Характеризиране на големината и посоката на най-голямото изменение на концентрацията на дадено вещество в околната среда. Например, ако разгледаме две области с различни концентрации на вещество, разделени от полупропусклива мембрана, тогава градиентът на концентрация ще бъде насочен от зоната с по-ниска концентрация на веществото към областта с по-висока концентрация Грешка в Lua: callParserFunction: функцията "#property" не беше намерена. )]][[K:Уикипедия:Статии без източници (държава: Грешка в Lua: callParserFunction: функцията "#property" не беше намерена. )]] .
Определение
Концентрационният градиент е насочен по пътя л, съответстваща на нормалната към изоконцентрационната повърхност (полупропусклива мембрана). Стойност на градиента на концентрацията texvcне е намерен; Вижте math/README - помощ при настройката.): \nabla Cравно на отношението на елементарното изменение на концентрацията dCкъм дължината на елементарния път дл :
texvcне е намерен; Вижте математика/README - помощ при настройката.): \nabla C = \frac(dC)(dl)
При постоянен концентрационен градиент Впо пътя л :
Не може да се анализира израз (изпълним файлtexvcне е намерен; Вижте математика/README - помощ при настройката.): \nabla C = \frac(C_1 - C_2)(l)
тук C 1И C 2- начална и крайна стойност на концентрацията по дължината на пътя л(нормална спрямо повърхността на изоконцентрацията).
Концентрационните градиенти могат да бъдат отговорни за транспортирането на вещества, като например дифузия. Дифузията протича срещу вектора на концентрационния градиент [[K:Wikipedia:Статии без източници (държава: Грешка в Lua: callParserFunction: функцията "#property" не беше намерена. )]][[K:Уикипедия:Статии без източници (държава: Грешка в Lua: callParserFunction: функцията "#property" не беше намерена. )]][[K:Уикипедия:Статии без източници (държава: Грешка в Lua: callParserFunction: функцията "#property" не беше намерена. )]] .
Единицата за измерване на градиента на концентрация в Международната система от единици (SI) е стойността −4 (mol/m 4 или kg/m 4), както и нейните дробни или кратни производни.
Вижте също
Напишете отзив за статията "Концентрационен градиент"
Литература
- Антонов V.F., Черниш A.M., Пасечник V.I.Биофизика - М.: ВЛАДОС, 2000, стр. 35. ISBN 5-691-00338-0
- Трифонов Е. В.- Санкт Петербург: 2011.
Откъс, характеризиращ градиента на концентрация
– Това са вещици и магьосници, Изидора. Баща ти някога е бил един от тях... Ние ги обучаваме.Сърцето ме заболя... Искаше ми се да вия с вълчи глас, да съжалявам себе си и краткия си изгубен живот!.. Захвърляйки всичко, да седна с тях, с тези щастливи Магьосници и Вещици, за да знам с ума си и сърцето цялата дълбочина на прекрасното, така щедро разкрито им велико ЗНАНИЕ! Изгарящите сълзи бяха готови да потекат като река, но аз се опитвах с последни сили да ги сдържа някак си. Нямаше начин да го направя, тъй като сълзите бяха друг „забранен лукс“, на който нямах право, ако се смятах за истински Воин. Войниците не плачеха. Бориха се и победиха и ако умряха, със сигурност не със сълзи на очи... Явно просто съм бил много уморен. От самота и болка... От постоянен страх за семейството ми... От една безкрайна борба, в която нямах ни най-малка надежда да изляза победител. Наистина имах нужда от глътка свеж въздух и този въздух за мен беше дъщеря ми Анна. Но по някаква причина тя не се виждаше никъде, въпреки че знаех, че Анна е тук, с тях, на тази прекрасна и странна, „затворена“ земя.
Север стоеше до мен на ръба на дефилето и дълбока тъга се таеше в сивите му очи. Исках да го попитам - ще го видя ли някога? Но нямаше достатъчно сила. Не исках да се сбогувам. Не исках да си тръгвам. Животът тук беше толкова мъдър и спокоен и всичко изглеждаше толкова просто и хубаво!.. Но там, в моя жесток и несъвършен свят, умираха добри хора и беше време да се върна, за да опитам да спася поне някого... Това наистина беше моят свят, колкото и страшен да беше. А баща ми, който остана там, може би страдаше жестоко, неспособен да се измъкне от лапите на Карафа, когото твърдо реших, независимо от цената, да унищожа, дори ако за това трябваше да се откажа от краткото си и толкова скъпо моят живот...
– Мога ли да видя Анна? – попитах Север с надежда в душата си.
– Извинявай, Изидора, Анна е в процес на „прочистване“ от светската суматоха... Преди да влезе в същата зала, в която ти беше преди малко. Тя няма да може да дойде при теб сега...
– Но защо не трябваше да „чистя“ нищо? – изненадах се. – Анна е още дете, тя няма твърде много светска „мръсотия“, нали?
Когато концентрационният градиент е нула, процесът на дифузия не може да се случи. Незаменимо условие за дифузия е и пропускливостта на повърхността, през която трябва да се осъществи процесът на дифузия. Когато повърхността е непропусклива за частици от дадено вещество, не може да настъпи и дифузия на това вещество.[...]
При високи градиенти на концентрация на химикали във водата се нарушава осморегулаторната функция на хрилете, което е важно за обясняване на механизма на действие на много токсиканти и се използва в борбата срещу болестите по рибите. На това се основава например хиперосмотичният метод за прилагане на ваксини и терапевтични лекарства.[...]
Денонощното изменение на концентрацията на 03 на земната повърхност се различава значително от равнинното. През годината намалява към средата на деня. Дълбочината на обедния минимум достига минимална стойност от 4-5 ppb през летните месеци, през зимата е слабо изразена. На фиг. Фигура 4.10 показва вариациите в промените в съдържанието на 03 през деня за различни месеци (от април до декември 1989 г. и от януари до март 1990 г.). Специфичните особености на тази промяна в концентрацията на приземния озон са свързани с планинската циркулация, която е активна през топлия сезон, положителния градиент на концентрацията на озон в долната тропосфера и фотохимичните процеси, които при условия на висока слънчева осветлението и ниското съдържание на NOx водят до разрушаване на озоновите молекули през деня. През нощта падащият отток носи богат на озон чист въздух от горните слоеве в тропосферата.[...]
Както е известно, концентрационните градиенти възникват не само в мембранната среда, но и в разтвора. Обикновено те се опитват да бъдат елиминирани чрез интензивно разбъркване. Последният обаче не улавя дифузионния слой на Нернст и концентрационният градиент в него не може да бъде елиминиран. Естествено, в такива случаи теорията трябва да вземе предвид влиянието на филма от разтвора в близост до мембраната. За да се разгледа явлението количествено, е необходимо да се знае дебелината на този филм, която се оценява чрез хидродинамични методи, чрез измерване на дифузия и потенциали или директно чрез определяне на критичната плътност на тока в поле с висок интензитет, т.е. работа в условия близо до поляризация. Но ако феноменът на поляризация се използва за оценка на дебелината на околомембранния филм на разтвора, тогава това е изключително вредно за целия процес на електродиализа.[...]
Към края на процеса, когато концентрационният градиент се доближи до нулата, т.е. когато концентрациите се изравнят, все по-малко и по-малко смолисти вещества преминават в разтвора за единица време.[...]
Дифузионофореза е движението на частици, причинено от градиент на концентрация на компонентите на газова смес. Това явление се проявява ясно в процесите на изпарение и кондензация.[...]
Дифузионофорезата е движението на частици под въздействието на концентрационен градиент при отсъствие на външно електрическо поле. Тя е аналог на електрофорезата, но за разлика от нея движещата сила на движещите се частици в течната фаза не е градиентът на електрическия потенциал, а градиентът на концентрацията на разтворените вещества по течението. Това явление е открито и описано от B.V. Дерягин и С.С. Духин през 1964 г. [...]
Движеща сила на процеса на екстракция е концентрационният градиент – векторна величина, която определя посоката на дифузия. Дифузията включва молекулярни и конвективни компоненти.[...]
За да се разберат механизмите на инхибиторния ефект на високите концентрации на H+ върху активния N+ транспорт, по наше мнение са от особен интерес съображенията на G. Ulch. Той смята, че механизмът на йонен транспорт при pH на водата 4,0 трябва да преодолее рязко увеличен (25 хиляди пъти) градиент на H+ йони в сравнение с това, което се случва при pH на водата 7,4. Такова изключително високо увеличение на концентрационния градиент на Н+ трябва неизбежно да забави активния транспорт на Na+ йони от водата в кръвта, тъй като нормалната работа на йонните помпи се осъществява само при конюгирано освобождаване на определени противойони от тялото във външната среда: за Na+ това са H+ и NH5, а за SG е NSOz. Вярно е, че рибите имат друг, така да се каже, резервен механизъм за усвояване на натрий, използвайки 1MH4 (N+ = 1MH) като противойон, особено след като при подкиселяване на водата се увеличава образуването на амоний и излизането му от тялото трябва да се увеличи значително. Въпреки това, при ниско рН на водата, т.е. с увеличаване на концентрацията на йони във външната среда, устойчивостта на амониев транспорт се увеличава и той се освобождава, вероятно не в йонна форма, а под формата на амоняк, който има по-висок коефициент на дифузия. По този начин допълнителният механизъм на абсорбция на Na+ в замяна на [MH4 може да бъде блокиран при високи концентрации на водородни йони в околната среда.[...]
Движението на дълги разстояния вероятно е независимо от градиента на концентрация на вируса по маршрута. По-скоро това е бързо, случайно прехвърляне на инфекциозен материал. В ранните стадии на системна инфекция вирусът очевидно може да проникне в чувствителните тъкани, без да причинява инфекция в тях (вижте например [...]).
При изпаряване от повърхността на капка (или течен филм) възниква градиент на концентрация на парите, но тъй като общото налягане на парите трябва да остане постоянно, възниква хидродинамичен поток на смес от пара и газ (VGM), насочен перпендикулярно на повърхността на изпаряващата се капка и компенсиране на дифузията на газовете към тази повърхност.[ ..]
По този начин храненето на волове през мембрана може да се извърши срещу градиент на концентрация с разход на енергия, т.е. чрез активен трансфер.[...]
Дифузионният трансфер в проточен реактор почти винаги възниква поради появата на концентрационен градиент по дължината (виж Фиг. 2.41). Трябва да се отбележи, че механизмът на такъв трансфер не е само молекулярен - потокът на веществото 03с1С/(]1 се определя чрез определен ефективен коефициент на дифузия Oe (например турбулентна дифузия). И ако този поток е сравним с конвективния поток - Cu (пренос на материя с поток, движещ се със скорост i), тогава става очевидно, че трябва да се вземе предвид при конструирането на модела.[...]
Движещата сила за разделянето на смесите е главно свръхналягането от изходния поток или градиентът на концентрацията на веществата, които се разделят [...].
Ефективността на процеса на екстракция зависи от следните фактори: размера на повърхността на взаимодействие между фазите, градиента на концентрацията на екстрахираното вещество, скоростта на взаимно движение на фазите и продължителността на контакта. Колкото по-високи са тези показатели, толкова повече се увеличава скоростта на процеса и пълнотата на пречистване.[...]
Тъй като магмата е многокомпонентна система, прилагането към нея на модела на чисто топлинна конвекция или конвекция, причинена от градиенти на концентрация на материя, не винаги е оправдано. Физически по-вероятен в тези случаи е моделът на двудифузна конвекция. При този тип конвекция "действат" два потока: първият е причинен от температурен градиент (дифузионен поток на енергия), вторият е причинен от градиента на концентрация на вещество (или няколко вещества, като например в магмата ). И двете нишки взаимодействат една с друга. Най-простият пример е нагряване отдолу на разтвор на соли с определен концентрационен градиент. В тази ситуация разтворът се "разпада" на редица хоризонтални конвективни слоеве, във всеки от които температурата и съдържанието на сол се смесват. Слоевете са разделени от повърхности, през които топлината и солта се пренасят поради молекулярна дифузия.[...]
Установено е, че биохимичната среда на борови и смърчови гори е пространствено разнородна както във вертикална, така и в хоризонтална посока. Величината на концентрационния градиент на терпенови въглеводороди в хоризонталната равнина е средно 0,3 mg/m3 (максимум - 0,6-1,0 mg/m3), във вертикалната равнина - 0,3-0,5 mg/m3. Разнородността на биохимичния режим очевидно се дължи на неравномерното количество зелена биомаса, състоянието на биогрупите на подраста и диференциацията на короната на слоеве с различно качество с преобладаване на двугодишни игли в средната част на корона, която е физиологично най-активна.[...]
По време на неподвижно съхранение, прехвърлянето на пари от повърхността на продукта към GP става поради молекулярна квазиизотермична и изобарна дифузия, дължаща се на концентрационния градиент на парите на продукта. Предполага се, че в GP на повърхността на продукта има наситен с пара слой от паровъздушна смес [...]
Систематично дистанционно наблюдение на фитопланктон по време на движение на кораб е извършено за първи път през 1980 г., което направи възможно получаването на криви на пространствено разпределение на концентрациите на фитопланктон в повърхностния слой на водата. Анализът на тези криви показа, че са възможни резки градиенти в концентрацията на фитопланктона на разстояния от порядъка на няколко километра (фиг. 5, крива I). Имайте предвид, че резки градиенти от този вид обикновено остават незабелязани, ако измерванията се извършват по стандартни методи само на станции. За сравнение, на фиг. Фигура 5 показва крива 2, изградена от измервания в станции.[...]
Нека разгледаме неподвижен слой от течност с дебелина k, в контакт със слой от смес от пара и газ с дебелина k и (e - k) (фиг. 1.8). По време на изпаряване възникват температурни градиенти в течност и парогазова смес (области I и II), а в сместа се появява градиент на концентрация на парите на изпаряващата се течност (област II).
При пасивните дозиметри дифузията на химикали става през стабилен слой въздух (дифузионни дозиметри) или чрез проникване на веществото през мембрана според концентрационен градиент (пропускливи дозиметри). Дозиметрите от тези два типа са показани на фиг. 1,49.[...]
Усвояването на хранителни вещества от клетката може да бъде пасивно или активно. OPO се свързва с процеса на дифузия и следва концентрационния градиент на дадено вещество. Както вече беше обсъдено по-горе (виж стр. 46), от термодинамична гледна точка посоката на дифузия се определя от химичния потенциал на веществото. Колкото по-висока е концентрацията на дадено вещество, толкова по-висок е неговият химичен потенциал. Движението е в посока на по-нисък химичен потенциал. Трябва да се отбележи, че посоката на движение на iops се определя не само от химически, но и от електрически потенциал. Йони с различни заряди могат да дифундират през мембраната с висока скорост. Поради това се създава потенциална разлика, която от своя страна може да служи като движеща сила за навлизането на противоположно зареден йон. Електрическият потенциал може да възникне и от неравномерно разпределение на зарядите в самата мембрана. По този начин пасивното движение на iops може да следва градиент на химически и електрически потенциал.[...]
Тъй като разтварянето на газ е дифузионен процес, скоростта му е пропорционална на повърхността на контакт между газ и течност, интензивността на тяхното смесване, коефициента на дифузия и градиента на концентрация на дифузиращия компонент в газова и течна среда. Ето защо при проектирането на абсорбенти се обръща специално внимание на организирането на контакта на газовия поток с течния разтворител и избора на абсорбираща течност (абсорбент).[...]
Изчисляване на коефициент на дифузия. Случайното топлинно движение на газовите молекули е основната причина за дифузията му в течност. Според установената традиция „движещата сила” на процеса се определя като разликата в газовите концентрации на наситените и ненаситените фази, въпреки че в действителност молекулите, подложени на брауново движение, не са подложени на действието на допълнителна „сила” в посока на концентрационния градиент. Въпреки това, статистическото преразпределение на газовите молекули неизбежно води до намаляване на разликата в концентрацията, което предизвиква постепенно пренасяне на масата в посока на намаляване на концентрацията.[...]
Факторите, които влияят на флокулацията по почти същия начин в лабораторни и производствени условия, са времето за реакция (времето на престой), разпределението на енергията на смесване, свойствата на разтвора и концентрацията на реагентите. Въпреки това, тъй като се сравняват безпоточни и проточни системи, сравнението на времената на престой се оказва трудно. Също така е трудно да се определи средната консумация на енергия за смесване на единица обем на реактора при процеси, зависими от потока. Също така е трудно да се определят количествено ефектите на стените, колебанията на концентрацията и градиентите на концентрацията. Дали тези ефекти могат да бъдат пренебрегвани по всяко време, ще се определи само след внимателна оценка на конкретната ситуация.[...]
Мвх и (?„х - материални и топлинни потоци, влизащи в определения обем (потоците, напускащи обема, имат отрицателна стойност); входящите потоци могат да бъдат или конвективни (поток от реагенти), или дифузионни по природа (поради появата на концентрация и температура градиенти).[ ...]
Наличието на MMF в препарати на NAD киназа от заешки скелетни мускули също беше демонстрирано чрез фракциониране на колона Sephadex G-200 (3) и молекулните тегла на ензимните олигомери бяха изяснени чрез електрофореза с линеен концентрационен градиент на полиакриламиден гел (PAGE). Резултатите, получени при изследване на ензима с помощта на два от тези методи, показват, че частично пречистените препарати на NAD киназа съдържат ензимни олигомери с молекулно тегло 31 000, 65 000, 94 000, 160 000, 220 000, 350 000. Най-слабо свързаната форма на NAD киназа е протеин с молекула тегло от 31 000, което очевидно може да се счита за субединица на ензима въз основа на това, че след третиране с натриев додецил сулфат на две фракции с ниско молекулно тегло, отстранени от колоната (31 000, €5 000), и последваща електрофореза, не е открит протеин открити в електроферограмите с молекулно тегло под 30 000.[...]
Методът за биотестиране на дафния успешно се допълва от биотестов анализ с помощта на най-простите микроорганизми - реснички-чехли (Paramecium caudatum). Методът за биотестов анализ на водни проби се основава на способността на ресничките да избягват неблагоприятни и животозастрашаващи зони и активно да се движат по градиенти на концентрация на химични вещества към благоприятни зони. Методът ви позволява бързо да определите острата токсичност на водните проби и е предназначен за контрол на токсичността на природни, отпадъчни, питейна вода, водни екстракти от различни материали и хранителни продукти.[...]
Поради съдържанието на разтвори на соли, захари и други осмотично активни вещества, клетките се характеризират с наличието на определено осмотично налягане в тях. Например, налягането в животинските клетки (морски и океански форми) достига 30 atm или повече. В растителните клетки осмотичното налягане е още по-голямо. Разликата в концентрацията на вещества вътре и извън клетката се нарича концентрационен градиент.[...]
Нека представим съществуващата класификация на полупропускливите мембрани, използвани в процесите на обратна осмоза и ултрафилтрация (фиг. 6.36). Споменатите мембрани могат да бъдат; порести и непорести, като последните са квазихомогенни гелове, през които разтворителят и разтворените вещества проникват под въздействието на концентрационен градиент (молекулярна дифузия), поради което такива мембрани се наричат дифузионни мембрани.
Въпреки че сушата заема само 30% от повърхността на земното кълбо, голяма площ е заета от флора, която активно абсорбира газове от атмосферата. Растенията могат да абсорбират атмосферните газове като неорганични вещества без обработка или, което е много по-важно, активно да ги включват в метаболитни процеси, като по този начин създават благоприятен концентрационен градиент за по-нататъшно усвояване. Добър пример е въглеродният диоксид, който замърсява атмосферата като основен продукт от изгарянето на въглерод.[...]
Почвата се използва широко за изхвърляне на отпадъци, така че изборът на тип почва е много важен: с подходяща пропускливост, размер на частиците и стабилност; Също така е необходимо да се поддържат филтриращите характеристики на почвата, като се използва подходящ режим на подаване на отпадъци, тъй като всякакви антиоксидантни условия в почвата ще намалят скоростта на биоразграждане. Първоначалните концентрационни градиенти на донори и акцептори на електрони, кислород и температура водят до стратификация на микробната популация, предимно до сорбция на микроорганизми, които консумират органичен въглерод. След сорбцията започва процесът на микробен катаболизъм. Процесът на заравяне на отпадъците в почвата е евтин, но могат да възникнат редица трудности, особено през зимата, поради големите количества вода, филтриращи се в почвата, ниското изпарение и ниската микробна активност. Дори при най-благоприятни условия може да възникне натрупване на тежки метали и образуване на относително непропусклив слой от уплътнена почва поради утаяване на неразтворими соли на желязо, манган и калций. Освен това високите концентрации на органични съединения и тежки метали могат да доведат до смърт на растителността, което може да се избегне само чрез предварителна обработка. По този начин, въпреки че пръскането на водата, генерирана на депото, върху песъчливи почви, служещи като източник на фуражни треви, не е имало никакво вредно въздействие върху тези треви, в тях са се натрупали оксиди на калций, магнезий и фосфор (V). Водата от сметищата, която се филтрира в почвата, имайки фитотоксично действие, същевременно съдържа хранителни вещества, необходими за растенията. Изследванията на Менцер показват, че при отглеждане на соя върху пясък с напояване с такива води има дисбаланс на хранителните вещества и процесът се нуждае от внимателно регулиране.[...]
Разпределението на емисиите по ширина (на фиг. 3.6) показва индустриализираните страни от Северното полукълбо като основни „доставчици” на техногенен CO2. Неравномерното разпределение на източниците, както и характеристиките на общата циркулация на атмосферата (съществуването на затворени пасатни клетки и интратропичната зона на конвергенция, виж фиг. 1.5) причиняват появата на широчинен градиент на концентрациите на CO2.[. ..]
Докато някои тъмнозелени области изчезват и TMV се възпроизвежда в тях, други области на заразения лист остават почти напълно свободни от вируса през целия живот на листа. Тъмнозелените области от този тип изглежда не поддържат възпроизвеждането на TMV. Това заключение може да се направи въз основа на това, че, първо, когато тези области са суперинфектирани с TMV, концентрацията на инфекциозния вирус в тях се увеличава и, второ, границата между жълто-зелени тъкани с висока концентрация на инспекционен TMV и тъмни зелената зона остава ясна в продължение на много седмици, въпреки факта, че клетките на двете области са свързани с плазмодесми. В тъмнозелени зони близо до границите с жълто-зелени тъкани беше открит концентрационен градиент на свободни TMV частици, които, както вярваме, дифундират от съседни жълто-зелени тъкани (фиг. 35).[...]
Въпреки това, практиката показва, че тези хербициди проникват в корените в относително малки количества и следователно причиняват само частична смърт на кореновата система; някои от корените остават живи и са способни да произвеждат нови издънки. Причината за това е постепенната адсорбция и разпадане на активното вещество на хербицида при движението му през проводящите тъкани на стъблото. Колкото по-далеч от мястото на приложение, толкова по-ниска е концентрацията на хербицида. В растението се създава градиент на концентрация на хербицид. В резултат на това може да се наблюдава, че при третираните с хербициди плевели от коренови издънки умират само надземната част, коренището и някои от корените, съседни на коренището, след което концентрацията на хербицида в тъканите намалява, така че много, че само частично уврежда, но не убива корена. Хербицидът може изобщо да не проникне в зоните на корена, които са най-отдалечени от коренището.[...]
Така една река може да се сравни със система, която е в състояние на постоянна ферментация и има способността да се самопречиства, т.е. до отстраняване на разтворени и суспендирани органични вещества със замърсителни свойства. Химическите съединения, които се намират във водата или присъстват в тези седименти, засягат водните биоценози. В резултат на самопречистването възниква вторичен ефект – поява на градиенти в концентрациите на кислород, хранителни вещества и биологични вещества.[...]
Пречистването на газови емисии с помощта на течни абсорбери се състои в контакт на поток от замърсен газ с абсорбер с последващо отделяне на пречистения газ от абсорбера на отпадъците. По време на процеса замърсителят се абсорбира в течността. Абсорбцията е типичен процес в химическата технология, който в технологията за почистване на газови емисии често се нарича процес на скрубер. Неговата движеща сила е концентрационният градиент на границата газ-течност. Процесът протича толкова по-бързо, колкото по-големи са фазовата граница, турбулентността на потока и коефициентите на дифузия. Много публикации в литературата по химическо инженерство са посветени на абсорбцията и те трябва да бъдат консултирани за допълнителна информация. Тук ще разгледаме най-общите характеристики на абсорберите, които се използват широко за отстраняване на замърсители като серен диоксид, сероводород и леки въглеводороди.[...]
Използвайки израза (8.1.36), е лесно да се оцени приносът на всеки етап в процеса на дифузионно извличане на замърсителя от почвата. Първият термин в квадратни скоби определя продължителността на етапа на дифузия на импрегниране (припомнете си, че ако капилярите са импрегнирани по време на първия етап, определен от вискозното съпротивление, тогава поради кратката си продължителност продължителността на този етап може да бъде пренебрегната) ; вторият член характеризира продължителността на етапа на образуване на концентрационния градиент; третият е продължителността на самия процес на дифузия след завършване на етапите на импрегниране и образуване на концентрационен градиент. Нека сега оценим съотношението на продължителността на етапите на процеса в зависимост от условията на процеса на излугване на замърсителите [...]
На фиг. 2.3 е представен неподвижен катализаторен слой и са показани протичащите в него процеси – компоненти на цялостния процес. Общият (конвективен) поток от реагенти 7 преминава между зърната на катализатора. От потока реагентите дифундират към повърхността на зърната (2) и в порите на катализатора (3), върху чиято вътрешна повърхност протича реакцията (4). Продуктите се връщат обратно в потока. Генерираната топлина се предава през слоя (5) и след това от слоя през стената към хладилния агент (b). Концентрационните и температурните градиенти, които възникват в резултат на реакцията, причиняват потоци от материя и топлина (7), в допълнение към основното конвективно движение на реагентите.[...]
Проучването на разпространението и движението на водните организми е извършено във водоеми и техните райони, подложени на различна степен на антропогенно въздействие. В резултат на това беше възможно да се документират редица нови поведенчески реакции на рибите и безгръбначните към разпространението на замърсители. Дори в центровете на залпово изхвърляне на нетретирани токсични води, някои индивиди от местните популации са в състояние да разпознаят опасността и да се опитат да напуснат зоната за по-чиста крайбрежна зона и притоци или да променят слоя на местообитанието, откъсвайки се от дъното, където , като правило се наблюдават най-високи концентрации на вредни вещества. Мигриращите (номадски) индивиди от местните рибни запаси реагират най-бързо, като се движат към намаляващ градиент на концентрация на замърсители, и в рамките на няколко часа или дни се оказват извън опасност. Жителите на пелагичната зона страдат най-малко от замърсяване, а най-голямата смърт на индивиди се среща в заседналите немигриращи групи от бентофаги.[...]
В източниците на топлина движението възниква поради топлинна енергия, подадена към източника. Вредните емисии се разпространяват под формата на насочен поток - конвективна струя, обикновено турбулентна. Динамичен се нарича източник, вредните емисии от който се разпространяват под формата на замърсен поток с определена начална скорост на изтичане. Изтичането на струята възниква поради свръхналягане в обема на съда, апарат поради действието на гравитационните сили или нагнетател. В дифузионните източници движението възниква поради концентрационния градиент на газовия примес. Посоката и интензивността на разпространението на последните зависят от дифузионните характеристики на веществото и турбулентността на околната среда. Изброените типове пренос често се комбинират, например източникът на топлина отделя и газообразни примеси.[...]
Връзката между растежа на яйчника и растежа на ембриона и ендосперма може да се съди по промените в темповете на растеж на тези различни части на плода на различни етапи на развитие. В някои случаи кривата на растеж на плода е сигмоидна (например при ябълково дърво), а понякога има две вълни (фиг. 5.24). При прасковата промените в скоростта на растеж на перикарпа очевидно корелират с промените в скоростта на растеж на развиващите се семена. Стимулиращият ефект на развиващите се семена върху растежа на тъканите на перикарпа изглежда е свързан, поне отчасти, с влиянието на ауксина, образуван в семената. Развиващите се семена са богат източник на ауксин и е доказано, че има градиент на концентрациите на ауксин в тъканите на плода, като най-високата концентрация на ауксин се открива в семената, по-ниска в плацентата и най-ниска в стената на плода. Този градиент съответства на идеята за синтеза на ауксин в развиващите се семена и неговото движение от семената към други части на плода.[...]
Хомогенните системи във вода са истински (молекулни и йонни) разтвори на различни вещества. Истинските разтвори са термодинамично стабилни системи и могат да съществуват без промени толкова дълго, колкото желаете. Въпреки голямото разнообразие от съединения, които образуват разтвори с вода, много свойства са общи за всички разтвори. По този начин всички електролитни разтвори имат способността да провеждат електрически ток и количествените зависимости, наблюдавани по време на електролиза, са валидни за всеки разтвор. Насоченото движение на йони или молекули в разтворите се осъществява не само под въздействието на потенциални разлики, но и поради концентрационния градиент (дифузия). Дифузионният поток на разтвореното вещество е насочен от зона с по-висока концентрация към област с по-ниска концентрация, а потокът на разтворителя е в обратна посока. Всички разтвори на нелетливи вещества в летливи разтворители се характеризират с по-висока точка на кипене и по-ниска точка на замръзване в сравнение с чистия разтворител. Увеличаването на точката на кипене и намаляването на точката на замръзване ще бъде по-голямо, колкото по-голяма е концентрацията на разтвора [...]
За да разберем естеството и механизма на парниковия ефект, е важно също така да знаем, че приносът на един и същ компонент към общия поток на радиация силно зависи от неговото разпространение в атмосферата. Нека илюстрираме това с примера на трите основни "парникови" газа - водна пара, озон и CO2. От фиг. 3.1 е ясно, че абсорбционната лента на молекулата на въглеродния диоксид, центрирана при 15 μm, до голяма степен се припокрива от ивиците на. От тук можем да заключим, че ролята на CO2 в поглъщането на радиация не е толкова голяма, ако се обърнем към фиг.3.3, която показва вертикалните профили на H, 0 и 03, получени по време на реални наблюдения в януари 1972 г. ще видим колко голям е градиентът на концентрацията на въглеродния диоксид от около 1 до 70 км нарастващото топлинно излъчване на подлежащата повърхност може да бъде CO2 и това заключение се подкрепя от резултатите от изчисленията, представени в таблица 3.2.
Изследванията на диелектричното време на релаксация и други свойства, споменати по-горе, които зависят от скоростите на молекулярните движения, предоставят доста точни стойности за скоростите на молекулярна преориентация и транслация в течна вода. Често срещан метод за такива изследвания е да се приложи напрежение към течна вода и да се измери времето, необходимо на течността да достигне равновесие при наличие на напрежение, или да се премахне напрежението и да се измери времето, необходимо на течността да се върне до първоначалното си състояние. За диелектрична релаксация напрежението е приложеното електрическо поле, за самодифузия - градиентът на изотопната концентрация, за вискозитет - напрежението на срязване и т.н. Въпреки това, такива изследвания на свойствата на водата, в зависимост от скоростите на молекулните движения, правят не предоставят подробна картина на движенията на водните молекули и следователно изглежда вероятно, че преди да се получи такава картина, е необходимо по-нататъшно развитие на фундаменталната теория на неравновесните процеси.[...]
Съществуват силни взаимодействия между усвояването на вода и минерали от почвата, но наистина силна връзка между тях възниква само при усвояването на нитрати. От всички основни елементи на минералното хранене на растенията азотът под формата на нитратни йони (N03”) се движи най-свободно в почвените разтвори; тези йони се пренасят към повърхността на корена от общия поток вода през капилярите. Нитратните йони обикновено идват в корена от където и да идва водата. Водата най-бързо достига до корените в почва, наситена с вода до (или почти до) полевата влагоемност, както и в едропореста почва. Следователно при тези условия нитратите ще имат най-голяма мобилност. Зоните на намалено предлагане на ресурси (ZR) за нитрати могат да бъдат много обширни и градиентите на концентрациите на нитрати около корените са малки. Големият размер на RZR увеличава вероятността от припокриване на RZR, генерирани от отделни корени. В този случай може да възникне конкуренция (дори между корените на едно и също растение): всъщност изчерпването на ресурс от един орган започва да засяга другия едва когато те започнат да експлоатират ресурсите, достъпни и за двамата, т.е. RDA се припокриват. Колкото по-ниско е съдържанието на налична вода в почвата, толкова по-бавно тя се придвижва към корените и толкова по-бавно нитратните йони достигат повърхността на корена. В същото време ZPR стават по-малки и степента на тяхното припокриване намалява. По този начин, ако няма достатъчно вода, тогава вероятността да възникне конкуренция за нитрати между корените е намалена.
Мембранните методи се различават по видовете използвани мембрани, движещите сили, поддържащи процесите на разделяне, и техните области на приложение (Таблица 26). Има шест вида мембранни методи: микрофилтрация - процесът на мембранно разделяне на колоидни разтвори и суспензии под налягане; ултрафилтрацията е процес на мембранно разделяне на течни смеси под налягане, базиран на разликата в молекулните тегла или молекулните размери на компонентите на сместа, които се разделят; обратната осмоза е процес на мембранно разделяне на течни разтвори чрез проникване на разтворител през полупропусклива мембрана под въздействието на налягане, приложено към разтвора, което надвишава неговото осмотично налягане; диализата е процес на мембранно разделяне поради разликите в скоростите на дифузия на веществата през мембраната, протичащ при наличие на концентрационен градиент; електродиализа - процесът на преминаване на йони на разтворено вещество през мембрана под въздействието на електрическо поле под формата на градиент на електрически потенциал; разделянето на газ е процесът на мембранно разделяне на газови смеси поради хидростатично налягане и концентрационен градиент.
Съдържание на темата "Предаване на информация чрез електрическо възбуждане.":1. Предаване на информация чрез електрическо възбуждане. Потенциал за почивка.
3. Промени в извънклетъчната концентрация на калий (K).
4. Влиянието на глията върху състава на междуклетъчната среда. Кръвно-мозъчна бариера.
5. Потенциал за действие. Времеви ход на потенциала за действие. Реполяризация.
6. Следи потенциали. Естеството на потенциала за действие. Праг и възбудимост.
7. Мембранна проводимост. Йонни токове по време на потенциал на действие.
8. Кинетика на йонните токове при възбуждане. Записване на мембранни токове.
9. Проводимост на натрий (Na) и калий (K) по време на акционен потенциал.
10. Инактивиране на натриев (Na) ток.
Дифузионен потенциал.По-рано беше отбелязано, че потенциалът на покой е йонен дифузионен потенциал, които пасивно се движат през канали в мембраната. В състояние на покой по-голямата част от отворените мембранни канали са калиеви (К) канали; следователно потенциалът на покой се определя с първо приближение от трансмембранния градиент на концентрацията на калий (K). На фиг. Фигура 2.2 показва зависимостта на измерения потенциал от извънклетъчната концентрация на калий (К).
ориз. 2.2. Зависимост на потенциала на покой в мускулните влакна на жаба(ордината) от концентрацията на извънклетъчен калий (K) (абсцисна ос, логаритмична скала). Кръговете показват стойностите на мембранния потенциал, измерени при различни концентрации на калиеви йони [K+]0. Правата линия отразява връзката между калиевия равновесен потенциал и [K+]0, изчислен с помощта на уравнението на Нернст. Коефициент 58 отчита намалената телесна температура на жабата.След изместване на извънклетъчната K+ концентрациивътреклетъчната концентрация първоначално остава на същото ниво и през този кратък период от време измереният калиев (K) потенциал трябва, в съответствие с уравнението на Nernst, да се промени пропорционално на логаритъма на [K+]0. Този калиев (К) потенциал. E (k), обозначено с червената линия на фиг. 2.2. Записаните стойности на потенциала на покой в горния диапазон са много близки до E(k), но с намаляването на [K+]0 те стават все по-малко отрицателни в сравнение с E(k). Това несъответствие трябва да се дължи на относително по-големия принос на натриевата пропускливост PNa при ниски [K+]0 стойности. Отклонението на записаните стойности на потенциала на покой от E(k) изчезва, ако доставката на натрий (Na) бъде спряна, например чрез заместване на извънклетъчния натрий (Na) с катион, който не може да дифузира, като холин. От това следва, че нормалният потенциал на покой е с около 10 mV по-положителен от E(k).
Съдържание на темата "Ендоцитоза. Екзоцитоза. Регулиране на клетъчните функции.":1. Ефект на Na/K помпата (натриево-калиева помпа) върху мембранния потенциал и клетъчния обем. Постоянен обем на клетката.
3. Ендоцитоза. Екзоцитоза.
4. Дифузия при транспорта на вещества в клетката. Значението на дифузията в ендоцитозата и екзоцитозата.
5. Активен транспорт в мембраните на органелите.
6. Транспорт в клетъчни везикули.
7. Транспорт чрез образуване и разрушаване на органели. Микрофиламенти.
8. Микротубули. Активни движения на цитоскелета.
9. Аксонен транспорт. Бърз аксонен транспорт. Бавен аксонен транспорт.
10. Регулиране на клетъчните функции. Регулаторни ефекти върху клетъчната мембрана. Мембранен потенциал.
11. Извънклетъчни регулаторни вещества. Синаптични медиатори. Локални химични агенти (хистамин, растежен фактор, хормони, антигени).
12. Вътреклетъчна комуникация с участието на вторични вестители. калций.
13. Цикличен аденозин монофосфат, cAMP. cAMP в регулацията на клетъчната функция.
14. Инозитол фосфат "IF3". Инозитол трифосфат. Диацилглицерол.
Значение Na/K помпа за клеткане се ограничава до стабилизиране на нормалните K+ и Na+ градиенти през мембраната. Енергията, съхранявана в мембранния Na+ градиент, често се използва за улесняване на мембранния транспорт на други вещества. Например на фиг. Фигура 1.10 показва "симпорта" на Na+ и захарна молекула в клетката. Мембранен транспортен протеинтранспортира захарна молекула в клетката дори срещу концентрационен градиент, в същото време Na+ се движи по градиенти на концентрация и потенциал, осигурявайки енергия за транспортиране на захари. Такъв транспорт на Сахаров напълно зависи от съществуването висок натриев градиентаз; ако вътреклетъчната концентрация на натрий се увеличи значително, транспортът на захари спира.
ориз. 1.8. Връзката между скоростта на транспортиране на молекулите и тяхната концентрация (на входа на канала или на мястото на свързване на помпата) по време на дифузия през канала или по време на изпомпване на транспорта. Последният се насища при високи концентрации (максимална скорост, V max); стойността по оста x, съответстваща на половината от максималната скорост на помпата (Vmax/2), е равновесната концентрация на KtИма различни симпортни системи за различните захари. Транспорт на аминокиселинив клетката е подобно на транспортирането на захари, показано на фиг. 1.10; осигурява се и от градиента на Na+; Има поне пет различни симпортни системи, всяка специализирана за една група свързани аминокиселини.
ориз. 1.10. Протеините, вградени в липидния двоен слой на мембраната, медиират симпорта на глюкоза и Na в клетката, както и Ca/Na антипорта, в който движещата сила е градиентът на Na върху клетъчната мембрана
Освен това симпорт системиима и " антипортери" Един от тях, например, прехвърля един калциев йон извън клетката в един цикъл в замяна на три входящи натриеви йона (фиг. 1.10). Енергията за транспортиране на Ca2+ се генерира от навлизането на три натриеви йона по градиента на концентрация и потенциал. Тази енергия е достатъчна (при потенциал на покой), за да поддържа висок градиент на калциевите йони (от по-малко от 10 -7 mol/L вътре в клетката до приблизително 2 mmol/L извън клетката).
