Осмотическая концентрация
Cтраница 2
 |
Схема передвижения воды и Сахаров в растении. Движение воды вверх по ксилеме можно объяснить натяжением постоянного водяного столба в растении. Это натяжение, создаваемое испарением. [16] |
Сахара, синтезируемые листьями, передвигаются по ситовидным трубкам флоэмы. Движение по флоэме осуществляется благодаря давлению потока, создаваемому высокой осмотической концентрацией в клетках листьев и низкой концентрацией получающих клеток. [17]
Прямые кровеносные сосуды мозгового вещества почки, подобно канальцам петли нефрона, также образуют иротивоточную систему, играющую очень важную роль в осмотическом концентрировании. Благодаря особенностям расположения прямых сосудов обеспечивается эффективное кровоснабжение мозгового вещества почки, но не происходит вымывания осмотически активных веществ, поскольку в крови прямых сосудов наблюдаются такие же изменения осмотической концентрации, как и в тонком нисходящем отделе петли нефрона. При движении крови в ней постепенно возрастает осмотическая концентрация, а во время ее обратного движения к коре почки соли и другие растворенные вещества, диффундирующие через сосудистую стенку, переходят в иктерстици-альную ткань. Скорость движения крови по прямым сосудам влияет на количество удаляемых из мозгового вещества ионов Na, СГ и мочевины, участвующих в создании осмотического градиента, и отток реабсорбируемой воды. [18]
В настоящее время растительные митохондрии получают после механического разрушения ткани. Интересно, что во всех изученных до сих пор случаях митохондрии растений в отличие от митохондрий живот ного происхождения нельзя уподобить осмометрам ( Боннер мл. Осмотические концентрации ниже 0 3 М или выше 0 6 М вызывают изменения структуры мембраны. [19]
В этих аппаратах для гемодиализа используют диализирующие пленки, через поры которых, как в почечном клубочке, проходят низкомолекулярные компоненты плазмы, но не проникают белки. По одну сторону диализирующей пленки непрерывно протекает кровь пациента, поступающая из артерии и вливаемая после прохождения через аппарат в вену; по другую сторону пленки находится диализирующий раствор. Этот раствор по ионному составу и осмотической концентрации подобен плазме крови, но не содержит мочевины и других конечных продуктов азотистого обмена. Вследствие этого мочевина, креатинин, мочевая кислота, полипептиды и ряд других веществ диффундируют из крови пациента в диализирующий раствор. В тех случаях, когда у больного нарушен электролитный состав, готовят диализирующий раствор с иной концентрацией ионов, чтобы обеспечить коррекцию ионного состава внеклеточной жидкости организма. Больной подключается к аппарату искусственная почка обычно 2 - 3 раза в неделю и с помощью этого метода удается поддерживать жизнь больных в течение ряда лет. Один сеанс гемодиализа длится несколько часов. [20]
Прямые кровеносные сосуды мозгового вещества почки, подобно канальцам петли нефрона, также образуют иротивоточную систему, играющую очень важную роль в осмотическом концентрировании. Благодаря особенностям расположения прямых сосудов обеспечивается эффективное кровоснабжение мозгового вещества почки, но не происходит вымывания осмотически активных веществ, поскольку в крови прямых сосудов наблюдаются такие же изменения осмотической концентрации, как и в тонком нисходящем отделе петли нефрона. При движении крови в ней постепенно возрастает осмотическая концентрация, а во время ее обратного движения к коре почки соли и другие растворенные вещества, диффундирующие через сосудистую стенку, переходят в иктерстици-альную ткань. Скорость движения крови по прямым сосудам влияет на количество удаляемых из мозгового вещества ионов Na, СГ и мочевины, участвующих в создании осмотического градиента, и отток реабсорбируемой воды. [21]
Иногда пыльца не прорастает, а если прорастет, то пыльцевая трубка может лопнуть в столбике. Прорастание пыльцы зависит от наличия среды, соответствующей осмотической концентрации ( это доказано при изучении влияния различных концентраций сахара на прорастание), и стимулируется присутствием определенных неорганических веществ, например сернокислого марганца, кальция и бора. Как установлено, у лилий наиболее высокие концентрации бора содержатся в столбике и рыльце. [22]
У многих морских и эвригалинных беспозвоночных, способных выживать при весьма различных уровнях солености, поддерживается некоторая гиперосмотичность крови по отношению к среде, особенно в тех случаях, когда концентрация соли в последней ниже, чем в морской воде. Степень гипертоничности крови сильно варьирует у разных групп животных. Хотя таким организмам во всех случаях удается сохранять эту гипертонич-ность, уменьшение внешней солености неизменно сопровождается снижением осмотической концентрации крови. [23]
На рис. 45, А показано, каким образом этот общий геометрический план, свойственный всем таким структурам, обеспечивает сопряжение переноса воды с переносом растворенных веществ. В то время как растворенное вещество накачивается в канал и диффундирует вниз по градиенту концентрации - по направлению к устью канала, вода под действием осмотических сил проходит через его стенки, все больше понижая осмоляр-ность находящейся в нем жидкости. В стационарном состоянии содержимое канала будет гипертоничным и в результате активного переноса растворенного вещества в нем будет поддерживаться продольный осмотический градиент, а из устья этой системы с неподвижным градиентом будет непрерывно выходить жидкость с постоянной осмотической концентрацией - изото-ничной или гипертоничной в зависимости от геометрии канала и проницаемости его стенок для воды. Постепенное приближение к осмотическому равновесию обусловливает поддержание тока воды, и нет никакой необходимости в осмотических градиентах между окончательным секретом или абсорбатом и омывающим клетку раствором. [24]
В результате активного переноса растворенного вещества из канала через стенки жидкость в канале становится гипотоничной. По мере диффузии растворенного вещества вниз по градиенту концентрации ( к закрытому концу) из канала через его стенки благодаря осмотическому градиенту выходит все больше и больше воды. При стационарном состоянии в канале в результате активного переноса растворенного вещества будет поддерживаться неподвижный осмотический градиент: осмолярность будет постепенно снижаться от открытого конца к закрытому: при этом в устье канала будет непрерывно входить жидкость постоянной осмотической концентрации ( изо-тоничная или гипертоничная - в зависимости от параметров системы), которая будет всасываться через стенки канала внутрь клетки. [26]
Выполняя опорную и защитную функции и участвуя в динамических процессах роста, эластичная клеточная стенка также связана с водообменом клетки. Она способна удерживать воду благодаря поверхностному натяжению в свободных межфибриллярных пространствах. Кроме того, гидрофильные свойства целлюлозы и других веществ, вкрапленных в целлюлозную основу, приводят к образованию водородных связей этих компонентов с водой. Некоторую роль в обводнейности клеточной стенки играет осмотическая концентрация находящегося в ней раствора. [27]
Безустьичиые наземные растения ( мхи, папоротники, лишайники) значительно менее чувствительны к высыханию, чем высшие растения. По Спбру [55], лишайники и мхи могут быть высушены до порошкообразного состояния и сохранить способность к фотосинтезу при увлажнении. Однако замыкание устьиц - не единственный путь, которым обезвоживание действует на фотосинтез. Так, например, вода может извлекаться из водных растений при увеличении осмотических концентраций жидкой среды. Во избежание осложнений растворы, употребляемые для изменения осмотического давления, не должны оказывать специфических тормозящих или стимулирующих действий на фотосинтез. Требу [77] нашел, что фотосинтез у водорослей понижается в ОД-процентном растворе азотнокислого калия так же, как и в растворах этой же концентрации других электролитов, сахарозы и глицерина. [28]
При этом оставшиеся в клетке анионы, для которых мембрана непроницаема, создают суммарный отрицательный заряд. Этот процесс продолжается до тех пор, пока возникший на внутренней стороне мембраны отрицательный заряд не начинает сдерживать диффундирующие из клетки положительно заряженные ионы калия. Вскоре достигается такое состояние, при котором число ионов калия, проходящих через мембрану в обоих направлениях, становится одинаковым. Это состояние характеризуется равновесием сил: во-первых, создаваемых градиентом осмотической концентрации, который стремится к выравниванию концентрации ионов внутри и снаружи клетки и выводит ионы калия, и, во-вторых, электростатических сил, притягивающих ионы калия внутрь клетки. [30]
Страницы: 1 2 3