должна обладать избирательной проницаемостью для ионов К+, но не для ионов Ыа+. Между более высокой концентрацией с внутренней стороны и более низкой концентрацией Ыа+ с внешней стороны пластинки возникает потенциал покоя, причем, согласно ряду напряжения, внутренняя сторона становится электроотрицательной. При раздражении, происходящем вследствие нервного нмпульса, изменяется проницаемость мембран и они начинают пропускать ионы, а следовательно, и ток. Как недавно показали измерения Ходчкина с сотрудниками, поляризация при разрядке не только доходит до точки компенсации исходной [c.463]

На практике было показано, что горизонтальный участок на кривой появляется тогда, когда высокие токи проходят через катионитовые мембраны, обладающие высокой избирательной проницаемостью дальнейшее увеличение приложенного напряжения вызывает довольно резкое увеличение тока. Многими исследователями доказано, что этот ток не зависит от концентрации ионов водорода. Это было подтверждено в экспериментах [15] даже при плотности тока 125 мА/см . Было подтверждено также усиленное проникание КОНОНОВ. Кедем и Рубинштейн показали, что носителем тока выше критического является катион Na или К. Это объясняется тем, что около поверхности мембраны в условиях сильной поляризации не подтверждается допущение нейтральности, введенное в уравнение Нернста — Планка вместо него применимо уравнение Пуассона [18]. [c.31]

Структура и действие биологических мембран стали ключевым вопросом биофизики с тех пор, как стало ясно, что эти мембраны играют очень важную роль в функционировании биологических систем. Характерное свойство биологических мембран — их проницаемость для отдельных ионов. Почти все вещества, которые действуют как избирательные переносчики ионов в биологических системах, являются антибиотиками со структурой тетроли-дов или циклических депсипептидов они известмы как ионофоры. В их число входят, в частности, валиномицин и нонактин, описанные в разд. 1.3. [c.266]

В катодной и анодной камерах происходит увеличение концентрации растворенных веществ, а в средней камере происходит частичное снижение концентрации — обессоливание. Производительность такой установки невелика вследствие дополнительного переноса ионов через рабочую камеру. Повысить эффективность работы можно при использовании активных ионитовых мембран. Такие мембраны обладают соответственно свойствами катионита или анионита. Применение активных ионитовых мембран в электродиализе повышает эффективность применения этого процесса для обессоливания воды. На рис. 8 приведена схема трехкамерной электродиа-лизной установки. Катодная камера отделена от камеры обессоливания катионитовой мембраной, анодная камера — анионитовой. Исходная вода подается во все камеры. В процессе работы установки в средней камере происходит обессоливание воды, а в крайних наблюдается повышение концентрации раствора. Осуществление процесса электродиализа с применением ионитовых мембран основано на избирательном (селективном) переносе ионов определенного знака через мембрану. Анионитовая мембрана, несущая положительный заряд фиксированных на матрице катионов, избирательно пропускает только анионы из раствора, отрицательно заряженная катионитовая мембрана проницаема только для катионов. Благодаря селективной проницаемости ионитовых мембран катионы из камеры обессоливания беспрепятственно проходят в катод- [c.89]

ПО деминерализации молока с целью удаления большей части ионов натрия и калия при сохранении определенного содержания кальция. Установлено, что электродиализом с ионитовыми мембранами можно удалить до 99 % ионов калия, 95 % ионов натрия и только 33—55% ионов кальция [74, 75]. Избежать полного удаления кальция удается, по-видимому, вследствие связывания его бетаином, хотя но избирательной проницаемости катионов через мембраны кальций, согласно данным Ямабэ и Танака [76], стоит левее натрия в ряду [c.275]

В сушествующих мемфанах с избирательной селективностью специфическая селективность по отношению к ионам магния по сравнению с ионами натрия составляет 0,2 - 0,3, Р -0,3. 0.4,. 0,02 - 0,08. Числа переноса двухвалентных катионов через катионообменные мембраны с избирательной проницаемостью для одновалентных ионов повышаются (фиг. 4) при увеличении плотности тока /18/. Изменения чисел переноса влияют на специфическую селективность мембран Р в соответствии с определением этой величины. Найдено также, что на величину Рд слабо влияют концентрация ионов в разбавленном растворе и линейное перемещение разбавленного раствора. Поэтому плотность тока, концентрация ионов и скорость разбавленного раствора необходимо учитывать при выборе условий электродиализного концентрирования с применением одновалентно-селективных мембран. [c.97]

Следует отметить, что все эти авторы [29, 30] получали на аноде титруемый ион Н+ и что они использовали мембрану с избирательной проницаемостью только во избежание потерь гидроксильных или водородных ионов из анолита. Однако Хансельман и Роджерс [31] работали с совершенно другими ионообменными мембранами при кулонометрическом титровании нитрата серебра раствором галогенидов. Они помещали образец с нитратом серебра в анодное пространство, в котором находился перхлорат натрия или нафталинсульфонат натрия в качестве вспомогательного электролита и инертный электрод. Католитом служил раствор гало-генида натрия растворы разделялись анионообменной мембраной. В идеальном случае при прохождении электрического тока на каждую фараду электричества через мембрану в анолит должен пройти один эквивалент галогенидного аниона. Это соответствует 100%-ному выходу по току. Наблюдаемый выход по току колеблется между 96,0% и 97,6%, если католитом будет 0,5 М раствор хлорида натрия. Низкие результаты являются следствием несовершенной избирательной проницаемости мембраны, т. е. некоторая часть тока проводится через мембрану катионами. Когда католитом служит 0,5 М раствор иодида натрия, выход по току составляет 50,5—62,7%. По-видимому, ионы иодида образуют ионные пары со связанными четвертичными ионами аммония [c.282]

Поскольку избирательность проницаемости мембраны в значительной степени определяется внутримембранным распределением концент-ра1щи, ее можно эффективно регулировать введением соответствующих функциональных групп. Например, введение нитрогрупп в анионообменную мембрану полйстиролсульфокислотного типа повышает избирательность по отношению к ионам К" . Следует учитывать, однако, что в этих случаях в течение процесса возрастает концентрация связанных ионов, что приводит к обратному эффекту — уменьшению подвижности и снижению проницаемости. [c.155]