181 3

Błona komórkowa jednak nie jest doskonale półprzrpusze za Ina. wykazuje ró*nq przepuszczalność dla różnych substancji. W takiej sytuacji różnica ciśnień osmo-tycznych, ciśnienie turgorowe, nie jest równa ciśnieniu, z jakim Wona d/iała na wnętrze komórki. Roztwory izoosmoiyrzite nie są zarazem izotoniczne.

Jako miarę właściwości wybiórczego przepuszczania błony Stavermann wprowadził współczynnik odbicia W_v wyrażający się stosunkiem ciśnień:

<7.81)

fd/ic Sp - ainteme fMpęfej Moay. A* - różnica cótmeń o»mct)voiych

Prawidłowy interpretację współczynnika odbicia daje termodynamika nierównowagowa. W stanie stacjonarnym, gdy J_Y * 0. z rów nania (7.79) wynika, że:

(7.82)

=-^> * A n    L_r

czyli współczynnik odbicia wyraża się ujemnym stosunkiem współczynników ultra-filtracji /_nt) = l_w i filtracji L^. Dla błony doskonale półprzepus/czalnej jest oczywiście W,s|. ponieważ. Sp = Sn. więc ■ -żv, co odpowiada stanowi równowagi. który jest dla komórki niedopuszczalny. Drugi przypadek skrajny W_$ ■ 0. oznacza praktycznie ity = 0. Nie ma wówczas sprzężenia przepływów, błona jest jednakowo przepuszczalna zarówno dla rozpuszczalnika, jak i dla substancji rozpuszczonej; wyrównanie ewentualnych różnic stężeń zachodzi za pośrednictwem prostej dyfuyi.

Dla błon biologicznych jest spełniona nierówność 0 < W, < I. Ciśnienie, z jakim działa błona na w nętr/e komórki, nie jest zrów nowazonc różnicą ciśnień osmotycz-nych. Ze wzoru (7.79) przy uwzględnieniu (7.82) wynika, że gęstość roztworu strumienia tłoczonego przez błonę jest:

(7.83)

a nie. jak lo się na ogół przyjmuje: J_v = Ly\Sp - Atf).

Transport przez błonę jest zjawiskiem dynamicznym. W związku z przenikaniem substancji przez błonę jest ona mniej napięta niż w przypadku błony półpr/epusz-c/alncj. a zatem Sp zmniejsza się w stosunku do Sn. Komórki żywe nic znajdują się w stanie równowagi termodynamicznej, lecz w stanie stacjonarnym. Utrzymywanie tego stanu wy maga podtrzymywania bodźców, np. w postaci różnicy stężeń. Wtedy, oprócz transportów biernych w kierunku zgodnym z działaniem bodźców, tworzących entropię, będą istnieć transporty wymuszone, zmniejszające entropię. F.ntropia układu się nie zmienia. Jest to możliwe tylko w układzie otwartym, wymieniającym z otoczeniem materię i energię. Transporty, które kosztem doprowadzonej energii odbywają się w kierunku przeciwstawiającym się bodźcom (np. elektrochemicznym), a utrzymujące stan stacjonarny, nazywają się tnmsporiamt ak-tywnymi. Odgrywają one ważną rolę w procesach biologicznych

181