Клетки время генерации

Анализировали клетки Е. соИ, выращенные в условиях аэрирования на синтетической среде с глюкозой при 37 С время генерации — 40 мин. [c.81]

Время генерации для некоторых видов составляет 20—30 мин. Было подсчитано, что если бы удалось поддерживать размножение одной клетки кишечной палочки в фазе логарифмического роста, то через 1 год образовалась бы масса, ббльшая массы Солнца. [c.34]

В двух предыдущих главах было показано, как функционирует ансамбль клеточных белков, делая клетку тем, что она есть, —машиной, построенной из высокоспецифичных структурных компонентов и ферментов, осуществляющих сложную сеть метаболических реакций. Теперь можно снова подойти к основной проблеме самовоспроизведения клетки, поставив вопрос по-новому каким образом за время генерации происходит удвоение всего аппарата белков клетки, так что каждая из двух дочерних клеток, образующихся при делении родительской клетки, оказывается наделенной своим собственным полным набором ферментов В предыдущей главе был сформулирован основной закон, согласно которому первичная структура полностью определяет вторичную, третичную и четвертичную структуру белка. Исходя из этого закона, вопрос о самовоспроизведении клетки можно свести к следующему вопросу каким образом двадцать аминокислот собираются в определенную последовательность, составляющую первичную структуру любого из одной-двух тысяч различных молекул ферментов Сами аминокислотные строительные блоки синтезируются, конечно, в ходе метаболических путей, примеры которых мы рассматривали в гл. П1. Нетрудно представить, что реакция дегидрирования, благодаря которой аминокислоты соединяются пептидными связями в полипептидные цепи, катализируется одним или несколькими специфическими ферментами клетки. Однако при попытках понять, каким образом на каждой стадии процесса сборки определенной полипептидной цепи из двадцати доступных аминокислот выбирается одна и только одна аминокислота, мы сразу же сталкиваемся с трудностями. [c.112]

Первый вывод, который можно сделать на основании этих данных, заключается в том, что чем короче время генерации, тем больше величина сухой массы и число геномов на клетку. Наиболее правдоподобно этот факт можно объяснить, предположив, что при переносе из бедной питательной среды в богатую какой-то этап клеточного деления, например образование перегородки между двумя дочерними клетками, не может ускориться пропорционально общему увеличению скорости роста. Пусть, например, 5 — это время, необходимое для образования перегородки (причем 5 > Г), и пусть число растущих перегородок на миллиграмм сухой массы бактерий будет одно и то же во всех четырех средах. Тогда среднее значение сухого веса на клетку будет пропорционально 5/Г. [c.494]

Таким образом, имеются отдельные наблюдения, показывающие, что нетто-потоки ионов К , Са и СГ могут возникать в генерирующих и проводящих ПД клетках и тканях высших растений. Однако, чтобы уверенно судить о природе этих ионных потоков и о характере их участия в генерации ПД, необходимо в первую очередь иметь количественные результаты о том, сколько и каких ионов переносится через единицу клеточной поверхности за определенные фазы развития ПД или хотя бы в более грубом приближении за все время генерации спайка. Такой подход был реализован в нашей лаборатории при исследовании ПД-индуцированных ионных сдвигов в стеблях проростков тыквы (176, 192. 220, 225. 549). [c.138]

В случае одноклеточных организмов, например бактерий и простейших, существует сильное селективное давление, заставляющее каждую отдельную клетку расти и делиться как можно быстрее. Поэтому темп клеточного деления лимитируется обычно лишь скоростью поступления в клетку питательных веществ и скоростью их использования. Совершенно иначе обстоит дело у многоклеточных организмов. Различные типы клеток по-разному (часто в очень небольшой мере) используют свои возможности быстрого деления, в результате чего количество клеток каждого типа остается на уровне, оптимальном для организма в целом. Это понятно в данном случае важно выживание всего организма, а не отдельных клеток. В результате все 10 клеток человеческого тела делятся с разной скоростью. Некоторые клетки, такие как нейроны, эритроциты и скелетные мышечные волокна, в зрелом состоянии не делятся вовсе. Другие клетки, например выстилающие поверхность тела и внутренние полости (эпителиальные клетки кишечника, легких, кожи), делятся быстро и непрерывно на протяжении всей жизни организма. Некоторые из этих клеток проходят полный цикл деления всего за 8 ч. Однако большинство животных клеток занимают промежуточное положение - они могут делиться, но делают это редко. Наблюдаемая длительность клеточного цикла (время генерации) составляет для разных клеток от 8 ч до 100 дней и более. [c.141]

В идеально ситуации все клетки популяции имеют одинаковое время генерации, описываемое функцией распределения [c.130]

ДНК (пг/клетка), N — число клеток в миллионах, v —объем среды в мл, с — концентрация тимидина в (нмоль/мл мкМ) и Т — время генерации в часах. [c.166]

Что касается синтеза макромолекул, то этап репликации 1, по-видимому, не является обычно узким местом метаболизма, хотя скорость элонгации цепи ДНК — величина достаточно постоянная, составляющая примерно 2000 пар нуклеотидов в секунду (у Е.соИ), и мало зависит от условий роста (в оптимальной области концентраций предшественников). Объясняется это наличием специальной организации регуляторных механизмов, настроенных таким образом, что при улучшении условий повышается частота инициации новых циклов репликации ДНК. Поэтому если время генерации меньше, чем период репликации ДНК (у Е.соИ — 35—40 мин), то новые циклы репликации инициируются до завершения старых циклов и в быстро растущих клетках ДНК существует в виде сильно разветвленной структуры, соответствующей по общему количеству 3—б эквивалентам хромосомы. При этом, очевидно, локусы, расположенные вблизи от точки начала репликации, присутствуют в клетке в значительно большем количестве копий, чем локусы, расположенные вблизи точки терминации, что также может оказывать регуляторное действие на скорость биосинтеза некоторых белков (эффект дозы гена ). [c.72]

Время генерации клетки — интервал времени между двумя последовательными клеточными делениями. [c.8]

Как описать скорость роста клеток Рассмотрим культуру бактерий, находящуюся в логарифмической фазе роста. Каждая клетка культуры Делится спустя определенный промежуток времени (время генерации), который в отдельных случаях, например у Е. oli, составляет всего 20 мин >. Если данный объем культуры содержит в начальный момент времени No бактерий, то по прошествии п клеточных делений число бактерий составит [c.39]

Время генерации клетки — интервал времени между двумя последовательными делениями клетки. Этот интервал может быть лучше определен с помощью кинофотомикрографии (цейтрафер-ная съемка) этот термин не является синонимом "времени удвоения популяции". [c.493]

Большинство бактерий бесцветны и прозрачны, увидеть их можно лишь после окраски анилиновыми красителями. Наружная оболочка у них пористая, тонкая она обеспечивает сохранение постоянной внешней формы. Под наружной оболочкой клетки находятся протоплазма и специфические ядерные вещества. Ядерное вещество особенно проявляется при размножении, которое происходит у бактерий делением клетки на две половинки. При благоприятных внешних условиях время генерации (деления) составляет у термофилов — 5 мин, у азобактера— 18 мин, у кишечной палочки — 20—30 мин, у туберкулезной палочки — несколько часов. [c.184]

Если по числу клеток определить указанным выше способом время генерации д, то получим среднее его значение. Следует, однако, учитывать, что в популяции бактерий всегда содержится некоторое число дефектных клеток, не способных к делению поэтому у активно делящихся клеток время генерации должно буть в действительности несколько меньше. Во многих случаях при изучении кинетики роста отдельные клетки не принимают в расчет и рассматривают растущую популяцию бактерий как автокаталитически размножающуюся систему. При этом в вычислениях исходят из плотности бактериальной суспензии. Скорость изменения плотности такой суспензии в каждый момент времени пропорциональна самой плотности, т. е. изменение следует кинетике реакций первого порядка. В экспоненциальной фазе константа скорости роста определяется как [c.194]

Далее Вольман и Жакоб ввели гипотезу о замкнутости хромосомы Е. oli в клетках F и F . В силу именно этой структуры хромосома неспособна переходить из одной клетки в другую при конъюгации. Подобная конъюгация может происходить часто (как это явствует из большой вероятности передачи фактора F), но не дает генетического эффекта. Однако в популяции клеток F" происходят с некоторой вероятностью (порядка 10" —10 на время генерации) спонтанные мутации, нри которых клетки F" превраш,аются в Hfr, и только последние являются истинно донорными клетками и приводят к переносу генетических маркеров. [c.321]

Для решения многих коренных проблем молекулярной биологии бьш применен особый принцип, который можно назвать кинетическим экспериментом. Изучая биологические явления, в особенности химическую их сторону, мы, как правило, всегда имеем дело со стационарным состоянием (steady state). Это означает, что процессы в клетке идут с постоянными скоростями или изменения скоростей за время генерации клеток незначительны. На первый взгляд может показаться, что синтетические процессы в клетках должны идти неравномерно, если учитывать внезапность самого акта митоза. Но опыт показывает, что деление нисколько не нарушает стационарности синтетических реакций. [c.448]

Вернемся теперь к анализу кинетики синтеза белков бактериальной клеткой. Рибосома с константой седиментации 70 s имеет молекулярный вес 4 10 60% ее веса приходится на РНК. Так как рибосом в бактериальной клетке 5000—6000, а белков порядка 1000—2000, то допустимо представить, что на каждой рибосоме в данный момент синтезируется одна белковая цепь и синтез всех белков идет одновременно. Число рибосом в клетке для этого вполне достаточно. Скорость валового синтеза белка легко вычислить, зная время генерации культуры. Для Е. oli X считаем равным 30 мин. Тогда скорость роста (относительная) — 0,1% в секунду, а валовое количество молекул синтезируемого белка — 1000 макромолекул в секунду (в расчете на молекулярный вес среднего белка 50 ООО—60 ООО). Если принять время синтеза макромолекулы белка на матрице за 3 сек., то синтетический аппарат клетки способен производить до 1500—2000 молекул белков в секунду, т. е. здесь существует, казалось бы, небольшой запас мощности . Однако стоит вникнуть глубже в проблему регулирования количества синтезируемых белков, как возникает новое осложнение. [c.461]

Подсчитано, что при окислении 14,5 моля NO2 в N03 образуется 4 10 клеток Nitroba ter, при этом время генерации составляет 10— 100 ч. На фиксацию 1 моля СО2 требуется 85—115 молей NOJ (или для фиксации 1 г СО2 нужно окислить 35 г NO2). Установлено, что клетки Nitroba ter используют только 2—10% энергии, заключенной в NO2. Процесс образования карбоксисом для бактерий П фазы более редок, имеется развитая система мембран. Редокс-потенциал пары нитрит/нитрат равен +400 мВ, и электроны переносятся на уровень цитохромоксидазы, поэтому в результате генерируется 1 молекула АТФ (одно место сопряжения). АТФ также может образовываться за счет трансмембранного градиента протонов. Подсчитано, что для получения 1 моля НАДН необходимо окислить 5 молей нитрита с обратным переносом электронов. [c.171]

Время генерации Т лредставляет собой время между моментом образования бактерии и тем моментом, когда она расщеплиется на две дочерние клетки, [c.51]

В начале этой главы мы рассмотрели проблему биологического воспроизведения. Здесь мы вернемся к ней вновь, но уже с точки зрения жизни бактериальной клетки. Как уже говорилось, бактерии размножаются за счет среды, в которой протекает их рост. Они синтезируют из ростовой среды липиды, полисахариды, белки и нуклеиновые кислоты, из которых строятся их клеточные структуры. Каждая бактерия за время генерации создает еше одну точно так ю же бактерию. Отсюда следует, что гее структуры и компоненты бактерии за время генерации здваи-ваются и распределяются с достаточной точност1ю между двумя образующимися дочерними клетками, которые идентичны как друг другу, так и родительской клетке. Теперь мы можем задать Еопрос, каким образом бактерия управляет образованием составляющих ее сложных компонентов из таких простых химических соединений, как глюкоза, аммиак, неорганические соли и вода, и каким образом эти упорядоченные процессы воспроизведения и деления сохраняются в течение бесчисленных поколений. [c.56]

На фиг. 63, Б показан случай, когда признак Топ возникает в результате спонтанного мутирования бактерий Топ во время роста, еще до всякого воздействия на них фага Т1. В рассмотренном гипотетическом случае в течение 64 —4 = 60 циклов деления клетки, в результате которых из четырех родоначальных клеток в четырех культурах образовалось 64 бактерии, произошло всего две мутации Топ -> TonS что соответствует вероятности а = 2/60 == 0,033 мутации Топ на одну клетку на генерацию. Одна из этих мутаций произошла в последней генерации 5-й культуры, что привело к образованию двух мутантных бактерий Топ . Другая мутация произошла в течение первой генерации 7-й культуры, дав в конце опыта восемь бактерий Топ . В 6-й и 8-й культурах мутаций Топ — Топ не произошло. В результате в таком гипотетич еском опыте образовалось столько же — 10 бактерий Топ , что и в опыте, изображенном на фиг. 63, А. Следовательно, в этом случае мы имеем то же самое Среднее значение п = (2 + 0 + 8 + 0)/4 = 2,5 бактерий Топ на культуру. Однако в этом случае [c.137]

Из всех современных организмов самый простой жизненный цикл имеет палочковидная бактерия Es heri hia соН клетка Е. соИ просто удлиняется и делится пополам путем образования поперечной перегородки, так что возникают две новые клетки (фиг. 4). В оптимальных условиях время генерации Е. all составляет менее 30 мин [8]. [c.19]

Несмотря на то что в настоящее время накоплен достаточно большой фактический материал, свидетельствующий о том, что ПД у высших растений — широко распространенная и важная функция, механизмы его генерации остаются слабо изученными. Данные о природе трансмембранных ионных токов или нетто-потоков (/ = сопровождающих ПД, получены преимущественно на гигантских клетках харовых водорослей и в гораздо меньшей степени — на клетках высших растений. Последние имеют сложную структуру проводящих возбуждение тканей и мелкие клетки, поэтому для них пока не осуществлены исследования ионных токов при возбуждении общепринятым в электрофизиологии методом фиксации напряжения. Основным приемом при изучении этого вопроса у высших растений является анализ ионных сдвигов, возникающих во время генерации и распространения ПД. [c.137]

Весьма интересно сопоставить величины и плотности ионных нетто-потоков, возникающих при генерации ПД в проводящих тканях,с соответствующими характеристиками ионных потоков, возникающих при генерации ПД в известных возбудимых объектах. На гигантском аксоне кальмара было показано, что за время генерации одного ПД чистый вход Ка+ в аксон и чистый выход К+ из него составляют (3 + 4) 10 моль см имп" [465]. В клетке харовой водоросли при генерации одиночного ПД переносится ионов значительно больше С1 - (0,2 + 1,6) 10 моль см -имп" и К - (2,0 + 4,2) 10 моль см имп" [3961. В работе [231 указывается, что "принципиальным отличием ионных токов у харовых водорослей от токов в аксоне кальмара является перенос во время возбуждения в сотни раз большего заряда. Этот вывод, очевидно, относится и к проводящим [c.140]

Однако, по нашему мнению, ионные потоки, возникающие при генерации ПД во всех этих эволюционно различных возбудимых образованиях, имеют и определенное сходство. Так, длительность ПД в аксоне около 1 мс. Отсюда средняя плотность ПД-образующего потока или за время генерации нервного импульса составляет величину порядка 10 моль см 2 с. Длительность ПД в клетке харовой водоросли -10 с. Отсюда плотность ПД-образующих потоков у нее в соответствии с приведенными выше данными [3961 также 10 моль см с" . Наконец, плотности потоков К+ и СГ, возникающих в клетках проводящих тканей тыквы при генерации ПД, тоже имеют порядок 10 моль см" с" (см. табл. 6). [c.141]

Хотя при написании правила удобно представлять себе слово соседства, скажем NORTH, возвращающим текущее состояние определенной клетки, важно помнить, что эти слова используются только программным обеспечением компьютера-хозяина при компилировании таблицы их роль исчерпана, как только эта таблица передана САМ. Следовательно, слово NORTH не отвечает на вопрос, относящийся к реальному времени, Каково текущее состояние в САМ северного соседа этой клетки - его значение имеет смысл только во время генерации таблицы. [c.118]

Если не все клетки имеют одно и то же время генерации, то время, необходимое для удвоения числа клеток (Гп), оказывается несколько ниже, чем время генерации (Г). И, с другой стороны, если не все клетки популяции делятся, т. е. если про-лиферативный пул ниже 1 (см. ниже), то Гв будет больше, чем Т. [c.130]

Рис. 10.12. Графический анализ клеточного цикла. Культуры клеток комара Aedes albopti us в чашках Петри диаметром 5 см регулярно анализировали для установления продолжительности времени удвоения (принимаемого за время генерации). После установления экспоненциального роста культуры к клеткам добавляли Н-тимидии и колцемид и клетки продолжали инкубировать для определения процента меченых клеток, митотического индекса и <02. Способ построения графика указан в тексте (см. разд. 10.7,4).

Величина пролифератнвной активности определяется не только количеством делящихся клеток, но и скоростью их продвижения по периодам митотического цикла. Для большинства растущих клеточных линий и тканевых культур интервал между делениями, или длительность цикла, составляет 10—30 ч. Наибольшее количество экспериментальных работ проведено на культивируемых клетках Hela. Время генерации этих клеток около 24 ч. В среднем они находятся 15—16 ч в период Gi, 6—7ч — в стадии синтеза ДНК (S-период), 2 ч —в периоде G2 и митозе. [c.70]

Для нормального протекания клеточного цикла необходимо, чтобы в период С происходила не только репликация ДНК, но и синтез белка и РНК, так как ингибиторы транскрипции (рифам-пицин) и трансляции (левомицетин), введенные в течение периода С, тормозят клеточное деление и увеличивают время генерации. Если же ввести эти ингибиторы на период, не превышающий 15 мин., деление клетки завершается вовремя (вар. 2 на рис. 45а). Очевидно, что минимальная длительность периода В может быть равна периоду Г, т. е. времени, необходимому для сборки перегородки. Эти выводы подтверждаются фактом, что данные ингибиторы, введенные в период Д не тормозят клеточное деление. Следовательно, предшественники, необходимые для построения клеточной перегородки, и другие белки, важные для завершения [c.118]

Мембранные компоненты химически не инертны. Они сами подвержены метаболическим превращениям под действием окислительных ферментов, низкомолекулярных катализаторов, протеаз, фосфолипаз, гликозилтрансфераз и др. Явления эндо- и экзоцитоза, изменение вязкости и сопротивления электрическому току плазматической мембраны во время генерации потенциала действия, движения (а может быть, и перераспределения) заряженных групп в период воротного тока, обмен и движение компонентов, изменение сорбционных свойств мембраны, набухание примембранных слоев, изменение плотности упаковки липидов и толщины мембраны в зависимости от физиологического состояния клетки свидетельствуют о том, что биологические мембраны являются весьма подвижными образованиями. Они обладают высокой текучестью своих компонентов, а также (что не исключено) целых мембранных локусов, движением молекул в монослоях, обменной диффузией молекул между монослоями и движением монослоев относительно друг друга. [c.72]

Допустима и третья, наиболее привлекательная возможность (Чертков, 1976). Значение вероятности Р = 0,5 при стабильном кроветворении обеснечива тся средней стабильной величиной генерационного цикла. Индукция пролиферации стволовых клеток естественно снижает эту величину. За время сокращенного цикла меньшая доля стволовых клеток успевает принять решение о дифференцировке. В этом случае регуляция величины Р может осуществляться автоматически — чем быстрее пролиферируют стволовые клетки, чем меньше их среднее время генерации, тем выше величина Р, тем быстрее растет общая величина отдела стволовых клеток. По мере увеличения числа стволовых клеток (а следова- [c.122]

Таким образом, в данной главе были рассмотрены современные представления о механизмах электромеханического сопряжения в разных типах мышечных клеток и волокон. В любой мышечной клетке сокращение начинается с деполяризации и генерации ПД на наружной мембране. Затем этот сигнал передается внутрь мышечной клетки, к сократительным белкам. В качестве внутриклеточного мессенджера, сопрягающего возбуждение наружной мембраны с активностью сократительных белков, могут выступать ионы Са . Это происходит либо путем поступления ионов Са из наружной среды по потенциалактивируемым кальциевым канаиам (во время генерации ПД), либо за счет высвобождения ионов Са + из цистерн СР. Кинетика и сами способы поступления ионизированных ионов Са к местам расположения Са -зависимых регуляторных и сократительных белков (кальмодулина, миозина, тропонина, протеинкиназ и др.) во многом определяют скорость развития сокращения клетки. Прн достижении критической ( пороговой ) концентрации ионов Са вблизи этих белков запускается сложный каскад внутриклеточных реакций, привомщий к собственно сокращению мышечной клетки. Детали Са -за-висимых молекулярных превращений сократительных и сопутствующих им белков подробно рассматриваются в следующих главах. [c.166]

Стабильность структуры плазмиды и ее поддержание в культуре бактериальных клеток, по-видимому, во многом зависит от окружающих условий. Известно, что при росте на богатых питательных средах плазмидосодержащие и бесплазмидные клетки обычно делятся с одинаковой скоростью. В условиях же лимитирования по какому-либо фактору роста у плазмидосодержащих клеток время генерации, как правило, больше, чем у изогенного бесплазмидно-го штамма. Вероятно, это обусловлено тем, что [c.204]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология