Namangan davlat universiteti tabiiy fanlar fakulteti biologiya kafedrasi

Kollodiy membrana orqali vujudga keladigan potentsiallar farqi.
Юqорида баён этилганидек, диффузион потенциаллар фарqи келиб чиqиши жиhатдан катион ва анионлар hаракатчанликларидаги фарq, билан белгиланади. Қарама-qарши зарядланган ионлар hаракатчанликларидаги фарq ионлар баъзи бир мембраналар орqали o’таётганда яна hам катталашади. Шу хилдаги мембраналар жумласига биринчи навбатда, поралар диаметри кичик бo’либ, йирик ионларнн, масалан, оqсил ионларини ушлаб qолиб, анорганик катионлар, масалан, натрий ионларини бемалол o’тказиб юборадиган мембраналар киради. Шу хилдаги мембраналар ва уларга hарактерли бo’лган ионлар таqсимотини биринчи бo’либ, Ф. Доннан батафсил o’рганди.
Доннан Nа⁺ ва Сl^- ионларини o’тказиб, оqсил анионлари (Р^-) ни o’тказмайдиган мембраналардан фойдаланди. Агарда бу хилдаги мембраналарнинг бир томонида Nа⁺ ва С1^-, иккинчи томонида Nа⁺ ва Р^- ионлари мавжуд бo’лса, у ходда системада, мувозанат тикланиши билан мембранада потенциаллар фарqи пайдо бo’лади. Келиб чиqqан потенциаллар фарqини qуйидаги формула ёрдамида hисоблаб топиш мумкин:
_Е hЖ. . _{1п =} Ас1- h- , 1п аё# , • Ш
бу ердаги [Сl^-], [Сl^-] ва [Nа⁺], [Nа⁺] хлор ва натрий ионларининг мембрана ичи ва ташqи томонидаги концентрацияларидир.
Доннан мувозанатини биологик системаларга тадбиq этиш учун йo’лган уринишлардан фаqат унинг эритроцитлар билан qон плазмасиаро ионлар таqсимотига qилинган тадбиqигина мувафаqиятли бo’либ чиqди.
Донан назарияси биоэлектрик потенциаллар qилаб чиqишини, яъни электр энергиясининг узлуксиз равишда пайдо бo’либ туришини изоhлай олмади. Чунки Доннан потенциали, o’з табиатига кo’ра, стационармас, балки мувозанат потенциали эди.
Иккинчи томондан, Доннан потенциалини qайд этиш масаласи методик жиhатдан hам qийинчиликка дуч келдки Мувозанат шароитида потеациални qайд этиш учун ишлатиладиган электродлар, мембранада вужудга келадиган потенциалга алоqадор ионларни ажратган таqдирда потенциаллар фарqини o’лчашнинг o’зи, умуман мумкин бo’лмай qолади. Демак, Доннан (мувазанат назариясини, баъзи бир хусусий hолларни инобатга олмаганда, биологик системаларга qo’ллаш умуман мумкин эмас. Аммо шундай мембраналар мавжудки, улар маълум ионларни o’тказиб, уларга нисбатан qарама-qарши зарядланган ионларни o’тказмайди. Ана шу хилдаги мембраналарга катионларни o’тказиб, анионларни ушлаб qоладиган коллодий мембранаси мисол бo’ла олади.
Мембрана орqали анионлар hаракатчанлиги нолага тенг (V=0) мембрананинг томонлариаро келиб чиqадиган потенциаллар фарqи (мембрана потенциали) тенг бo’лади:


Анионларга нисбатан o’тказувчан мембраналар учун эса, яъни холи учун hосил qиламиз:


Баён этилган хусусий холлар учун тенгламаларни умум тарзда qуйидагича ёзиш мумкин:


Шундай qилиб, мембраналарнинг танлаб o’тказувчанлик хусусияти ундаги зарядларнинг характерига боғлиq. Заряд характери o’з навбатида эритмадан мембранага o’тадиган ионлар ва o’ша мембрананинг табиати билан белгиланади. Ионларнинг мембранага адсорбцияланиши натижасида, мембрана билан муhит чегара бo’лимиаро qo’ш электр qавати пайдо бo’лади. Мембранадаги поралар диаметри етарли даражада катта бo’лганда, у ёки бу hилдаги ионлар мембрана орqали бемалол o’тиб кетади. Акс холда, мембрана заряд белгиси мембрана заряд белгисига qарама-qарши бo’лган ионларнигина o’тказади. Заряд белгиси мембрана билан бир хил ионларни эса итаради ва o’тказмайди.
Мембрана бир хил кимёвий таркибга эга, аммо hар хил концентрацияли эритмаларни ажратиб, эритмадаги ионларнинг бир турига o’тказувчан, бошqа турига o’тказувчан бo’лмаган таqдирда, унда вужудга келадиган потенциал o’зининг максимал qийматига эришади. Мембрана o’зи билан бир хил зарядланган ионларга нисбатан маълум даражада o’тказувчан бo’лса, у холда мембрана потенциалининг катталиги o’зининг назарий миqдоридан кам бo’либ qолади. Шундай бo’лишига qарамай, баъзан мембрана потенциалининг катталиги ионларнинг диффузияси туфайли келиб чиqадиган диффузион потенциал миqдоридан катта бo’либ чиqади. Мембрана потенциали билан диффузион потенциаларо бу хилдаги мос келмаслик сабаби, эритмадаги эркин диффузия шароитида катион ва анионлар hаракатчанликларининг o’заро катта фарqланишидадир.
Ионларнинг мембрана поралари орqали o’чишига уларнинг пидратланиш даражаси hам кучли таъсир кo’рсатади.
Мембрананинг заряд белгиси, демак, унинг муайян бир зарядли ионларга нисбатан o’тказувчанлиги мутлаqо o’згармас hол бo’лмай, маълум шароитда o’згаради. Масалан, коллодий мембранасининг манфий зарядини баъзи бир бo’ёq моддалар, жумладан родамин Б qo’шиб o’згартса бo’лади. Демак, шу йo’л билан коллодий мембранасини анионларга нисбатан hам o’тказувчан qилиб qo’йиш мумкин. Мембрана потенциали эса qарама-qарши белгига эга бo’либ qолади.