0000026 (15)

Bfona

B~ c,

K⁺ c,

K⁺ c₂

cr c.

B- c, _

K⁺[c,+x)_ | * K⁺ (c₂ - x)

cr *

-1 + cr(c₂-x)

u

Stan wyjściowy

Stan równowagi

Ryc. 5.5. Równowaga donnanowska: a — stan wyjściowy; b — stan równowagi.

wagi przy określonych stężeniach po obu stronach błony. Porównanie potencjałów elektrochemicznych prowadzi do warunku równowagi, wyrażającego się zależnością

,v(c! -i- .v) = (c₂ — x) (c, — x)

albo

X

Co—X

C₂—X

[Cl-]¹

maczej

[K+]^u

[K+]>

Potencjał błonowy zgodnie z 5.23 wyrazi się wzorem

AV —

RT [Cl]¹ F ^1X1 [Cl]¹¹

RT [K.+]¹¹ F ⁿ [K+]¹

Wzór ten odpowiada stanowi równowagi, nic więc dziwnego, że nie daje poprawnych wyników dla wytłumaczenia powstawania potencjałów bioelektrycznych. Teoria Donnana nie uwzględnia bowiem transportu aktywnego, odgrywającego decydującą rolę w transporcie poprzez błony komórkowe.

Andrzej Pilaioski

6. TERMODYNAMIKA PROCESÓW BIOLOGICZNYCH

6.1. Pierwsza zasada termodynamiki w procesach biologicznych. Biokalorymetria

Pierwsza zasada termodynamiki, jako zasada zachowania energii, powinna być zachowana także w procesach biologicznych. Organizm żywy do utrzymania procesów życiowych potrzebuje energii. Energia jest konieczna do zachowania struktury substancji żywej, jak i do wykonania wielorakich czynności. W organizmach wyżej zorganizowanych (hcterotrofach) energia wyzwala się w procesach utleniania produktów pokarmowych. Procesy te zachodzą w przybliżeniu w stałej temperaturze i przy stałym ciśnieniu, więc miarą energii, którą organizm otrzymuje jest w zasadzie zmiana entalpii swobodnej AG' pochodząca z utlenienia substancji pokarmowych, jeżeli procesy przebiegają odwracalnie. Tak jednak nie jest. Za miarę energii otrzymaną przez ustrój w tych warun-

126