2-Ma`ruza. Mavzu

II
R^-		M^+	M^+		Cl^-
C1		C1	C2		C2

bu yerda, C₁ – R^- —ionlarining dastlabki kontsentratsiyasi, C₂ – Cl^- ionlarining dastlabki kontsentratsiyasi. M⁺ va Cl^- ionlar membrananing bir tomonidan ikkinchi tomoniga va ikkinchi tomonidan birinchi tomoniga o`ta boshlaydi, lekin R<sup>-</sup> anionlari har doim bir tomonida qolaveradi. M<sup>+</sup> va Cl<sup>-</sup> ionlarining harakati asta-sekin muvozanat holatiga keladi. Bunda membrananing u tomonidan bu tomoniga bu tomonidan u tomoniga o`tadigan ionlar soni vaqt birligida bir-biriga teng bo`lib qoladi. II-tomondan I-tomonga o`tgan M⁺ va Cl^- ionlarining miqdorini x deb olsak, muvozanat holatdagi sistema quyidagicha tasvirlanadi:

	I			II
R^-	M	Cl^-	M^+		Cl^-
C1	C1+x	x	C2-x		C1-x

Bunday muvozanat uchun:

(C₁ + x) x = (C₂ - x) 2 (3.15)
ifodani yozish mumkinligi aniqlandi va quyidagi xulosalarga kelindi:
1). MCl elektrolit membrananing ikkala tomoniga bir xilda tarqalmaydi;
2). Kolloid eritma joylashgan tomonda elektrolit kontsentratsiyasi kamroq bo`ladi;
3). MCl membrananing ikkala tomonida baravar taqsimlanmagani uchun eritma qo`shimcha osmotik bosim va elektr potentsiallar ayirmasi (membrana potentsiali) vujudga keladi.
Agar yuqoridagi tenglamadan x ni topsak, quyidagi ifoda chiqadi:
(3.16)
bu tenglama Donnan tenglamasi nomi bilan yuritiladi.
Agar elektrolit kontsentratsiyasi C₂ kolloid eritma kontsentratsiyasi C₁ ga qaraganda kichik bo`lganda, ya`ni C₂ < C₁ bo`lsa, u holda C<sub>2</sub> / C<sub>1</sub> + 2C<sub>2</sub> nisbat nolga yaqin bo`lganidan, elektrolit II-tomondan I-tomonga deyarlik o`tmaydi.
Agar C<sub>2</sub> > C<sub>1</sub> bo`lsa, ya`ni kolloid eritma kontsentratsiyasiga qaraganda elektrolit kontsentratsiyasi ortiq bo`lsa, C₂ / C₁ + 2C₂ nisbat 0,5 ga yaqin bo`ladi. U holda elektrolit ikkala tomonga qariyb baravar tarqaladi. Arap C<sub>2</sub> = C<sub>1</sub> bo`lsa, u holda x = C₂ / 3 ga teng bo`ladi:
(3.17)
Demak, C<sub>2</sub> = C<sub>1</sub> bo`lganida membrananing II-tomonidan I-tomoniga dastlab olingan elektrolit ionlarining uchdan bir qismi o`tadi. Donnan effekti (ya`ni elektrolit ionlarining I-va II-tomonlariga baravar taqsimlanmasligi) biologiyada katta ahamiyatga ega.
Biologik hujayra suyuqligida 10% ga yaqin polielektrolit bo`ladi. Unda C<sub>1</sub>= 1 mol-ion/l ga teng, deb faraz qilaylik. Qonda hujayrani qurshagan muhitdagi moddaning kontsentratsiyasi (C<sub>2</sub>) taxminan 0,1 mol-ion/l ga teng.
Agar bu qiymatlarni Donnan tenglamasiga qo`ysak, x = 0,01 bo`ladi;
Binobarin hujayra muhitiga kiritilgan tuzning ozgina qismigina hujayra ichiga o`tadi. Bundan Donnan effekti tufayli hujayra ichidagi tuz rejimi (tashqi muhitda tuz rejimi o`zgarganda ham) deyarli bir tekisda qolaveradi degan xulosa chiqarish mumkin.
Biologiya uchun muhim masalalardan biriga-hujayraning o`zi biror membrana bilan ajralgan zolmi yoki ma`lum chegaraga qadar bo`kadigan gelmi, degan savolga termodinamik metod javob berishga ojiz. Protoplazmani struktura-mexanik usullar bilan tekshirish natijasida protoplazmada ham zollik, ham gellik holatlar mavjudligi aniqlandi. Elektron mikroskop va elektronlar difraktsiyasi usullari yordamida olib borilgan tekshirishlar hujayra membranasining qalinligi 8-10 nm chamasida ekanligini ko`rsatdi. Uning tarkibida biomolekulyar qavatlar mavjud bo`lib, ularning biri fosfolipid, ikkinchisi protein qavatlardir.