A biológiai jelentősége ozmotikus nyomás - studopediya
Ozmózis nagy szerepet játszik a létezését a növényi és állati szervezetek, hozzájárulva a megfelelő víz kitölti a sejtek és a sejtközötti szerkezetek. Állati és növényi sejtek részeként a kagyló van féligáteresztő membránok, és úgy tekinthető, mint a miniatűr ozmotikus rendszerek. Ennélfogva az eritrociták át nem eresztő burkolatot számos kationokat (például, a K +. Na +) és szabadon halad anionok és víz.
A kapott ozmotikus nyomás hatására sejt turgor (lat turgor -. Puffadás, töltés), azaz a belső hidrosztatikus nyomás az élő sejtben, és így a sejt membrán feszültség ... Az állatokat általában a sejt turgor alacsony, és a növényekben kezdve 5-20 atm a 120-140 atm (Dryland növények). A magasabb (szemben a talajvíz) ozmolalitás növényi sejtek eljárást nyújt a víz felszívódását azáltal növényi gyökerek és annak ezt követő emelkedését, hogy jelentős a magassága. Turgora akció is köszönhető, hogy duzzanat növényi magvakban, a jelenség a „lyukasztó” a növekvő hajtások a föld és más akadályokat, miközben a levelek és szárak (a lágyszárú növények) függőleges helyzetben.
A víz jelenléte a sejtekben és szövetekben szükséges az előfordulása a különböző fizikai és kémiai folyamatok a hidratációs és disszociációs szerek, hidrolízis reakciók, oxidáció, stb Más szóval, turgor - intézkedés az állam a víz rendszer sejtek ... Csökkentése turgor okozza a sejtek öregedését és fading.
Solutions egyenlő ozmotikus nyomás, az úgynevezett izotóniás. Ha a két oldat különböző ozmózisos nyomású, a nagynyomású megoldás az úgynevezett magas vérnyomás-cal, egy alacsonyabb nyomású - hipotóniás.
Nyilvánvaló, izotóniás oldatok tartalmaznak azonos ko-lichestvo ozmotikusán aktív részecskék. Aktív koncentrációja részecskék áthatoló nem tökéletes félig jól membrán, kifejezve az ozmolaritás (ozmolalitás).
Ozmolaritás (ozmolalitás) az oldat teljes koncentrációját valamennyi kinetikailag aktív részecskék az oldatban, meghatározzuk annak ozmolalitás.
Matematikailag, ozmolalitás és ozmolaritás értékeket a következőképpen számítjuk:
Egységek ezen értékek egybeesnek a mértékegységeket és a moláris molal koncentrációt, ill. Az orvosi szakirodalomban, ezek a mennyiségek általában a kifejezett osmol / l és osmol / kg.
A híg vizes oldatok ozmolaritása és ozmolalitása körülbelül azonos.
3. példa kiszámítása ozmolaritás haloxylon sejtek, ha az ozmózisnyomás 30 0 C-on 145 atm.
A oldat ozmolaritása a következő képlettel:
Ha fel az állat vagy növény sejtek hipotenzió-cal megoldás, nem lesz víz mozgása a sejtekbe, azt megduzzasztja, majd, talán, hogy törés membránok és szivárgás celluláris tartalmát (ábra. 3.). Az ilyen sejtek pusztulását úgynevezett lízis, és abban az esetben a vörösvértestek - hemolízis.
A hipertóniás oldatok történik sejtzsugorodás (plazmalizálódnak) elvesztése miatt a víz, a mozgó az őket a külső oldattal.
Ábra. 3. A változások történnek vérsejtek oldatok különböző koncentrációjú NaCl:
és - egy izotóniás oldatban a NaCl (0,9%);
b - a hipotóniás NaCl oldattal (0,1%);
in - hipertóniás nátrium-klorid oldattal (2%).
Humán biológiai folyadékokban - szöveti folyadékok, vér, nyirok, - vizes oldatai kis molekulasúlyú vegyületeket (NaCl, KCI, CaCl2), nagy molekulasúlyú vegyületeket (fehérjék, poliszacharidok, nukleinsavak) és kialakított elemek (vér - egy eritrociták, leukociták, vérlemezkék) .
A teljes ozmotikus nyomás határozza meg, turgor sejtek. Így, az ozmotikus nyomás a vér humán eritrociták 7,6-7,9 atm. Ez megteremti az azonos ozmózisnyomás és 0,9% -ik (C (NaCl) = 0,15 mol / l) nátrium-klorid-oldattal (fiziológiás sóoldat), amely ezért a vérrel izotóniás.
Képezi jelentős részét a vérfehérjék bemutatott elsősorban légzőszervi pigmentek, fehérjék, és a vörösvérsejt-sztróma fehérjék egyéb alakos elemei. Feloldott proteinek a plazmában (6,5-8,5% -a 9-10% szilárd anyag plazma) képződött preimuschest-venno sejtek a májban és a retikuloendoteliális rendszerben. Vérplazma fehérjék nem hatolnak a kapillárisok falát, azonban tartalmaz zhanie azok plazmában szignifikánsan magasabb, mint a szöveti folyadékba. Ez vezet a vízvisszatartás plazmafehérjékhez.
Része a vér ozmotikus nyomás által generált fehérjék (albumin, globulin), az úgynevezett onkotikus nyomás. Onkotikus nyomás 0,04 atm, ami kb-tőleg 0,5% a teljes ozmotikus nyomás a vér.
Annak ellenére, hogy az onkotikus nyomás csak egy kis része a teljes ozmotikus nyomás a vér, nevezetesen, ez határozza meg a túlsúlya ozmotikus vérnyomás fölött az ozmotikus nyomás a szöveti folyadék. Más feltételek mellett, ami nagy hidrodinamikai nyomás a keringési rendszer, a víz lenne szivárgott ki a szövetek, hogy okozna származott-kilenced ödémák a különféle szervekben és a bőr alatti szövet.
Falling ozmotikus nyomás a sejtek dehidratáció során keletkező saját összeomlása (plazmalizálódnak); Fordítva, biztosították solivanie organizmus vezet duzzanat és törés a sejtek (ozmotikus sokk). Shock során erős vérzés miatt kevesebb vérveszteség, mint egy éles visszaesése ozmózisnyomás és érrendszeri összeomlása. Ennélfogva, ha nagy vérveszteség elszenvedett adagolhatjuk inert makromolekuláris vér plazma-helyettesítő (például polivinil-pirrolidon-oldatot), amelyen keresztül a visszanyert turgor és kiküszöböli sokk.
2. példa, anélkül, hogy számítások, hogy melyik az oldatok ugyanezen a hőmérsékleten izotóniás:
a) C (NaCl) = 0,03 mol / l, a = 1 és a P (C6 H12 O6) = 0,03 mol / l;
Az elektrolit oldatok:
nonelectrolytes i = l, tehát:
Minden egyes pár megoldások RT = const, ezért elegendő összehasonlítani a faktor i × C (x) az egyes párokban a megoldásokat.
a) 2 × 0,3 ¹ 0,3 (neizotonichny);
b) 3 = 0,3 × 0,1 (izotóniás).
3. példa Mi történik a növényi sejt, az ozmotikus nyomás aminek a belsejében található 20 atm PKL helyezve oldatban PP-Ra = 30 atm?
Mivel p (p-PA)> p (cella), úgy, hogy egy hiper-tónusos megoldás. A megfigyelt zsugorodás (plazmalizálódnak) sejtek mozgása által vizet a sejtekből az oldatba.