Диффузионные, мембранные и фазовые потенциалы

Для возникновения БПрешающее значение имеют потенциалы, обусловленные несимметричным, неравномерным распределением ионов. К таким потенциалам могут быть отнесены: диффузионные, мембранные и фазовые.

Диффузионныепотенциалы возникают на границе раздела двух жидких сред в результате различной подвижности ионов. Диффузионная разность потенциалов может быть найдена из уравненияГендерсона:Е = [ (U - V) RT ln ( a1/a2 ) ] / ( U + V ) ZF,

где U - подвижность катиона; V - подвижность аниона; R - газовая постоянная; T - абсолютная температура; Z - валентность ионов; F - число Фарадея; a1 - активность ионов в области, откуда идет диффузия; a2 - активность ионов в области, куда идет дифффузия.

Под активностью ионов понимают их активную концентрацию. Активность ионов всегда меньше их абсолютной концентрации, что обусловлено взаимодействием ионов друг с другом, а также их взаимодействием с электрически заряженными группами других молекул. Активность выражается произведением коэффициента активности f, определяемым эмпирически, на абсолютную концентрацию С ионов: a = f C

Частным случаем диффузионного потенциала является мембранный потенциал. Он возникает при наличии пористой перегородки ( в клетке - мембрана ), которая избирательно пропускает катионы и анионы, например, пропускающей только катионы. Это приводит к возникновению разности потенциалов, которую можно найти из формулы:

E = (RT / ZF ) ln (a1/ a2 ) - она называется уравнением Нернста. Если перейти от натуральных логарифмов к десятичным и подставить значения постоянных, то при 20° С получим: E = 58 lg ( a1 / a2 ) ] / Z [mB] - это уравнение обычно используют при практическом расчете мембранных потенциалов.

В соответствии с современными представлениями потенциалы покоя, повреждения и действия являются по своей природе мембранными потенциалами.

Фазовые потенциалы возникают на границе раздела двух несмешивающихся фаз ( например, раствор электролита в воде и какое-либо масло ) в результате различной растворимости катионов и анионов в неводной фазе. Величину фазовых потенциалов можно определить из уравнения Гендерсона.

Дата добавления: 2015-06-30; просмотров: 160; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!