Биологическое значение избирательной адсорбции

В организме человека часто наблюдается явление избирательной адсорбции токсинов и других веществ различными клетками и тканями. Так токсины, возбуждающие столбняк, поражают прежде всего клетки ЦНС.

Очень высокой избирательностью обладают иммунные белки, антитела, соединяющиеся только со строго определенным для каждого антитела чужеродным белком.

Выделяющиеся в организм небольшие количества ядов и токсинов обладают высокой адсорбционной способностью по отношению к некоторым ферментам и биологически активным соединениям, приводящей к их блокаде. При введение в организм цианидов наступает смерть, т.к. через несколько секунд блокируются активные центры железосодержащих веществ.

Для избирательной адсорбции большое значение имеет электрические заряд адсорбата и адсорбентов, т.к. разноименные заряды легче притягиваются.

Изучение при помощи электронного микроскопа показало, что антитела адсорбируются на поверхности неравномерно, а в основном на активных центрах.

 

Коллоидные растворы.

Современные медико-биологические проблемы, например, разработка моделей клеточной мембраны и др., решаются на основе физико-химических закономерностей дисперсных систем. Дисперсные системы гетерогенны, т.е. состоят из двух или более фаз, разделенных границей раздела, поэтому они термодинамически неустойчивы.

Обычно в дисперсных системах различают:

ü дисперсную фазу;

ü дисперсную среду.

По размеру частиц дисперсной фазы дисперсные системы разделяют на:

ü грубодисперсные. Имеют размеры частиц дисперсной фазы больше 10^-2-10^-3 см. Это эмульсии и суспензии.

ü среднедисперсные. Имеют размеры частиц 10^-3-10^-5 см. Это тонкие взвеси, дымы, пористые тела.

ü высокодисперсные. Размер частиц 10^-5-10^-7 см. Это коллоидные растворы. Коллоидными свойствами обладают изолированные клетки, нервы, мышцы.

Растворы, состоящие из двух или более фаз, одна из которых находится в высокодисперсном состоянии, называются коллоидными.

Коллоидными называются растворы, состоящие из дисперсной фазы и дисперсной среды, разделенные границей раздела с размером частиц дисперсной фазы 10^-5-10^-7 см. Они термодинамически неустойчивы.

Дисперсная фаза - это твердые частицы в высокодисперсном состоянии.

Дисперсная среда - это растворитель, в котором находится дисперсная фаза.

Коллоидные системы классифицируют на:

1. По взаимодействию между собой частиц дисперсной фазы их классифицируют на золи и гели.

Золь - это дисперсная система, в которой частицы дисперсной фазы слабо связаны между собой, способные относительно свободно перемещаться под действием теплового движения или силы тяжести.

Гель - это дисперсная система, в которой частицы дисперсной фазы связаны между собой в сплошную пространственную структуру типа сетки, каркаса и способны совершать лишь колебательные движения (студень, мармелад).

Более устойчивыми коллоидными растворами являются золи.

2. По взаимодействию частиц дисперсной фазы и дисперсной среды различают лиофобные и лиофильные.

Лиофобными называют системы, в которых дисперсная фаза слабо связана с дисперсной средой и легко выделяются из нее при добавлении незначительных количеств электролита.

Лиофильными называются системы, в которых дисперсная фаза прочно связана с дисперсной средой и выделяется из нее при добавлении больших количеств электролита.

Более устойчивыми коллоидными растворами являются лиофильные коллоидные растворы.

По некоторым свойствам коллоидные растворы сходны с истинными растворами. Они так же прозрачны, легко фильтруются, разбавляются и концентрируются. Однако коллоидные растворы имеют и особенные свойства: они способны рассеивать свет, образовывать конус Тиндаля, изменять свою устойчивость под влиянием незначительных внешних воздействий. Их растворенные частицы способны задерживаться полупроницаемыми мембранами. Причиной этих особых свойств коллоидных растворов является размер коллоидных частиц 10^-5-10^-7. Эти растворы неоднородны, гетерогенны, малоустойчивы, самопроизвольно образовываться не могут, т.е. коллоидные растворы термодинамически неустойчивы.