Калия ионы, биологическое значение

Манометрическое измерение БПК. При изучении процесса потребления кислорода применяют манометрические аппараты, например респирометр Варбурга. Недавно в продаже появились упрощенные лабораторные манометрические устройства (рис. 3.16), но они не заменяют стандартного метода разбавления при определении БПК. Пробы сточной воды определенного объема помещают в склянки из коричневого стекла, причем объем пробы зависит от ожидаемого значения БПК. При проведении обычных анализов буферные растворы и питательные вещества не добавляют к пробам, так как предполагается, что неразбавленная сточная вода содержит достаточное количество питательных веществ для биологического роста, а ее буферная способность вполне достаточна для предотвращения изменения pH. Каждую склянку снабжают небольшой магнитной мешалкой, а в крышку каждой склянки помещают чашку, содержащую поглотитель углекислоты — гидроокись калия. Подготовленные склянки соединяют со ртутными манометрами. Пробы непрерывно перемешивают с помощью магнитных мешалок. Установка для перемешивания снабжена электромотором, обеспечивающим вращение каждого магнита. После первичного перемешивания, необходимого для установления равновесного состояния, крышки склянок закрывают плотнее, а на манометры надевают завинчивающиеся крышки, чтобы не допустить влияния барометрических колебаний давления на результаты измерений. Когда микроорганизмы поглощают растворенный в воде кислород, газообразный кислород абсорбируется из воздуха, находящегося в замкнутом пространстве склянки. Молекулы углекислого газа, вырабатываемого микроорганизмами, поглощаются раствором гидроокиси калия, находящимся в чашке под крышкой склянки, и превращаются в ион карбоната. Вследствие этого объем углекислого газа в замкнутом пространстве склянки равен нулю. Уменьшение объема воздуха в склянке, соответствующее потребности в кислороде, указывается на шкале манометра, проградуированной непосредственно в единицах измерения БПК, мг/л. Для поддержания температуры 20° С, требуемой для проведения стандартного анализа на БПК, всю установку помещают в термостат. [c.82]

В природе с белками связано относительно небольшое число металлов. Если рассматривать также ферменты, активируемые металлами, то к этому списку элементов следует добавить лишь натрий, калий и магний. Биологическая роль иона металла в белке характеризуется высокой специфичностью. И тем не менее в зависимости от типа белка один и тот же ион металла осуществляет различные функции разнообразие выполняемых функций является, очевидно, следствием ограничений, накладываемых белковым окружением. В связи с этим биологическая специфичность функций металла имеет, по-видимому,- стереохимическую природу. Основная тема обзора — значение структурных и стереохимических данных и сведений о строении координационных центров металл —лиганд для выяснения функциональной роли металлов в ферментативных процессах — не требует, таким образом, дополнительного обоснования. [c.16]

Ионы натрия, калия, кальция, хлора—это макроэлементы биологических сред они принимают важнейшее участие в ряде физиологических и биохимических процессов, участвуют в образовании электрических потенциалов покоя и напряжения. Велико значение этих ионов в белковом, углеводном и фосфорном обмене. [c.175]

Состав природных вод. Природная вода всегда представляет собою раствор большого числа веш,еств, с которыми она соприкасалась или соприкасается. В воде обнаружено до 45 химических элементов в ней присутствуют ионы кальция, магния, хлора, натрия, калия, сульфатные, гидрокарбонатные, карбонатные и другие. Некоторые элементы содержатся в природных водах в очень малых количествах — в долях миллиграмма на литр. Это микроэлементы к ним относятся титан, бор, никель, кобальт, радий. Микроэлементы имеют большое значение для жизни растений и животных, так как они входят в состав биологических катализаторов. [c.104]

Калий. Больший ионный радиус К" в сравнении с Na" обусловливает более низкие значения энергии гидратации ионов калия. Такие относительно небольшие различия в электронном строении вызывают существенные различия в биологических свойствах данных ионов. В отличие от ионов Na+ ионы К" в основном сосредоточены во внутриклеточных жидкостях, причем в большинстве случаев калий является антагонистом натрия. [c.182]

Ионометрия как метод анализа представляет собой идеальный метод анализа прежде всего водных растворов и проб, хорошо растворимых в воде или содержащих легко растворимые в водных растворах компоненты. При этом принципиальная особенность ионометрии состоит в том, что этот метод позволяет определять активную концентрацию элемента на фоне его общей концентрации, и в этом отношении ионометрия уникальна. С другой стороны, известно, что в жизнедеятельности биоорганизмов существенное значение имеет изменение активности ряда ионов (водорода, натрия, калия, кальция и хлорид-ионов), причем в здоровом организме допустимы лишь очень узкие колебания активности и концентрации химических элементов. Именно поэтому анализ биологических жидкостей, в том числе на клеточном уровне, очень быстро выделился в отдельную область практической ионометрии [16, 19], а необходимость исследования микрообъектов обусловила важность конструирования и изготовления микроэлектродов [20]. Все это нашло отражение в монографической литературе [16—25]. [c.6]

Биология и медицина. Начало биологическим применениям стеклянных электродов с металлической функцией ( катион-чувствительных ) положили работы Эйзенмана с сотрудниками (1957 г.). Результаты работы, проведенной под руководством Эйзенмана, дали возможность биологам получать данные об активности ионов калия и натрия непосредственно с места их действия (in situ) в биологических процессах. В этих работах подчеркивается и другая сторона вопроса для ряда биологических явлений (возникновение биопотенциалов, клеточная проницаемость и связанные с ней процессы нервного возбуждения, кажущаяся специфичность многих клеток и тканей по отношению к ионам К ) физико-химические закономерности оказываются во многом сходными с теми, которые имеют важное значение в функционировании стеклянных и мембранных электродов. Это повышает интерес и значимость самой ионообменной теории стеклянного электрода. [c.331]

Катионы натрия, калия, магния и кальция участвуют во многих регуляторных и триггерных биологических механизмах. Белки и нуклеиновые кислоты представляют собой многозарядные анионы, для нейтрализации которых нужны катионы. Между некоторыми катионами и макромолекулами имеется специфическое взаимодействие. Так, концентрация магния влияет на степень агре-гированносТи рибосом. Фосфолипидные компоненты клеточных мембран содержат ион Са +, который может влиять на пороговое значение потенциала, возбуждающего нервные клетки. [c.8]

Так, натрий и литий накапливаются во внеклеточной жидкости, а калий, рубидий и цезий — во внутриклеточной. Вследствие близких значений радиусов ионов (разность радиусов Дг = = 30 пм), энергий ионизации (Д н = 24,1 кДж/моль), одинаковых координационных чисел в живых организмах натрий и литий ведут себя сходным образом. Эти элементы, как правило, близки по оказываемому биологическому действию. Например, они очень похожи по ферментоактивирующим свойствам. [c.233]

Харольд и Альтендорф 16] указывают, что хороший индикатор AiJ) должен быстро диффундировать через мембрану... быть полностью диссоциированным при физиологических значениях pH, не нарушать процессов метаболизма и не подвергаться транслокации системами биологического транспорта . Этим требованиям может удовлетворять К" в клетках, обработанных 1—10 мкМ валиномицином с целью сделать мембрану проницаемой для этого иона. Поскольку мембранный потенциал у бактериальных клеток обычно составляет около 180 мВ с отрицательным полюсом внутри, концентрация калия в цитоплазме клеток, обработанных валиномицином, примерно в 20 раз больше, чем в суспендирующей среде. Концентрацию калия можно определить с помощью атомно-абсорбционной спектрофотометрии, пламенной фотометрии или — менее точно — ионселективного электрода (разд. 16.2.2). Поглощение К+ измеряют методом занимаемого объема (или используют одну из его модификаций), а концентрацию вычисляют, исходя из [c.457]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология