Biofizika fanidan amaliy mashg’ulotlar kitobchasi

Nazorat savollari.

1. 
   Fazoviy potentsiallar hosil bo’lishi uchun shart-sharoit.
   
2. 
   Fazoviy potentsiallar farqini kelib chiqishini izohlagan olim.
   
3. 
   Chegara potentsiali qanday muhitda yuzaga chiqadi.
   
4. 
   Fazo chegarasida yuzaga keladigan EYuK (elektr yurtuvchi kuch)ni qanday tenglama yotdamida ifodalasa bo’ladi?
   
5. 
   O'lchash ishlari har necha minutda takrorlanib, qanday kattaliklarga erishmaguncha davom ettiriladi.
   

7 labaratoriya ishi
Membranaviy potentsiallar. Tinchlik potentsial. Kollodiy membrana orqali vujudga keladigan potentsiallar farqi
Ishdan maqsad: Kollodiy membrana orqalo vujudga keladigan мembrana-viy potentsiallar potentsiallar farqini o’rganish.
Ish uchun kerakli jihozlar: millivoltmetr (pH-340), elektrodlar sistemasi uchun mo'ljallangan shtativ, xlorlangan kumush, elektrodlar, 200ml hajmga mo'l-jallangan kimyoviy stakan, o'sha stakanga mos keladigan rezina probka, kichik shisha voronka, П va Г shaklli agarli sifonchalar, apteka kollodiysi, jelatinning 5/1000n xlorid kislotadagi II-li eritmasi, kaliy xloridning 5/10000n eritmasi.
Nazariy tushuncha. Yuqorida bayon etilganidek, diffuzion potentsiallar farqi kelib chiqishi jihatdan kation va anionlar harakatchanliklaridagi farq, bilan belgilanadi. qarama-qarshi zaryadlangan ionlar harakatchanliklaridagi farq ionlar ba'zi bir membranalar orqali o'tayotganda yana ham kattalashadi. Shu xildagi membranalar jumlasiga birinchi navbatda, poralar diametri kichik bo'lib, yirik

ionlarni, masalan, oqsil ionlarini ushlab qolib, anorganik kationlar, masalan, natriy ionlarini bemalol o'tkazib yuboradigan membranalar kiradi. Shu xildagi membra-nelar va ularga xarakterli bo'lgan ionlar taqsimotini birinchi bo'lib, F.Donnan bataf-sil o'rgandi.

Donnan Nа⁺va Сl^-ionlarini o'tkazib, oqsil anionlari (P^-)ni o'tkazmaydigan membranalardan foydalandi. Agarda bu xildagi membranalarning bir tomonida Nа⁺va Сl^-, ikkinchi tomonida Nа⁺va P^- ionlari mavjud bo'lsa, u holda sistema-da, muvozanat tiklanishi bilan membranada potentsiallar farqi paydo bo'ladi. Kelib chiqqan potentsiallar farqini quyidagi formula yordamida hisoblab topish mumkin:

bu erdagi [Cl^-]i, [Cl^-]o va [Na⁺]i, [Na⁺]o xlor va natriy ionlarining membrana ichi va tashqi tomonidagi kontsentratsiyalaridir.
Donnan muvozanatini biologik sistemalarga tadbiq etish uchun yo'lgan urinishlardan faqat uning eritrotsitlar bilan qon plazmasiaro ionlar taqsimotiga qilingan tadbiqigina muvafaqiyatli bo'lib chiqdi. Donan nazariyasi bioelektrik potentsiallar qilab chiqishini, ya'ni elektr energiyasining uzluksiz ravishda paydo bo'lib turishini izohlay olmadi. Chunki Donnan potentsiali, o'z tabiatiga ko'ra, statsionarmas, balki muvozanat potentsiali edi.
Ikkinchi tomondan, Donnan potentsialini qayd etish masalasi metodik jihat-dan ham qiyinchilikka duch keldki Muvozanat sharoitida poteatsialni qayd etish uchun ishlatiladigan elektrodlar, membranada vujudga keladigan potentsialga alo-qador ionlarni ajratgan taqdirda potentsiallar farqini o'lchashning o'zi, umuman mumkin bo'lmay qoladi. Demak, Donnan (muvozanat nazariyasini, ba'zi bir xusu-siy hollarni inobatga olmaganda, biologik sistemalarga qo'llash umuman mumkin emas. Ammo shunday membranalar mavjudki, ular ma'lum ionlarni o'tkazib, ular-ga nisbatan qarama-qarshi zaryadlangan ionlarni o'tkazmaydi. Ana shu xildagi membranalarga kationlarni o'tkazib, anionlarni ushlab qoladigan kollodiy membra-nasi misol bo'la oladi.
Membrana orqali anionlar harakatchanligi nolaga teng (V=0) membrananing tomonlariaro kelib chiqadigan potentsiallar farqi (membrana potentsiali) teng bo'ladi:

Anionlarga nisbatan o'tkazuvchan membranalar uchun esa, ya'ni xoli uchun hosil qilamiz:

Bayon etilgan xususiy hollar uchun tenglamalarni umum tarzda quyidagicha yozish mumkin:

Shunday qilib, membranalarning tanlab o'tkazuvchanlik xususiyati undagi zaryadlarning xarakteriga bog’liq. Zaryad xarakteri o'z navbatida eritmadan mem-branaga o'tadigan ionlar va o'sha membrananing tabiati bilan belgilanadi. Ionlar-ning membranaga adsorbtsiyalanishi natijasida, membrana bilan muhit chegara bo'limiaro qo'sh elektr qavati paydo bo'ladi. Membranadagi poralar diametri etarli darajada katta bo'lganda, u yoki bu xildagi ionlar membrana orqali bemalol o'tib ketadi. Aks xolda, membrana zaryad belgisi membrana zaryad belgisiga qarama-qarshi bo'lgan ionlarnigina o'tkazadi. Zaryad belgisi membrana bilan bir xil ionlarni esa itaradi va o'tkazmaydi.
Membrana bir xil kimyoviy tarkibga ega, ammo har xil kontsentratsiyali eritmalarni ajratib, eritmadagi ionlarning bir turiga o'tkazuvchan, boshqa turiga o'tkazuvchan bo'lmagan taqdirda, unda vujudga keladigan potentsial o'zining mak-simal qiymatiga erishadi. Membrana o'zi bilan bir xil zaryadlangan ionlarga nisba-tan ma'lum darajada o'tkazuvchan bo'lsa, u xolda membrana potentsialining kattali-gi o'zining nazariy miqdoridan kam bo'lib qoladi. Shunday bo'lishiga qaramay, ba'zan membrana potentsialining kattaligi ionlarning diffuziyasi tufayli kelib chi-qadigan diffuzion potentsial miqdoridan katta bo'lib chiqadi.
Membrana potentsiali bilan diffuzion potentsialaro bu xildagi mos kelmaslik sababi, eritmadagi erkin diffuziya sharoitida kation va anionlar harakatchanliklari-ning o'zaro katta farqlanishidadir. Ionlarning membrana poralari orqali o'chishiga ularning pidratlanish darajasi ham kuchli ta'sir ko'rsatadi. Membrananing zaryad belgisi, demak, uning muayyan bir zaryadli ionlarga nisbatan o'tkazuvchanligi mutlaqo o'zgarmas xol bo'lmay, ma'lum sharoitda o'zgaradi. Masalan, kollodiy membranasining manfiy zaryadini ba'zi bir bo'yoq moddalar, jumladan rodamin B
qo'shib o'zgartsa bo'ladi. Demak, shu yo'l bilan kollodiy membranasini anionlarga nisbatan ham o'tkazuvchan qilib qo'yish mumkin. Membrana potentsiali esa qarama-qarshi belgiga ega bo'lib qoladi.