Плазмолиз лизис гемолиз

Осмотическое давление крови. Гипо-, гипер-, изотонические растворы.Изотонический коэффициент. Плазмолиз и гемолиз

Плазмолиз лизис гемолиз

У высших животных и человека осмотическое давление внутренней среды постоянно и равно 7,7 атм [770-780 кПа, 280-310 мосм/л].

Изоосмию поддерживают ткани печени, подкожной клетчатки, почки. Регулируют изоосмию нервная система и железы внутренней секреции. Понижение осмотического давления ведёт к рвоте и судорогам, повышение — вызывает отёки.

Растворы, имеющие одинаковое осмотическое давление, называются изотоническими; более высокое осмотическое давление — гипертоническими; более низкое — гипотоническими растворами.

0,9% раствор NaCl, 5% раствор глюкозы относительно крови являются изотоническими.

При помещении клеток в изотонический раствор клетки сохраняют свой размер и нормально функционируют.

При помещении клеток в гипертонический раствор вода из клеток уходит в более концентрированный раствор, клетка теряет воду, уменьшается в объёме, в ней нарушается нормальное течение физических и химических процессов — происходит плазмолиз.

При помещении клеток в гипотонический раствор вода из менее концентрированного раствора переходит внутрь клеток. Это приводит к их набуханию, а затем к разрыву оболочек и вытеканию клеточного содержимого. Это лизис.

В случае эритроцитов этот процесс называется гемолизом. При этом образуется «лаковая кровь» — раствор ярко-красного цвета, окрашенный гемоглобином.

Чтобы использовать законы идеальных растворов для количественного описания коллигативных свойств электролитов, Вант-Гофф ввёл в соответствующие уравнения поправочный коэффициент i — изотонический коэффициент Вант-Гоффа.

16.Буферные растворы. Классификация буферных систем. Механизм буферного действия на примере ацетатного буфера. Расчет рН буферных систем и факторы, влияющие на эту величину.

Буферными называют растворы, способные сохранять значение рН при разбавлении или добавлении небольших количеств кислоты или щелочи. К таким растворам относят:

1)Растворы, содержащие слабую кислоту и соль этой кислоты и сильного основания (СН3СООН + СН3СООNa);

2)Растворы, содержащие слабое основание и соль этого основания и сильной кислоты (NH4OH + NH4Cl);

3)Растворы, содержащие соли многоосновных кислот (Na2HPO4 + NaH2PO4).

Классификация буферных систем:

-кислотные

-основные

-солевые

-амфолитные (амфолит – способны как отдавать, так и принимать протоны сразу одновременно)

Механизм буферного действия на примере ацетатного буфера:

17.Буферные системы крови: гидрокарбонатная, фосфатная, гемоглобиновая, белковая. Роль буферных систем в организме человека.

Особенно большое значение буферные системы имеют в поддержании кислотно-основного равновесия организмов. Значение рН большей части внутриклеточных жидкостей находится в интервале от 6,8 до 7,8.

Кислотно – основное равновесие в крови человека обеспечивается гидрокарбонатной, фосфатной, белковой и гемоглобиновой буферными системами. Нормальное значение рН плазмы крови 7,40±0,05.

Гемоглобиновая буферная система на 35% обеспечивает буферную емкость крови: . Оксигемоглобин является более сильной кислотой, чем восстановленный гемоглобин. Оксигемоглобин обычно бывает в виде калиевой соли.

Карбонатная буферная система: по своей мощности занимает первое место. Она представлена угольной кислотой (Н2СО3) и бикарбонатом натрия или калия (NaНСО3, КНСО3) в пропорции 1/20. Бикарбонатный буфер широко используется для коррекции нарушений кислотно-основного состояния организма.

Фосфатная буферная система . Дигидрофосфат обладает свойствами слабой кислоты и взаимодействует с поступившими в кровь щелочными продуктами. Гидрофосфат имеет свойства слабой щелочи и вступает в реакцию с более сильными кислотами.

Белковая буферная система осуществляет роль нейтрализации кислот и щелочей благодаря амфотерным свойствам: в кислой среде белки плазмы ведут себя как основания, в основной – как кислоты:

Буферные системы имеются и в тканях, что способствует поддержанию рН тканей на относительно постоянном уровне. Главными буферами тканей являются белки и фосфаты.

Поддержание рН осуществляется также с помощью легких и почек. Через легкие удаляется избыток углекислоты.

Почки при ацидозе выделяют больше кислого одноосновного фосфата натрия, а при алкалозе – больше щелочных солей: двухосновного фосфата натрия и бикарбоната натрия.

Дата добавления: 2017-03-12; просмотров: 1231 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов

Источник: https://lektsii.org/16-10979.html

Роль осмоса и осмотического давления в биологических системах. Тургор, лизис, плазмолиз, гемолиз. Изотонические, гипотонические и гипертонические растворы

Плазмолиз лизис гемолиз

Осмос регулирует поступление воды в клетки и межклеточные структуры. Если бы вода просачивалась в ткани, то это вызывало бы отек различных органов и подкожной живой клетки. Это наблюдается при механических повреждениях различных органов

2. Упругость клеток (тургор), эластичность тканей, сохранение определенной формы органов обусловлены осмотическим давлением. Клетки некоторых растений развивают давление 4-20 атм. Прорастающие ростки деревьев поднимают асфальт.

3. Помещая клетку в дистиллированную воду, наблюдается эндосмос (молекулы воды проникают во внутрь клетки), происходит набухание, а затем и разрыв оболочки и вытекание клето чного содержимого.

Это явление называется лизисом. В случае эритроцитов – гемолизом.

В концентрированных растворах солей отмечается сморщивание клеток –плазмолис, связанный с потерей воды, или экзосмосом.

4. Растворы, имеющие одинаковое осмотическое давление называются изотоническими.

Например, используются в медицине такие растворы как 0,9%-ный р-р NaCl и 5%-ный р-р глюкозы, которые изотоничны крови (т.е. имеют такое же осмотическое давление).

Растворы с более высоким осмотическим давлением называются гипертоническими, а более низким –гипотоническими .

Осмотическое давление плазмы крови человека при 37 С составляет около 7,6 атм, это давление создает электролитный состав крови: 60% этого давления создает NaCl , з атем глюкоза и др. Часть осмотического давления (около 0,03 атм) обусловлено белками (альбумины). Это давление называется онкотическим.

Физико-химия поверхностных явлений и дисперсных систем в функционировании живых систем. Поверхностные явления. Адсорбция.

Природа поверхностной энергии. Поверхностное натяжение. Физический смысл поверхностного натяжения. Энергетическое и силовое выражение поверхностного натяжения. Зависимость поверхностного натяжения от температуры.

К поверхностным явлениям относят те эффекты и особенности поведения веществ, которые наблюдаются на поверхностях раздела фаз. Причиной поверхностных явлений служит особое состояние молекул в слоях жидкостей и твёрдых тел, непосредственно прилегающих к поверхностям раздела фаз.

Молекула жидкости, находящаяся внутри жидкости, окружена себе подобными молекулами. Силы взаимодействия между такими молекулами при этом взаимно уравновешиваются.

Поверхностный слой жидкости находится в особых условиях по сравнению со всем объѐмом вещества. Молекулы поверхностного слоя граничат не только с себе подобными молекулами, но и с молекулами газа.

Втягивая поверхностные молекулы внутрь фазы, внутреннее давление стремится уменьшить поверхность до минимально возможной в данных условиях.

Для увеличения поверхности жидкости нужно преодолеть силу внутреннего давления и совершить определѐнную механическую работу против сил молекулярного сцепления, против внутреннего давления. Очевидно, что чем оно больше, тем больше энергии надо затратить. Эта энергия сосредотачивается в молекулах, находящихся на поверхности, и называется поверхностной энергией.

Избыток поверхностной энергии, приходящейся на 1 м2 межфазной поверхности, характеризуется поверхностным натяжением (ζ). Бесконечно малое изменение поверхностной энергии Гиббса (dG) с изменением величины площади поверхности при постоянных р и Т равно

где dS –бесконечно малое изменение площади поверхности; σ – коэффициент

поверхностного натяжения. Из приведѐнного выражения следует (при

постоянстве числа молей компонентов n):

Таким образом, поверхностное натяжение можно представить как частную производную от величины энергии Гиббса по величине межфазной поверхности при р = const и Т=const и постоянных числах молей компонентов.

Согласно энергетическому выражению, поверхностное натяжение ζ есть поверхностная энергия Гиббса единицы поверхности (т.е. удельная поверхностная энергия Гиббса). В таком случае σ равно работе, затраченной на образование единицы поверхности. Энергетической единицей σ является Дж/м2.

Силовое определение поверхностного натяжения формулируется так: ζ – это сила, действующая на поверхности по касательной к ней и стремящаяся сократить свободную поверхность тела до наименьших возможных пределов при данном объѐме. В этом случае единицей измерения ζ является Н/м.

Энергетическое и силовое выражения ζ эквивалентны, и численная величина совпадает в обеих размерностях. Так, для воды при 298 К ζ = 71,96∙10-3Дж/м2 = 71,96∙10-3 Н/м. Одна размерность легко выводится из другой: Дж/м2= Н∙м/м2= Н/м.

Поверхностное натяжение жидкостей уменьшается с ростом температуры. Это означает, что при критической температуре границы раздела между фазами исчезают и система «газ – жидкость» из гетерогенной превращается в гомогенную.

При повышении давления увеличивается взаимодействие поверхностных молекул жидкости с молекулами газовой фазы и уменьшается избыток энергии молекул на поверхности. Поэтому с повышением давления в системе «жидкость – газ» поверхностное натяжение уменьшается



Источник: https://infopedia.su/17x58d7.html

Вопрос 18. Теория электролитической диссоциации (Аррениус, Каблуков ). Роль осмоса в биосистемах. Плазмолиз, гемолиз, тургор. Гипо-, изо-, гипертонические растворы

Плазмолиз лизис гемолиз

1.теория электролитической диссоциации.( стр. 80)

Вант-Гофф считал, что коэффициент i для каждго вещества- постоянная величина, не зависящая от концентрации. Однако шведский ученый С.Аррениус показал экспериментально, что величина I зависит от концентрации раствора. С разбавлением раствора изотонический коэффициент растет.Арениус пришел к выводу, что диссоциация молекул электролитов на ионы идет уже в процессе растворения.

Ионизация (электролитическая диссоциация )- распад молекул на ионы.

Процесс диссоциации обратим (справедливо для слабых электролитов). Наряду с распадом электролитов на ионы идет обратный процесс рекомбинации – образование из ионов молекул. В растворе устанавливается ионное равновесие. Диссоциация в растворе увеличивает число частиц. Именно поэтому изотонический коэффициент принимает величину больше единицы.

Теория Аррениуса не учитывала химического взаимодействия растворенного вещества с растворителем. Поэтому количественно эта теория не могла объяснить различную степень диссоциации одного и того же электролита в разных растворителях.

Каблуков и Кистяковкий отмечали ,что электролитическая диссоциация вызывается не только ослаблением притяжения ионов в растворителе, но и сольватацией- взаимодействием полярных молекул растворителя с частицами растворенного вещества . именно сольватация является главной причиной диссоциации частиц растворенного вещества.

***

Классическая теория электролитической диссоциации была создана С. Аррениусом и В. Оствальдом в 1887 году. Аррениус придерживался физической теории растворов, не учитывал взаимодействие электролита с водой и считал, что в растворах находятся свободные ионы. Русские химики И. А.

Каблуков и В. А. Кистяковский применили для объяснения электролитической диссоциации химическую теорию растворов Д. И. Менделеева и доказали, что при растворении электролита происходит его химическое взаимодействие с водой, в результате которого электролит диссоциирует на ионы.

Классическая теория электролитической диссоциации основана на предположении о неполной диссоциации растворённого вещества, характеризуемой степенью диссоциации α, т. е.

долей распавшихся молекул электролита. Динамическое равновесие между недиссоциированными молекулами и ионами описывается законом действующих масс .

Например, электролитическая диссоциация бинарного электролита KA выражается уравнением типа:

Константа диссоциации определяется активностями катионов , анионов и недиссоциированных молекул следующим образом:

Значение зависит от природы растворённого вещества и растворителя, а также от температуры и может быть определено несколькими экспериментальными методами. Степень диссоциации (α) может быть рассчитана при любой концентрации электролита с помощью соотношения:

,

где — средний коэффициент активности электролита.

2.Роль осмоса в биологических системах. Плазмолиз, гемолиз, тургор.(стр. 74)

Явление осмоса играет важную роль во многих химических и биологических системах. Благодаря осмосу регулируется поступление воды в клетки и межклеточные структуры.

Упругость клеток (тургор), обеспечивающая эластичность тканей и сохранение определенной формы органов, обусловлена осмотическим давлением.

Животные и растительные клетки имеют оболочки или поверхностный слой протоплазмы, обладающие свойствами полупроницаемых мембран. При помещении этих клеток в растворы с различной концентрацией наблюдается осмос.

Растворы, имеющие одинаковое осмотическое давление, называются изотоническими. Если два раствора имеют различное осмотическое давление, то раствор с большим осмотическим давлением является гипертоническим по отношению ко второму, а второй – гипотоническим по отношению к первому. При помещении клеток в изотонический раствор они сохраняют свой размер и нормально функционируют.

При помещении клеток в гипотонический раствор вода из менее концентрированного внешнего раствора переходит внутрь клеток, что приводит к их набуханию, а затем к разрыву оболочек и вытеканию клеточного содержимого.

Такое разрушение клеток называется лизисом, в случае эритроцитов этот процесс называется гемолизом. Кровь с клеточным содержимым, выходящим наружу при гемолизе, за свой цвет называется лаковой кровью.

При помещении клеток в гипертонический раствор вода из клеток уходит в более концентрированный раствор, и наблюдается сморщивание (высушивание) клеток. Это явление называется плазмолизом.

Биологические жидкости человека (кровь, лимфа, тканевые жидкости) представляют собой водные растворы низкомолекулярных соединений – NaCI, KCl, СаС1, высокомолекулярных соединений – белков, поли–сахаридов, нуклеиновых кислот и форменных элементов – эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов. Их суммарным действием определяется осмотическое давление биологических жидкостей.

Осмотическое давление крови человека при 310°К (37°С) составляет 780 кПа (7,7 атм). Такое же давление создает и 0,9%-ный водный раствор NaCI (0,15 моль/л), который, следовательно, изотоничен с кровью (физиологический раствор).

Однако в крови кроме ионов Na и С1 имеются и другие ионы, а также ВМС и форменные элементы. Поэтому в медицинских целях более правильно использовать растворы, содержащие те же компоненты и в том же количестве, что и входящие в состав крови.

Эти растворы применяют в качестве кровезаменителей в хирургии.

Человеческий организм, помимо осмотического давления, характеризуется постоянством (гомеостазом) и других физико-химических показателей крови например кислотности. Допустимые колебания осмотического давления крови весьма незначительны и даже при тяжелой патологии не превышают нескольких десятков кПа.

При различных процедурах в кровь человека и животных в больших количествах можно вводить только изотонические растворы.При больших потерях крови (например, после тяжелых операций, травм) больным вводят по несколько литров изотонического раствора для возмещения потери жидкости с кровью.

Явление осмоса широко используют в медицинской практике. Так, в хирургии применяют гипертонические повязки (марлю, смоченную в гипертоническом 10%-ном растворе NaCl), которые вводят в гнойные раны.По закону осмоса ток жидкости раны через марлю направляется наружу, в результате чего рана постоянно очищается от гноя, микроорганизмов и продуктов распада.

Плазмолизотделение протопласта от клеточной стенки в гипертоническом растворе.

Гемолизразрушение эритроцитов с выходом гемоглобина в окружающую эритроциты среду.

Тургорвнутреннее гидростатическое давление в живой клетке, вызывающее напряжение клеточной оболочки.

Гипотонический растворраствор, имеющий более низкое осмотическое давление, чем клеточный сок. Всасывание воды клеткой возможно только из гипотонических растворов.

При погружении клетки в гипотонический раствор, происходит осмотическое проникновение воды внутрь клетки с развитием её гипергидратации — набухания с последующим цитолизом.

Растительные клетки в данной ситуации повреждаются не всегда; при погружении в гипотонический раствор, клетка будет повышать тургорное давление, возобновляя своё нормальное функционирование.

Гипертонический растворраствор, имеющий бо́льшую концентрацию вещества по отношению к внутриклеточной. При погружении клетки в гипертонический раствор, происходит её дегидратация — внутриклеточная вода выходит наружу, что приводит к высыханию и сморщиванию клетки. Гипертонические растворы применяются при осмотерапии[1] для лечения внутримозгового кровоизлияния.

Изотонический раствор равенство осмотического давления в жидких средах и тканях организма, которое обеспечивается поддержанием осмотически эквивалентных концентраций содержащихся в них веществ.

Изотония — одна из важнейших физиологических констант организма, обеспечиваемых механизмами саморегуляции. Изотонический раствор — раствор, имеющий осмотическое давление, равное внутриклеточному.

Клетка, погружённая в изотонический раствор, находится в равновесном состоянии — молекулы воды диффундируют через клеточную мембрану в равном количестве внутрь и наружу, не накапливаясь и не теряясь клеткой.

Отклонение осмотического давления от нормального физиологического уровня влечёт за собой нарушение обменных процессов между кровью, тканевой жидкостью и клетками организма. Сильное отклонение может нарушить структуру и целостность клеточных мембран.

Источник: https://studopedia.org/8-117214.html

Терапевт Шубин
Добавить комментарий