Большая Советская Энциклопедия (ОС)

Большая Советская Энциклопедия

Лит. см. при ст. Осмотическое давление.

Л. А. Шиц.

Осмотаксис

Осмота'ксис (от осмос и греч. t'axis — расположение), свойство растущих органов высших растений (корней, ризоидов), подвижных одноклеточных водорослей, простейших, гамет (в том числе сперматозоидов) ориентироваться или перемещаться в сторону оптимального осмотического давления. Оптимальная для данного вида величина осмотического давления не постоянна и зависит от химической природы субстрата (см. Хемотаксис).

Осмотическое давление

Осмоти'ческое давле'ние, диффузное давление, термодинамический параметр, характеризующий стремление раствора к понижению концентрации при соприкосновении с чистым растворителем вследствие встречной диффузии молекул растворённого вещества и растворителя. Если раствор отделен от чистого растворителя полупроницаемой мембраной, то возможна лишь односторонняя диффузия — осмотическое всасывание растворителя через мембрану в раствор. В этом случае О. д. становится доступной

для прямого измерения величиной, равной избыточному давлению, приложенному со стороны раствора при осмотическом равновесии (см. Осмос). О. д. обусловлено понижением химического потенциала растворителя в присутствии растворённого вещества. Тенденция системы выравнивать химические потенциалы во всех частях своего объёма и перейти в состояние с более низким уровнем свободной энергии вызывает осмотическое (диффузионный) перенос вещества. О. д. в идеальных и предельно разбавленных растворах не зависит от природы растворителя и растворённых веществ; при постоянной температуре оно определяется только числом «кинетических элементов» — ионов, молекул, ассоциатов или коллоидных частиц — в единице объёма раствора. Первые измерения О. д. произвёл В. Пфеффер (1877), исследуя водные растворы тростникового сахара. Его данные позволили Я. X. Вант-Гоффу установить (1887) зависимость О. д. от концентрации растворённого вещества, совпадающую по форме с Бойля — Мариотта законом для идеальных газов. Оказалось, что О. д. (p) численно равно давлению, которое оказало бы растворённое вещество, если бы оно при данной температуре находилось в состоянии идеального газа и занимало объём, равный объёму раствора. Для весьма разбавленных растворов недиссоциирующих веществ найденная закономерность с достаточной точностью описывается уравнением: pV = nRT, где n — число молей растворённого вещества в объёме раствора V; R — универсальная газовая постоянная; Т — абсолютная температура. В случае диссоциации вещества в растворе на ионы в правую часть уравнения вводится множитель i > 1, коэффициент Вант-Гоффа; при ассоциации растворённого вещества i < 1. О. д. реального раствора (p') всегда выше, чем идеального (p''), причём отношение p'/ p'' = g, называемое осмотическим коэффициентом, увеличивается с ростом концентрации. Растворы с одинаковым О. д. называется изотоническими или изоосмотическими. Так, различные кровезаменители и физиологические растворы изотоничны относительно внутренних жидкостей организма. Если один раствор в сравнении с другим имеет более высокое О. д., его называют гипертоническим, а имеющий более низкое О. д. — гипотоническим.

О. д. измеряют с помощью специальных приборов — осмометров. Различают статические и динамические методы измерения. Первый метод основан на определении избыточного гидростатического давления по высоте столба жидкости Н в трубке осмометров (рис.) после установления осмотического равновесия при равенстве внешних давлений p_A и р_Б в камерах А и Б. Второй метод сводится к измерению скоростей v всасывания и выдавливания растворителя из осмотической ячейки при различных значениях избыточного давления Dp = p_A — р_Б с последующей интерполяцией полученных данных к n = 0 при Dp = p. Многие осмометры позволяют использовать оба метода. Одна из главных трудностей в измерении О. д. — правильный подбор полупроницаемых мембран. Обычно применяют плёнки из целлофана, природных и синтетических полимеров, пористые керамические и стеклянные перегородки. Учение о методах и технике измерения О. д. называются осмометрией. Основное приложение осмометрии — определение молекулярной массы (М) полимеров. Значения М вычисляют из соотношения

, где с — концентрация полимера по массе; А — коэффициент, зависящий от строения макромолекулы.

О. д. может достигать значительных величин. Например, 4%-ный раствор сахара при комнатной температуре имеет О. д. около 0,3 Мн/м², а 53%-ный — около 10 Мн/м²; О. д. морской воды около 0,27 Мн/м².

Л. А. Шиц.

О. д. в клетках животных, растений, микроорганизмов и в биологических жидкостях зависит от концентрации веществ, растворённых в их жидких средах. Солевой состав биологических жидкостей и клеток, характерный для организмов каждого вида, поддерживается избирательной проницаемостью биологических мембран для разных солей и активным транспортом ионов. Относительное постоянство О. д. обеспечивается водно-солевым обменом, т. е. всасыванием, распределением, потреблением и выделением воды и солей (см. Выделение, Выделительная система, Осморегуляция). У т. н. гиперосмотических организмов внутреннего О. д. больше внешнего, у гипоосмотических — меньше внешнего; у изоосмотических (пойкилоосмотических) внутреннее О. д. равно внешнему. В первом случае ноны активно поглощаются организмом и задерживаются в нём, а вода поступает через биологич. мембраны пассивно, в соответствии с осмотическим градиентом. Гиперосмотическая регуляция свойственна пресноводным организмам, мор. хрящевым рыбам (акулы, скаты) и всем растениям. У организмов с гипоосмотической регуляцией имеются приспособления для активного выделения солей. У костистых рыб преобладающие в океанических водах ионы Na⁺ и Cl^— выделяются через жабры, у морских пресмыкающихся (змеи и черепахи) и у птиц — через особые

солевые железы, расположенные в области головы. Ионы Mg²⁺,

,

 у этих организмов выделяются через почки. О. д. у гипер- и гипоосмотических организмов может создаваться как за счёт ионов, преобладающих во внешней среде, так и продуктов обмена. Например, у акуловых рыб и скатов О. д. на 60% создаётся за счёт мочевины и триметиламмония; в плазме крови млекопитающих — главным образом за счёт ионов Na⁺ и Cl^—; в личинках насекомых — за счёт разнообразных низкомолекулярных метаболитов. У морских одноклеточных, иглокожих, головоногих моллюсков, миксин и др. изоосмотических организмов, у которых О. д. определяется О. д. внешней среды и равно ему, механизмы осморегуляции отсутствуют (исключая клеточные).

Диапазон средних величин О. д. в клетках организмов, не способных поддерживать осмотический гомеостаз, довольно широк и зависит от вида и возраста организма, типа клеток и О. д. окружающей среды. В оптимальных условиях О. д. клеточного сока наземных органов болотных растений колеблется от 2 до 16 ат, у степных — от 8 до 40 ат. В разных клетках растения О. д. может резко различаться (так, у мангровых О. д. клеточного сока около 60 ат, а О. д. в сосудах ксилемы не превышает 1—2 ат). У гомойосмотических организмов, т. е. способных поддерживать относительное постоянство О. д., средней величины и диапазон колебаний О. д. различны (дождевой червь — 3,6—4,8 ат, пресноводные рыбы — 6,0—6,6, океанические костистые рыбы — 7,8—8,5, акуловые — 22,3—23,2, млекопитающие — 6,6—8,0 ат). У млекопитающих О. д. большинства биологических жидкостей равно О. д. крови (исключение составляют жидкости, выделяемые некоторыми железами, — слюна, пот, моча и др.). О. д., создаваемое в клетках животных высокомолекулярными соединениями (белки, полисахариды и др.), незначительно, но играет важную роль в обмене веществ (см. Онкотическое давление).

Ю. В. Наточин, В. В. Кабанов.

Лит.: Мелвин-Хьюз Э. А., Физическая химия, пер. с англ., кн. 1—2, М., 1962; Курс физической химии, под ред. Я. И. Герасимова, т. 1—2, М. — Л., 1963—1966; Пасынский А. Г., Коллоидная химия, 3 изд., М., 1968: Проссер Л., Браун Ф., Сравнительная физиология животных, пер. с англ., М., 1967; Гриффин Д., Новик Эл., Живой организм, пер. с англ., 1973; Нобел П., Физиология растительной клетки (физико-химический подход), пер. с англ., М., 1973.

Принципиальная схема осмометра: А — камера для раствора; Б — камера для растворителя; М — мембрана. Уровни жидкости в трубках при осмотическом равновесии: а и б — в условиях равенства внешних давлений в камерах А и Б, когда r_А = r_Б, при этом Н — столб жидкости, уравновешивающий осмотическое давление; б — в условиях неравенства внешних давлений, когда r_А — r_Б = p.

Осмотр следственный

Осмо'тр сле'дственный, по советскому праву процессуальное действие, заключающееся в непосредственном изучении и фиксации следователем объектов, связанных с расследуемым уголовным делом. Цель О. с. — обнаружение материальных следов преступления, выяснение обстановки и условий его совершения, а также иных обстоятельств, имеющих доказательственное значение по делу (см. Доказательства). Производится О. с. места происшествия, местности, помещений, предметов, документов, трупа, почтово-телеграфной корреспонденции; разновидностью О. с. является освидетельствование обвиняемого (подозреваемого), потерпевшего, свидетеля. При О. с. обязательно присутствие понятых, при О. с. трупа на месте его обнаружения — присутствие врача. В ходе осмотра используются средства криминалистической техники, применяются фотосъёмка и киносъёмка, составляются топографические планы, схемы. О производстве О. с. следователь составляет подробный протокол, к которому прилагаются фотоснимки, планы, слепки и оттиски обнаруженных следов и т.д.

Осмофилы

Осмофи'лы (от осмос и греч. phil'eo — люблю), организмы, способные существовать в субстрате с высоким осмотическим давлением. Однако приуроченность организма к определённому местообитанию зависит не столько от осмотического давления, сколько от химического состава среды. Истинных О., т. е. организмов, одинаково хорошо растущих в изоосмотических растворах различного химического состава, не существует. В зависимости от повышенного содержания в субстрате какого-либо иона и потребности в нём организмов их делят на натриофилы, калиофилы, кальцефилы, магниофилы, фторофилы, селенофилы и т.д. В этих случаях осмотическое давление — производная величина от химического состава среды. Замена субстрата или изменение его ионного состава при сохранении на прежнем уровне осмотического давления обычно приводит к гибели организма.

Осмунда

Осму'нда, род папоротников из семейства чистоустовых; то же, что чистоуст.

Оснабрюк

Оснабрю'к (Osnabr"uck), город в ФРГ, в земле Нижняя Саксония. 143,5 тыс. жителей (1971). Порт на ответвлении Среднегерманского канала. Металлургия, машиностроение, текстильная промышленность.

Оснабрюкский конгресс

Оснабрю'кский конгре'сс, конгресс 1645—48 в немецком г. Оснабрюк (Вестфалия), на котором происходили переговоры между представителями Швеции и германских протестантских князей, с одной стороны, и императора «Священной Римской империи» — с другой. В результате переговоров на О. к. и на Мюнстерском конгрессе был подписан Вестфальский мир 1648, завершивший Тридцатилетнюю войну 1618—48.