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RESEARCH PRODUCT

Die Verteilung von Na+ und K+ unter dem Einflu� von Temperaturgradienten

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Der Ludwig-Soret-Effekt besagt, das Temperaturgradienten eine Verteilungsanderung von gelosten Teilchen bewirken. In Modellversuchen wird gepruft, wie sich dieser Effekt auf die Verteilung von Na+ und K+ auswirkt. Die Versuchsanordnung besteht aus einer Meszelle, deren Ruckwand aus isoliertem Kupfer und deren Vorderwand aus verschieden dicken Cellulosehydrat-Membranen (Dicke im getrockneten Zustand: 1–120 μm) bestehen. Die Kupferplatten konnen auf wahlweise einstellbaren Temperaturen gehalten werden. Die Tiefe der Meszelle ist variierbar (60–500 μm). Die Meszelle taucht in eine thermostatisierte Losung von NaCl und KCl (je 50 mVal/l) ein. Die Kationenkonzentrationen in Meszellen- und Ausenlosung werden flammenphotometrisch bestimmt. Unter den gewahlten Versuchsbedingungen resultiert im stationaren Zustand bei Erwarmung der Kupferruckwand eine Anreicherung von K+ und Na+ in der Meszellenlosung. Die Konzentrierung kommt durch Thermodiffusion und Thermoosmose zustande. Bei der Thermodiffusion ubersteigt der K+-Einstrom den Na+-Einstrom. Die Bevorzugung der Kaliumionen nimmt mit abnehmender Zellentiefe und zunehmender Temperaturdifferenz zu. Die Ergebnisse werden im Hinblick darauf diskutiert, ob Temperaturgradienten, die als unspezifische Effekte des Zellstoffwechsels entstehen, bei Verteilung von Ionen in biologischen Systemen eine Bedeutung zukommt. Eine solche Anordnung konnte dann als thermisch betriebene Ionenpumpe angesprochen werden.