Наше участие с группой учеников предпрофильных классов в исследовании "Всероссийский атлас почвенных микроорганизмов". Исследуем азотфиксирующие бактерии в экосистемах с различной антропогенной нагрузкой.
Изучили физико-химические свойства взятых образцов почв. Бактерии пока не выросли, продолжаем работу.
.jpeg)
.jpeg)
.jpeg)
.jpeg)
.jpeg)
.jpeg)
Все ребята получили дипломы соавторов и памятные значки.
Бабочки переливницы двух сходных видов, сем. Нимфалиды. Егорьевский район Московской области.
Паук охотник каемчатый. Самка с яйцевым коконом. Егорьевский район Московской области.
Живородящая ящерица, или живородка. Беременная самка. Ногинский район Московской области.
Гусеница большой гарпии, ночной бабочки из семейства Хохлатки. Бордовая окраска характерна для личинок последнего возраста, которые готовятся к окукливанию. Начало июля, Егорьевский район Московской области.
Зеленая лягушка и ее молодые головастики. Лягушка, предположительно, прудовая, но может быть и озерная. Начало июля, Егорьевский район Московской области.
Лягушата-сеголетки бурых лягушек, только-только превратившиеся из головастиков, мигрируют из воды в лес. Г. о. Электросталь
Очень важная статья, которая скопирована отсюда.
***
Этот пост написан второпях, поэтому прошу меня простить. Возможно, в будущем, я изложусь детальнее и точнее. (Заодно пробую себя в статьях).
«Пассивный транспорт происходит по градиенту концентрации. Активный транспорт происходит против градиента концентрации», — Известная любому студенту в области биологии, медицины, физиологии, фармации и тому подобного формула, которую он знает как отче наш. Как отче наш эту формулу знают и преподаватели этого студента, и его однокашники, и даже некоторые из друзей и родни. Эта формула неверна.
Правда в том, что пассивный транспорт, ярчайшим и самым известным примером которого служит диффузия, происходит против градиента концентрации. Как раз таки по градиенту происходит активный транспорт.
Давайте разбираться.
Чтобы понять смысл градиента концентрации как физико-химического понятия, следует сначала обратиться к смыслу градиента как математического понятия.
Градиент — это вектор, своим направлением указывающий направление наибольшего возрастания некоторой величины, значение которой меняется от одной точки пространства к другой, и по модулю равный скорости роста этой величины в данном направлении.
Таково строгое общепринятое определение математического термина. Ещё раз: градиент — это вектор (у него есть направление), он показывает, в какую сторону величина меняется больше всего. Если не верите (и правильно делаете), можете обратиться к англоязычным источникам или хотя бы почитать вики — и убедиться, что автор не врёт.
Рассмотрим случай, в котором некоторой величиной выступает концентрация. Тогда имеем следующее не противоречащее математическому смыслу определение:
Градиент концентрации (∇C) — это физико-химическая векторная величина, своим направлением указывающая направление наибольшего возрастания концентрации вещества, значение которой меняется от одной точки пространства к другой, и по модулю равный скорости роста концентрации в данном направлении; ∇C = dC/dl
Таким образом, градиент концентрации направлен от меньшей концентрации вещества к большей концентрации вещества.
Вы с этим согласны? Это не противоречит математическому смыслу.
Таким образом, диффузия направлена против градиента концентрации.
Некоторые могут возразить, что под «по» и «против» имеется в виду «благодаря» и «вопреки» соответственно. Но когда речь заходит о научной терминологии, нужно понимать, что наука не терпит неоднозначности и подразумеваний.
То же самое формулируется и в известном биофизикам (и многим другим действительно сведущим в естественных науках людям) законе Фика [первом].
С точки зрения термодинамики движущим потенциалом любого выравнивающего процесса является рост энтропии. При постоянных давлении и температуре в роли такого потенциала выступает химический потенциал, обусловливающий поддержание потока вещества. В большинстве практических случаев вместо химического потенциала применяется концентрация.
В упрощённой форме D = –k * dC/dx, где D —поток частиц (диффузия), k — коэффициент диффузии, а dC/dx — градиент концентрации.
Мы видим, что между D и dC/dx, то есть между D и ∇C, зависимость обратно пропорциональная (коэффициент диффузии положителен). Это не противоречит выше приведённым строгим определениям.
Из этого формулируется второй закон Фика и уравнение диффузии, с которыми пытливые умы могут ознакомиться самостоятельно.
В случае активного транспорта происходит противоположное.
Таким образом, мы видим, что текущее понимание градиента концентрации является противоречащим концепции градиента и концепции диффузии, противоречащим физике и химии вообще.
Пожалуйста, рассуждая о физических и химических процессах, помните об их природе и физическом или химическом смысле.
Пожалуйста, употребляя какие-то термины, всегда имейте заднюю мысль о том, каково определение этих терминов.
Пожалуйста, употребляйте термины правильно или не употребляйте вообще.
