Как изучают мембраны

Были изучены мембраны из полиэтилена [3], тефлона [3, 4], полипропилена [4, 11], полистирола [17] и некоторых других органических пленок. По своим диффузионным характеристикам наилучшим оказался полиэтилен. Препятствием для его использования является слабая механическая прочность и способность к релаксационным изменениям в процессе термической обработки, обычно применяемой для очистки датчика, используемого в биологических системах. Под действием термической обработки характеристика мембраны меняется настолько, что повторное использование ее становится нецелесообразным. [c.150]

В работах Хсу, Гирке и соавт. [54-56] приводятся экспериментальные данные по зависимости удельной электропроводности перфторированных мембран (х ) от их влагосодержания (w). Были изучены мембраны с сульфонатной, сульфамидной и карбоксильной полимерными матрицами с влагосодержанием в интервале 5-50 об.%. Во всех случаях построение данных в координатах Igx -lg(w - wq) дало прямую линию, что и предсказывается уравнением (4.53), вытекающим из перколяционной модели. При этом экспоненциальный показатель был равен 1,5 0,1, пороговое значение объемной доли воды (wo) 0,08-0,10, что достаточно близко к теоретическому значению 0,15 для трехмерного пространства со случайным распределением проводящих участков [59, 60], а множитель (характерная проводимость Хо) лежал в пределах от 0,04 Ом см для сульфамидного иономера до 0,36 Ом см" для сульфонатного. [c.205]

Изучался процесс очистки воды от микроорганизмов ультрафильтрацией. Разделению подвергались растворы 6 различных типов микроорганизмов при концентрациях до 160 000 единиц на кубической миллилитр. В десяти опытах очищенная вода была полностью стерильна и лишь в одном в ней были обнаружены бактерии, что авторы объясняют возможным дефектом мембраны или случайным попаданием бактерий в систему [6]. Данные, приведенные в работе [5], показали, что на мембранах отечественного производства оказывается возможным проводить очистку сточных вод от самых различных по природе растворенных веществ. Ниже приведены примеры применения обратного осмоса и ультрафильтрации в схемах очистки сточных вод ряда производств. [c.306]

В промышленности разделение воздуха с целью получения кислорода, азота и аргона осуществляется путем сжижения его с последующей низкотемпературной ректификацией. Изучается также возможность разделения воздуха методом абсорбции на цеолитах и диффузионным методом, основанном на различной скорости диффузии газов через полупроницаемые мембраны. [c.229]

Направленное перемещение жидкости в пористом теле под действием приложенной разности потенциалов (электроосмос) удобно изучать с помощью прибора, схематически показанном на рис. (IV. 11). Прибор представляет собой /-образную трубку, п одно колено которой впаян капилляр К для точного определения количества движущейся жидкости. Пористое тело М (мембрана) из силикагеля, глинозема и других материалов располагается между электродами. [c.219]

Например, как узнать принципы работы биологической мембраны Создают простую модель известного состава и изучают какой-нибудь один процесс, например перенос ионов. А как работает мозг Это уже гораздо более сложная задача по сравнению с предыдущей. Однако принципиально возможен тот же подход изучают отдельные синапсы и их компоненты, а затем с помощью полученных данных строят теоретические модели. [c.13]

Однако началом классического периода в развитии коллоидной химии следует считать работы английского химика Грэма (1861), которого по праву считают отцом коллоидной химии. Он ввел термин и определил понятие коллоиды . Изучая различные растворы, Грэм обнаружил, что одни вещества быстро диффундируют и проходят через растительные и животные мембраны, легко кристаллизуются. Другие обладают очень малой диффузней, не проходят через мембраны и не кристаллизуются, а образуют аморфные осадки. Так, например, сравнивая время диффузии различных растворенных веществ и принимая время диффузии НС1 за единицу. Грэм получил сильно различающиеся значения [c.280]

Поскольку коэффициент структурного сопротивления мембраны р не зависит от концентрации электролита, а коэффициент эффективности а с разбавлением раствора возрастает, то очевидно, что возможно достичь таких условий, когда а>р. Тогда можно наблюдать на первый взгляд странное явление, что сила тока, проходящего между двумя неподвижно закрепленными электродами в растворе, будет не уменьшаться, а увеличиваться при введении между электродами мембраны, пропитанной тем же раствором и находящейся с ним в равновесии. Отверстие, вырезанное в мембране и заполненное раствором, увеличивает сопротивление системы, и сила тока падает. Это явление, названное нами эффектом капиллярной сверхпроводимости , было подробно изучено Д. А. Фридрихсбергом на коллодиевых мембранах. Ряд данных, иллюстрирующих условия проявления этого эффекта, приводится в табл. 12. [c.108]

Для выяснения механизма выделения водорода используется и ряд других методов. Так, например, определенные выводы о механизме выделения водорода можно сделать, изучая проникновение водорода в решетку металла. Такие опыты проводятся в ячейках, которые разделены на две части фольгой — мембраной из исследуемого металла. Одну сторону (поляризационную) мембраны подвергают катодной поляризации и следят за изменением потенциала противоположной стороны (диффузионной). При катодной поляризации одной стороны мембраны потенциал диффузионной стороны также смещается в отрицательную сторону, что свидетельствует об избыточной поверхностной концентрации водорода на поляризационной стороне, вызванной замедленностью стадий удаления водорода, и диффузии водорода через металл. [c.347]

Эти пленки изучают в настоящее время особенно интенсивно, поскольку они являются следующей (после обычной пленки) стадией модельного приближения к биологическим мембранам. Согласно современным представлениям клеточные мембраны бимолекулярны и состоят из двух фосфолипидных слоев, обращенных наружу полярными группами, которые связаны с полярными группами полипептид-ной цепи белковых молекул. [c.112]

Изучается также возможность разделения воздуха адсорбционным методом на цеолитах. (молекулярных ситах) и диффу-зионным методом, основанным па различной скорости диффузии (Газов через полупроницаемые перегородки (мембраны). [c.61]

Из полимерных мембран в сочетании с ИСПТ детальнее других изучены мембраны, чувствительные к ионам калия и кальция. Описаны также ИСПТ с гетерогенными полимерными мембранами на основе солей серебра, чувствительные к хлорид-, иодид- и цианид-ионам. Хлорид-селективные мембраны изготавливают из смеси хлорида и сульфида серебра, а мембраны, чувствительные к ио-дид-ионам, из смеси иодида и сульфида серебра в полифториро-ванном фосфазине. [c.219]

Гибридизация соматических клеток осуществляется благодаря слиянию протопластов, изолированных из соматических клеток растений, и служит для создания новых генотипов, новых форм растений. Использование изолированных протопластов позволяет решать множество теоретических и практических задач. С их помощью можно вести селекцию на клеточном уровне, работать в малом объеме с большим числом индивидуальных клеток, осуществлять прямой перенос генов, изучать мембраны, вьщелять пла-ствды. Протопласты непременно участвуют в соматической гибридизации. Термин соматическая гибридизация , означающий процесс слияния протопластов соматических клеток, был введен №. Мельхерсом в 1974 г. [c.188]

Установлено [101], что динамические мембраны с хорошими характеристиками получаются при обработке отходящих щелоков целлюлозно-бумажных производств. Изучалась возможность получения самоза-держивающих мембран при работе на сточных водах химических и целлюлозно-бумажных производств [102]. В качестве пористой основы использовались графитовые трубки наружным диаметром 8—12 мм и толщиной стенки 2 мм, применяемые в промышленности в качестве оболочек для электродов. Полученные результаты представлены в табл. [c.86]

Воспламенение газа при кратковременном сильном нагревании иногда изучают в приборе, получившем название ударной трубы. Она состоит из двух камер — высокого я 1НИЗК0Г0 давления, разделенных герметичной, но тонкой перегородкой, играющей роль разрывной мембраны. Камера низкого давления, объем которой много больше, чем у камеры высокого давления, заполняется исследуемым газом. В камеру высокого давления медленно впускается инертный газ при определенном давлении мембрана разрывается, инертный газ втекает в камеру низкого давления. При этом возникает падающая ударная волна, нагревающая исследуемую среду повторное нагревание происходит в отраженной от закрытого конца трубы ударной волне. Температура и вре- [c.34]

Влияние токсикантов на физиологическое состояние моллюсков также изучали по функциональному состоянию клеток крови, которые окрашивали витальным красителем (0,1 % нейтральным красным) в модификации Орехова-Моисеенко [74]. Нарушение физиологического состояния оценивали по сгенени проникновения красителя, которое связано с нарушением проницаемости мембраны гемоцитов под влиянием токсиканта. Согласно Насонову, Александрову [66], по действию витального красителя, клетки подразделяются на три грушты. В первую входят не поврежденные клетки, где цитоплазма не окрашена или слабо окрашена и присутствуют гранулы красителя (20). [c.105]

При исследовании неизвестных бактерий используется дифференциальный метод окраски по Граму, заключающийся в окраске микроорганизмов метиловым фиолетовым с последующей обработкой иодом. Окрашенные таким образом бактерии, необесцвечивающиеся спиртом, называют грамположительными, а бактерии, обесцвечивающиеся под действием спирта, называют грамотрицательными. Способность окрашивания по Граму зависит от свойств клеточной оболочки и цитоплазматической мембраны. Краситель и иод проникают во внутрь всех клеток, но у грамположительных образуется более устойчивое окрашенное соединение, чем у грамотрицательных. Установлен ряд существенных различий между свойствами этих микроорганизмов. (Например, отношение РНК/ДНК у грамположительных 8 1, а у отрицательных 1 1 содержание жиров у первых низкое, а у вторых — высокое.) Кроме окраски изучают морфологические, биохимические и другие свойства иеиэвестных микроорганизмов, [c.287]

Между стеклянной стенкой и водным раствором возникает разность потенциалов, которая является функцией концентрации ионов водорода в растворе. Ф. Габер и 3. Клеменсиевич, изучив это свойство стеклянной мембраны, сконструировали стеклянный электрод (рис. 44), который широко применяется для определения pH растворов. Стеклянная трубка оканчивается тонкостенным стеклянным шариком. Внутрь шарика залит стандартный раствор с определенным значением pH, а в раствор погружен металлический электрод. Часто применяют 0,1 н. раствор соляной кислоты и серебряный электрод, покрытый слоем хлорида серебра. [c.134]

В работах М. Деламара и сотр. были изучены электрохимические неактивные пленки, имеющие структуру полифениленоксида. Эти пленки наносились на электрод методом электроинициированной полимеризации, толщина их колебалась от соответствующей одному монослою до нескольких десятков нанометров. В присутствии таких химически и электрохимически неактивных, проницаемых и изолирующих пленок изучались процессы стационарного массопереноса на вращающемся дисковом электроде. Если не рассматривать пленки как полупроницаемые мембраны, а полагать, что они модифицируют лншь диффузионный процесс, то соответствующие уравнения имеют формальное сходство с обычными соотношениями для массопереноса на вращающийся диск, в которых, однако, значение толщины диффузионного слоя заменяется суммой [c.141]

Основная черта с1атических методов тензиметрии — наличие замк( утого объема и известной массы изучаемого вещества. Процессы разложения нелетучих веществ, одним из продуктов диссоциации которых является газ (например, разложение карбонатов), изучают обычно с помощью статического метода, в качестве датчика давления используют мембраннрлй или спиральный нуль-манометры. Детектором разницы давлений здесь служат тонкая мембрана или тонкостенная спираль. [c.37]

Грэм изучал диффузию и применял диализ (см. с. 17), работая с системами, содержащими органические вещества желатин, пектин,. казеин, гуммиарабик и другие, которые, как и золото, берлинская лазурь в золях, отличаются малой скоростью диффузии и не проходят через мембраны. Из указанных органических веществ можно приготовить клей, поэтому их назвали коллоидами (от греч. у<,оХ%а. — клей и еьбоа — подобие). Впоследствии это название распространили на все вещества, не проходящие через мембрану при диализе и плохо диффундирующие. [c.5]

Т. Грем (1861 г.), изучая диффузию растворенных в воде веществ через мембраны, обнаружил, что такие органические вещества, как смолы. протеин, танин и ряд других, отличаются ничтожной скоростью диффузии. Такие веще1ства неспособны к кристаллизации, при упаривании их растворов образуются аморфные, хлопьевидные осадки. Они легко переходят в студнеобразное состояние. Поэтому Грем все подобные вещесива назвал коллоидами , т. е. клееподобными. Вещества же, свободно проходящие через мембраны, способные к кристаллизации и образующие истинные растворы, он назвал кристаллоидами . На ошибочность такой классификации вскоре же (1869 г.) указал наш соотечественник Н. Г. Борщев. В 1906 г. доцент Петербургского горного института П. П. Веймарн доказал, что любое вещество при создании соответствующих условий можно перевести в коллоидное состояние , а типичный с точки зрения Грема коллоид, например мыло, из спиртового раствора может кристаллизоваться. [c.222]

Некоторые циклические лиганды ( крауны , т. е. короны ) обладают способностью соединяться с ионами щелочных металлов за счет ион-дипольных взаимодействий. Такие лиганды, называемые также ионофорами, в настоящее время хорошо изучены. К ним относится, например, антибиотик валиномицин (полипептидного типа), молекула которого представляет собой почти плоское кольцо Его диаметр соответствует размерам иона калия (негидратирован-ного). Поэтому валиномицин связывает ионы калия (но не натрия) и может перемещаться с ними как одно целое. Такие комплексы способны переходить через липидно-белковые слои и, следовательно, валиномицин может обеспечить специфический перенос ионов калия через мембраны. Это имеет существенное значение в механизме действия антибиотиков. Ионы других щелочных металлов связываются валиномицином в меньшей степени. Антибиотик грамицидин может переносить и ионы калия, и ионы натрия. [c.153]

В это же время М. Фарадей разработал методы получения золей металлов (например, Аи, Ag) и показал, что коллоидные частицы в них состоят из чистых металлов. Таким образом, ко второй половине XIX в. сложился ряд представлений о жидких коллоидных растворах и других дисперсных системах. Обобщение в 60-х годах XIX в. этих взглядов, формулировка основных коллоидно-химических идей и введение термина и понятия коллоиды принадлежат Грэму. Изучая физико-химические свойства растворов, в частности диффузию, он обнаружил, что вещества, не кристаллизующиеся из раствора, а образующие студневидные аморфные осадки (АЬОз, белки, гуммиарабик, клей) обладают весьма малой скоростью диффузии, по сравнению с кристаллизующимися веществами (Na I, сахароза и др.), и не проходят через тонкие поры, например пергаментные мембраны, т. е. не диализируют, по терминологии Грэма. Основываясь на этом свойстве, Грэм разработал метод очистки коллоидов от растворенных молекулярных веществ, названный им диализом (см. главу II). После того, как был найден способ получения чистых объектов исследования, началось бурное развитие коллоидной химии. [c.18]

Большой интерес для биологии представляют пленки, образованные двумя или несколькими компонентами (не считая молекул подложки). К ним относятся, например, пленки, образованные двумя нерастворимыми в воде, но взаимно растворимыми веществами ( нерастворимые растворы ), а также пленки, состоящие из нерастворимого вещества и растворимого ПАВ, например, исследуемые Зонтагом (ГДР) ПАВ-полимерные пленки и липиднопротеиновые пленки. Последние изучают в настоящее время особенно интенсивно, поскольку они являются следующей (после обычной пленки) стадией модельного приближения к биологическим мембранам. Согласно современным представлениям, клеточные мембраны бимолекулярны и состоят из двух фосфолипидных слоев, обращенных наружу полярными группами, которые связаны с полярными группами полипептидной цепи белковых молекул. [c.112]

На третьей - фармакодинамической - стадии изучаются проблемы распознавания лекарственного вещества (или его метаболитов) мишенями и их последующего взаимодействия. Мишенями могут служить органы, ткани, клетки, клеточные мембраны, ферменты, нуклеиновые кислоты, регуляторные молекулы (гормоны, витамины, нейромедиаторы и т.д.), а также биорецепторы. Рассматриваются вопросы структурной и стереоспе-цифичной комплементарности взаимодействующих структур, функционального и химического соответствия лекарственного вещества или метаболита (например, фармакофорной группировки) его рецептору. Взаимодействие между лекарственным веществом и рецептором или акцептором, приводящее к активации (стимулированию) или дезактивации (ингибированию) биомишени и сопровождающееся ответом организма в целом, в основном обеспечивается за счет слабых связей - водородных, электростатических, ван-дер-ваальсовых, гидрофобных. [c.13]

Другой интересный момент состоит в том, что число стационарных состояний открытой системы может сильно возрастать вдали от равновесия (гл. 16). Такое расширение возможностей имеет важное значение в биологических приложениях. В качестве иллюстрации изучается модель возбуждения мембраны, предложенная Блюменталем, Шанже и Лефевером [10], в которой кооперативное поведение вместе с необратимыми процессами вдали от равновесия приводит к новому типу диссипативного фазового перехода. [c.15]

Внутренняя мембрана митохондрий обладает специфической проницаемостью для различных катионов и анионов. Это свойство делает митохондрии удобной моделью для изучения переноса веществ через биологические мембраны. Изолированные митохондрии содержат значительные количества катионов и анионов, причем количественно преобладает катион калия. При инкубации митохондрий в бескалиевой среде с помощью специального электрода удобно изучать основные закономерности переноса заряженной частицы через мембрану. [c.442]

В настоящей работе предлагается изучить специфичность Са +-транснортирующей системы митохондрий печени крысы и роль Са + в регуляции проницаемости внутренней мембраны для двухвалентных катионов. [c.454]

Внутримол. динамика мембранных белков изучена меньше, чем липидов. Известно лишь, что боковые заместители на тех участках полипептидной цепи, к-рые погружены в липидный бислой, в значит, мере иммобилизованы. Мн. мембранные белки способны легко диффундировать вдоль мембраны и обладают довольно высокой вращат. подвижностью. Но даже в случае самых подвижных белков измеряемые коэф. диффузии примерно на порядок ниже, чем для липидных молекул. Времена вращат. релаксации для интегральных белков лежат в диапазоне от 20 до 500 мкс, а коэф. латеральной диффузии (вдоль бислоя) варьирует от 7-10 до 10 см -с . [c.30]

Мол. механизмы генерирования и утилизации энергии на промежут. этапах О.в. изучает биоэнергетика, к-рая рассматривает сопряжение биол. окисления с фосфорилированием. Это обусловлено тем, что своб. энергия гидролиза осн. продукта фосфорилирования-АТФ и в меньшей степени др. фосфатных производных, напр, гуанозинтрифосфата, креатинфосфата,-обеспечивает в сопряженных р-циях синтез сложных соед., мьппечное сокращение, транспорт соед. через биол. мембраны против градиента концентрации (активный транспорт), создание на мембране электрич. потенциала, разряд к-рого, в частности, обеспечивает проведение нервного импульса и др. биоэлектрич. явления. Энергия гидролиза АТФ может также трансформироваться в световую энергию или служить в организме источником тепла. [c.316]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология