Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Woda w organizmie człowieka. Potencjał chemiczny. Ciśnienie osmotyczne. Zakład Chemii Medycznej Pomorskiej Akademii Medycznej.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Woda w organizmie człowieka. Potencjał chemiczny. Ciśnienie osmotyczne. Zakład Chemii Medycznej Pomorskiej Akademii Medycznej."— Zapis prezentacji:

1 Woda w organizmie człowieka. Potencjał chemiczny. Ciśnienie osmotyczne. Zakład Chemii Medycznej Pomorskiej Akademii Medycznej

2 2 Właściwości fizyczne wodorków 6 grupy Właściwości fizyczne H2OH2OH2OH2O H2SH2SH2SH2S H 2 Se Temperatura topnienia [C] 0,0-85,6-65,9 Temperatura wrzenia [C] 100,0-60,841,5 Temperatura krytyczna [C] 374,0100,4137,0 Ciepło topnienia [kJ/mol] 6,02,4 - Cieplo parowania [kJ/mol] 40,618,8 - Gęstość [g/ml] 1,01,02,0 Napięcie powierzchniowe [dyn/cm] 58,928,728,9 Moment dipolowy [D] 1,91,1 -

3 3 Właściwości wody: wysoka temperatura wrzenia i topnienia wysoka temperatura wrzenia i topnienia wysokie ciepła właściwe, ciepło topnienia i parowania wysokie ciepła właściwe, ciepło topnienia i parowania duże napięcie powierzchowe duże napięcie powierzchowe

4 4 mężczyźnikobiety Woda całkowita Woda całkowita Przestrzeń wodna pozakomórkowa 1. Przestrzeń wodna pozakomórkowa2020 a) przestrzeń wodna pozakomórkowa a) przestrzeń wodna pozakomórkowa 55 śródnaczyniowa (osocze krwi) śródnaczyniowa (osocze krwi) b) przestrzeń wodna pozakomórkowa b) przestrzeń wodna pozakomórkowa 1515 pozanaczyniowa pozanaczyniowa c) woda transcelularna (trzecia przestrzeń) c) woda transcelularna (trzecia przestrzeń) < Przestrzeń wodna wewnątrzkomórkowa 2. Przestrzeń wodna wewnątrzkomórkowa4034 Rozmieszczenie wody w poszczególnych przestrzeniach wodnych u mężczyzn i kobiet w wieku lat. Liczby wyrażają procent całkowitej masy ciała

5 5 Kationymg/lmEq/lmmol/L Sód Potas16044 Wapń10052,5 Magnez2421 Suma Anionymg/lmEq/lmmol/L Wodorwęglany Chlorki Fosforany3421,1 Siarczany1610,5 Kwasy organiczne 2457 Białczny ,9 Suma Stężenia elektrolitów w płynie pozakomórkowym, wyrażone w mg/l, mEq/l i w mmol/L 5

6 Skład jonowy surowicy krwi Skład jonowy płynu wewnątrzkomórkowego Suma kationów anionów 153 mEq/l Suma kationów anionów 153 mEq/l Suma kationów anionów 198 mEq/l Na + K + 4 Ca + 5 Mg + 2 Cl - HCO 3 - białczany aniony resztlowe Na + K+K+ Mg 2+ Ca 2+ 2 mEq Cl - 3 mEq HCO mEq SO 4 - fosforany białczany 6

7 7 Skład jonowy płynów ustrojowych W płynie wewnątrzkomórkowym dominują W płynie wewnątrzkomórkowym dominują kationy: potasowy i magnezowy kationy: potasowy i magnezowy aniony: fosforanowy i białczanowy aniony: fosforanowy i białczanowy W płynie zewnątrzkomórkowym dominują W płynie zewnątrzkomórkowym dominują kationy: sodowy i wapniowy kationy: sodowy i wapniowy aniony: chlorkowy i wodorowęglanowy aniony: chlorkowy i wodorowęglanowy 7

8 8 Równanie Nernsta NaCl = Na+ + RT ln a Na+ + Cl - + RT ln a Cl - RT c zewn V = ln zF c wewn Potencjał chemiczny jest to wielkość intensywna, ma określoną wielkość w każdym miejscu fazy, nie zależy od jej masy, a jedynie od jej stanu wewnętrznego. Potencjał chemiczny rządzi kierunkiem przemieszczania się substancji chemicznych

9 9 A błona B rozpuszczalnik Na + Pr - Na + Cl - c1c1c2c2 Początkowo Równowaga Donnana (1) W trakcie dyfuzji rozpuszczalnik rozpuszczalnik Na+Pr - Na + Cl - Po ustaleniu stanu równowagi Cl - Na + Pr - Na + Cl - rozpuszczalnik x c1 + x c1 c2 - x c2 – x

10 10 Równowaga Donnana (2) Po ustaleniu stanu równowagi Cl - Na + Pr - Na + Cl - rozpuszczalnik x c1 + x c1 c2 - x c2 – x Na+ + RT ln a Na+A + Cl- + RT ln a Cl-A = Na+ + RT ln a Na+B + Cl- + RT ln a Cl-B a Na+A a Cl-A = a Na+B a Cl-B dla f=1 c=a c Na+A c Cl-A = c Na+B c C l-B [Na + ] A [Cl - ] A = [Na + ] B [Cl - ] B w układzie A[Cl - ] +[Pr - ] = [Na + ] w układzie B [Na + ] = [Cl - ]

11 11 Równowaga Donnana (3) Iloczyn stężeń jonów dyfundujących znajdujących się po jednej strony równy jest iloczynowi substancji dyfundujących znajdujących się po drugiej stronie błony W obu układach suma kationów musi być równa sumie anionów [Na + ] A [Cl - ] A = [Na + ] B [Cl - ] B w układzie A[Cl - ] +[Pr - ] = [Na + ] w układzie B [Na + ] = [Cl - ]

12 12 Równowaga Donnana (4) Z tej strony, z której znajdują się jony niezdolne do dyfuzji, stężenie jonów dyfundujących tego samego znaku co białko, jest zawsze mniejsze, a stężenie jonów przeciwnego znaku większe, w porównaniu do analogicznych stężeń z sąsiadującej przestrzeni zawierającej dyfundujące jony elektrolitu, a nie zawierające jonu niedyfundującego.

13 13 Przypadek I – białko o charakterze anionu A błonaB Na + Pr - Na + Cl – Cl - Na + A > Na + B Cl – A < Cl – B

14 14 Przypadek II – białko o charakterze kationu A błonaB Cl - Pr + Na + Cl – Na + Na + A < Na + B Cl – A > Cl – B

15 15 Substancje rozpuszczone wywołują w rozpuszczalniku zmiany: obniżenie temperatury krzepnięcia obniżenie temperatury krzepnięcia podwyższenie temperatury wrzenia podwyższenie temperatury wrzenia obniżenie prężności pary obniżenie prężności pary nadają roztworowi właściwości wywierania ciśnienia osmotycznego nadają roztworowi właściwości wywierania ciśnienia osmotycznego

16 16 Powstawanie ciśnienia osmotycznego Błona półprzepuszczalna h Roztwór rozcienczony roztwór stężony stan równowagi dynamicznej

17 17 Właściwości ciśnienia osmotycznego (1) W stałej temperaturze ciśnienie osmotyczne jest wprost proporcjonalne do ilości cząsteczek osmotycznie czynnych, czyli swobodnie poruszających się w roztworze. W stałej temperaturze ciśnienie osmotyczne jest wprost proporcjonalne do ilości cząsteczek osmotycznie czynnych, czyli swobodnie poruszających się w roztworze. Ciśnienie osmotyczne przy stałej objętości zależy wprost proporcjonalnie od temperatury Ciśnienie osmotyczne przy stałej objętości zależy wprost proporcjonalnie od temperatury

18 18 Właściwości ciśnienia osmotycznego (2) Równe objętości roztworów, o takich samych ciśnieniach osmotycznych zawierają takie same ilości cząstek osmotycznie czynnych Równe objętości roztworów, o takich samych ciśnieniach osmotycznych zawierają takie same ilości cząstek osmotycznie czynnych Ciśnienie osmotyczne roztworu zawierającego kilka rozpuszczonych substancji jest równe sumie ciśnień osmotycznych poszczególnych składników Ciśnienie osmotyczne roztworu zawierającego kilka rozpuszczonych substancji jest równe sumie ciśnień osmotycznych poszczególnych składników

19 19 Ciśnienie osmotyczne wyrażamy w jednostkach stężenia – osmolach. 1 osmol odpowiada ciśnieniu osmotycznemu, jakie w temperaturze 0 o C wywiera względem wody roztwór niedysocjującej substancji o stężeniu 1 mola/ kg rozpuszczalnika.

20 20 Ciśnienie osmotyczne Wartość ciśnienia osmotycznego (osmolalności) dokonujemy przez: Wartość ciśnienia osmotycznego (osmolalności) dokonujemy przez: pomiar podwyższenia temperatury wrzenia lub pomiar podwyższenia temperatury wrzenia lub pomiar obniżenia temperatury krzepnięcia roztworu. pomiar obniżenia temperatury krzepnięcia roztworu. Obniżenie temperatury krzepnięcia o 1,86 o C odpowiada cisnieniu osmotycznemu równemu jednemu osmolowi

21 21 Ciśnienie osmotyczne Roztwory izoosmotyczne: Roztwory izoosmotyczne: roztwory oddzielone od siebie błoną idealnie półprzepuszczalną, roztwory oddzielone od siebie błoną idealnie półprzepuszczalną, zawierające taką samą ilość cząsteczek osmotycznie czynnych zawierające taką samą ilość cząsteczek osmotycznie czynnych wykazujące w tej samej temperaturze jednakowe ciśnienie osmotyczne wykazujące w tej samej temperaturze jednakowe ciśnienie osmotyczne

22 22 Ciśnienie osmotyczne W układach biologicznych na powstanie ciśnienia osmotycznego mogą mieć wpływ: W układach biologicznych na powstanie ciśnienia osmotycznego mogą mieć wpływ: wzajemne oddziaływania między cząsteczkami wzajemne oddziaływania między cząsteczkami obecność substancji tworzących koloidy obecność substancji tworzących koloidy zmiany w budowie białkowo-lipidowej błony zmiany w budowie białkowo-lipidowej błony

23 23 Ciśnienie osmotyczne Roztwory izotoniczne: Roztwory izotoniczne: roztwory oddzielone od siebie błoną rzeczywistą (biologiczną) roztwory oddzielone od siebie błoną rzeczywistą (biologiczną) pozostające ze sobą w równowadze osmotycznej pozostające ze sobą w równowadze osmotycznej Izotoniczność zagwarantowane jest przez zrównoważone stężenie elektrolitów oraz innych związków osmotycznie czynnych w przestrzeniach wodnych oddzielonych rzeczywistą błoną półprzepuszczalną

24 24 Oporność osmotyczna erytrocytów dyskocyt sferocyt echinocyt plazmoliza hemoliza R-r hipotoniczny R-r hipertoniczny

25 25 Właściwości roztworów wodnych Rozpuszczalność gazów w cieczach (1) Dyfuzja proces samorzutnego przemieszczania się cząstek z przestrzeni o stężeniu wyższym do przestrzeni o stężeniu niższym.

26 26 Właściwości roztworów wodnych Rozpuszczalność gazów w cieczach (2) Szybkość dyfuzji gazów rośnie wraz ze wzrostem: temperatury, temperatury, powierzchni wymiany, powierzchni wymiany, gradientu stężeń pomiędzy gazem nad cieczą i w cieczy gradientu stężeń pomiędzy gazem nad cieczą i w cieczy Szybkość dyfuzji gazów maleje wraz ze wzrostem: wymiaru cząsteczek, które są proporcjonalne do masy gazu, wymiaru cząsteczek, które są proporcjonalne do masy gazu, lepkości cieczy, lepkości cieczy, długości drogi dyfuzyjnej długości drogi dyfuzyjnej

27 27 Właściwości roztworów wodnych Rozpuszczalność gazów w cieczach (3) Rozpuszczalność gazów w cieczy zależy od: – rodzaju obu substancji, gazu i rozpuszczalnika, podobne rozpuszcza się w podobnym, –reakcji towarzyszących rozpuszczaniu –temperatury i ciśnienia: Prawo Kennedyiego masa gazu rozpuszczonego w określonej objętości cieczy jest wprost proporcjonalna do ciśnienia parcjalnego gazu znajdującego się nad roztworem. ze wzrostem temperatury maleje rozpuszczalność gazów w cieczach


Pobierz ppt "Woda w organizmie człowieka. Potencjał chemiczny. Ciśnienie osmotyczne. Zakład Chemii Medycznej Pomorskiej Akademii Medycznej."

Podobne prezentacje


Reklamy Google