Biofizika fanidan amaliy mashg’ulotlar kitobchasi

7.1-chizma. Suv-yog'vanatriy xlorid eritmasi sistema potentsiallari.

Oleat–“Ha”, “yog’” da natriy xloridga nisbatan yaxshi eriydigan bo'lgani uchun A va B chegaralariga o'lchash uchun etarli kattalikka ega potentsial kelib chiqadi. Agarda “yog’” faza chegarasida yuzaga chiqadigan va miqdori jihatdan uncha katta bo'lmagan diffuzion potentsial inobatga olinmasa, shu xildagi sistemalarning EYuKni quyidagi tenglama yordamida ifodalasa bo'ladi:

bu erdagi C₁ va C₂-birinchi va ikkinchi fazalardagi ionlar kontsentratsiyalari, n-ion valentligi (zaryadi).
Beytner hujayra membranasi tarkibida lipidlarning mavjudligini inobatga olib, lipidlar ionlar taqsimoti uchun hujayra atrofidagi suvli muhitga qaraganda butunlay boshqacha sharoit yaratadi, deb faraz etdi.
Agarda aralashmaydigan fazalarda ionlarning notekis taqsimlanishi hujayra yuzasining qutblanishini keltirib chiqarsa, geterogen sistemadan iborat hujayra protoplazmasi o'z ichiga to'plangan fazalarni olgani uchun ularda mavjud bioelekt-rik potentsialni, tabiatiga ko'ra, fazalararo potentsial deb qarab, u birinchi navbatda kation va anionlarning o'sha fazalarda turlicha eruvchanliklari bilan shartlangan, deb hisoblash tabiiydir.
Ma'lumki, suv bilan aralashmaydigan organik suyuqliklar ko'p hollarda anorganik elektrolitlarning ko'pchiligi uchun yomon erituvchilardir. Elektrolitlar-ning organik suyuqliklarda yomon erish sababi elektrolitlarning dissotsiatsiyasiga xalaqit beruvchi organik suyuqliklarning tuban dielektrik doimiylikdadir. Bunday xususiyat faqat eliktroneytralrganik suyuqliklargagina xarakterli bo'lib, molekula tarkibida erkin, ya'ni oson dissotsiatsiyalanadigan vodorod yoki gidroqsil guruhlari tutgan organik erituvchilar, masalan, anilin, fenol, gvayakol, toluidin, salitsil alde-gidi singari organik suyuqliklar bundan mustasnodir. Ular kuchsiz elektrolitlarga o'xshaydi va elektrolitlarni o'zida erita oladi. Elektr o'tkazuvchanlik metodi yorda-mida aniqlandiki, asosli tuzlarning suvli eritmalari organik erituvchilar bilan ara-lashtirilib chaytilganda kuchli elektrolitlar erituvchilarning turiga xarakterli bo'lgan miqdorda suvmas faza (organik erituvchi)ga o'tadi.
Kuchsiz kislotali yoki asosli xususiyatga ega bo'lgan qandaydir bir organik erituvchining ikkala tomonida bir xil tarkibga ega, ammo kontsentratsiyalari bilan farqlanadigan suvli eritmalar joylashgan deb faraz etaylik. Potentsiometriya o'lchashlar tasdiqlaganidek, bu xildagi geterogen sistamalarda elektr yurituvchi (EYuK) paydo bo'ladi. Oleyn kislotasi qo'shilgan benzoaldegid yoki gvayakol qatlami bilan ajratilgan kontsentratsiyalar nisbat 1:100 teng, kaliy xlorid eritmalar-aro kelib chiqadigan EYuK kattaligi 100 mV va undan ham katta bo'lishi mumkin. Aksincha, o'sha ikkita suvli eritmalar elektroneytral organik suyuqlik bilan ajratib qo'yilganda, ulararo kelib chiqadigan farqi 2-3mV dan oshmaydi. Eslatib o'tish kerakki, galvanik zanjirning musbat qutbi, erigan modda kontsentratsiyasining tubanligi bilan xarakterlanadigan eritmaga mos keladi. Kislotali xususiyatga ega suvmas faza asos xususiyatli suvmas faza bilan aralashtirilganda esa qutb belgisi teskariga o'zgaradi. Bu hodisani izohlashda shuni esda tutish kerakki, suvli eratma bilan suvmas erituvchilar chegarasida fazalararo, ya'ni chegara potentsiali paydo bo'ladi. Suvmas fazaning ikki tomonida joylashgan suv fazalari negarasida kattaliklari bilan farqlanadigan ikkita chegara potentsiallari vujudga keladi va ulararo farq anion va kationlarning fazalar chegaralari orqali “yog” fazaga diffu-ziyalanib kirishlaridagi tezliklar bilan belgilanadi. Masalan, kaliy ionlari suvli eritmadan benzoaldegidga, xlor ionlariga nisbatan tezroq o'tadi. Bu xol kaliy noni-ning kam miqdorda bo'lsa ham benzoaldegid tarkibidagi vodorodga almashinuvi bilan tushintiriladi. Suvmas fazaning ikkala tomonidagi suvli eritmalarda kaliy ion-lari kontsentratsiyalarining turlicha bo'lishiga qaramasdan, ikki tomondagi chegara bo'limlari orqali bir xil miqdordagi kaliy ioilari diffuziyalanib kiradi. Kirgan kationlar miqdori “yog’” fazadagi kaliy ioilari bilan almasha oladigan vodorodlar soni bilan belgilanadi.
Suv fazadan lipid fazaga o'tishning fizika-kimyoviy mexanizmi, o'sha faza-lararo oraliq zonaning mavjudligini ko'rsatgan Devis (1950 yil) tomonidan batafsil o'rganildi. Mazkur zona orqali o'tuvchi zarrachalar gidratatsiya kuchini enga olish-lari zarur. De'mak, ulardagi erish energiya zapasi, suvdan lipid fazaga va aksincha o'tishlardagi energiyalar farqidan etarli darjada katta bo'lishi shart. Farazga ko'ra, ana o'sha energetik barer, Hujayra membranasining tanlab o'tkazuvchanligi va unga xos katta elektr qarshiligini belgilaydi.
Ta'kidlash zarurki, lipid plenkasi nazariyasi Bernshteyn iazariyasi duch kel-gan barcha qiyinchiliklarni enga olmadi. Ammo u, ya'ni fazalararo potentsial modeli, ba'zi bir bioelektrik hodisalarni talqin etishda nazariy jihatida maxsus ahamiyatga ega, albatta.