Осмотическое давление в растворах биополимеров. Мембранное равновесие Доннане.

Осмотическое давление растворов высокомолекулярных соеди­нений значительно увеличивается с ростом концентрации и может быть рассчитано по уравнению п= С/M RT + KC2 где С — весовая концентрация полимера; М — молекулярный вес; R — газовая постоянная; Т— абсолютная температура; K—кон­станта, отражающая свойства рас­творителя и характеризующая от­клонение осмотического давления раствора полимера от уравнения Вант Гоффа. Величина K возрастает с увеличением длины молекулы и разветвленности цепи полимера. Уравнение можно преобра­зовать в уравнение прямой, разде­лив обе части на С: п/C = (RT) / M + KC. Присутствие в организме солей белков, отделенных клеточной мембраной от растворов электролитов, приводит к перераспреде­лению электролитов и соответственно влияет на осмотическое дав­ление по обе стороны мембраны. Перераспределение электролитов подчиняется выведенному Доннаном уравнению мембранного рав­новесия. Представим себе клетку, находящуюся в растворе электролита, например NaС1. Внутри клетки находится соль белка, белковые ионы, которой не диффундируют через мембрану. При контакте клетки с раствором внутрь нее вследствие диффузии переходит некоторое количество отсутствующих там ионов С1-, обозначенное через х. За ионами С1~ перейдет такое же количество ионов Nа+, так как иначе в результате неравномерного распределения разноименно заряженных ионов возникает электрическое поле, препятствующее диффузии ионов С1~. В системе установится равновесие, при котором число ионов, проходящих через мембрану в ту и другую сторону, будет одина­ково, а это возможно, если будут равны произведения их концент­раций по обе стороны клеточной мембраны: х =(С2н) / (Св+2Сн ) (уравнение Доннана).