Метаболизм эффективность

При аэробном или анаэробном метаболизме организмы получают энергию в процессе окисления подложки — сахара (глюкозы) или какого-либо другого материала (битума). Это окисление с выделением энергии происходит путем перехода протонов или электронов через ряд стадий, регулируемых ферментами, до появления конечного акцептора электронов. В аэробных процессах конечным акцептором электрона или иона водорода является кислород. В анаэробных процессах таким акцептором является окисленный материал типа нитрата или сульфата. Опыт показал, что аэробный метаболизм эффективнее анаэробного, так как для роста в аэробных процессах требуется меньше материала подложки, чем в анаэробных при одинаковом количественном росте бактерий. Причиной такого явления, известного как эффект Пастера, является большее выделение энергии в процессе аэробного метаболизма. [c.186]

Аэротенки — емкостные проточные сооружения со свободно плавающим в объеме обрабатываемой воды активным илом, применяемые для аэробной биохимической очистки больших количеств сточных вод. Главное условие эффективности биологических процессов метаболизма в аэротенке — наличие растворенного в воде кислорода. Для этого проводят аэрацию и перемешивают смесь воды и активного ила пневматическими, механическими или смешанного типа устройствами. [c.101]

При сгорании 180,16 г, т.е. 1 моля, глюкозы выделяется 2816 кДж теплоты. Простое сжигание глюкозы слишком расточительно лишь небольшая часть энергии, запасенной в глюкозе, может быть использована целенаправленно. Гораздо эффективнее кормить глюкозой лошадей и использовать их для передвижения груза, чем сжигать глюкозу в топке локомотива. Дело в том, что при метаболизме глюкозы в организме лошади глюкоза расщепляется в результате целого ряда небольших стадий. Энергия, высвобождаемая на каждой стадии, запасается в химических связях особой молекулы, аденозинтрифосфата (АТФ), и становится доступной для использования в других химических реакциях, которые заставляют мышцы выполнять работу. Сгорание глюкозы в организме лошади протекает контролируемо и эффективно сгорание ее в топке локомотива осуществляется менее контролируемо и более расточительно. [c.325]

Разнообразие родов и видов бактерий обусловливает разнообразие путей метаболизма утилизируемых веществ. Определение какого-либо соединения в качестве неразлагаемого подразумевает прежде всего недостаток информации о микроорганизмах, способных использовать это соединение. Для повышения эффективности биодеградации целесообразно использовать смещанные культуры микроорганизмов. В то же время один и тот же организм способен деградировать сразу несколько близкородственных соединений. Процесс природной селекции подходящих микроорганизмов может быть дополнен искусственной селекцией, например, с использованием селекционного реактора. Эта система в процессе своего функционирования создает благоприятные условия для роста культуры, обладающей нужным набором метаболических активностей. Посевным материалом для реактора может быть биомасса активного ила с заводов по переработке городских отходов [21]. [c.133]

Последовательности ферментативных окислительно-восстановительных реакций лежат в основе клеточного метаболизма энергии. Энергия, освобождаемая при окислении восстановленных органических или неорганических соединений, запасается с различной эффективностью в виде таких удобных форм, как АТР, мембранные потенциалы или восстановленные коферменты. Механизм действия ферментов, катализирующих процессы электронного переноса, активно изучается, что связано с их вал<ной физиологической ролью. [c.399]

Высокая эффективность разделения при относительно мапом объеме анализируемого раствора и простота аппаратуры явились причинами того, что капиллярный зонный электрофорез широко применяется в настоящее время для определения биологически активных ветцеств, в том числе белков, токсинов, ядохимикатов и продуктов их метаболизма, в растительных и животных тканях [117,1181. Дк разделения незаряженных молекул в раствор вводят соединения, которые образуют комплексы с определяемыми веществами. Наиболее часто в этих целях используют циклодекстрины П19 . Последние выступают в роли локомотива , который увлекает за собой нейтральные молекулы щзи движении внутри капилляра. В частности, таким способом удалось осуществить выделение некоторых ПАУ и ПХБ из биологических матриц [120,121). В [c.228]

Вероятно, организм способен осуществлять соединение тироксина со специфическим белком. В некоторых случаях щитовидная железа увеличивается (базедова болезнь), что сопровождается соответствующим повышением содержания гормона, в то время как скорость основного метаболизма остается нормальной. Введение иодидов для предупреждения простейшей формы базедовой болезни весьма эффективно. Наличие тесной связи между тироксином, дииодтирозином и тирозином указывает на то, что организм, вероятно, синтезирует тироксин из двух последних соединений. [c.700]

При средней бродильной активности дрожжей эффективность единицы их биомассы в головном аппарате ( = 0,16- 0,24) в два раза выше, чем в пятом ( = 0,076- 0,84), хотя количество дрожжевых клеток возрастает в обратном направлении от первого до пятого аппарата. Следовательно, эффективность действия единицы биомассы дрожжей в концевых аппаратах батареи резко снижается продуктами метаболизма и недостатком питательного субстрата. Поэтому число дрожжевых клеток целесообразно увеличивать только в головном аппарате. [c.242]

Выполнение определенной таким образом задачи предполагает соблюдение основного условия, чтобы эффективное модифицирующее вещество не ослабило главного радиозащитного действия цистамина. Выбор лекарственных средств для уменьшения побочных эффектов цистамина определялся на основании данных о его распределении, метаболизме и фармакологическом действии. Кроме того, мы испытывали вещества, успешно использованные с той же целью на других аминотиолах, прежде всего МЭА, иногда АЭТ. Этот подход к проведению экспериментов, преследующий задачи практического применения, имел также целью способствовать пониманию взаимоотношений между механизмом защитного действия и фармакологическими свойствами цистамина. [c.100]

Биохимики часто подсчитывают энергетическую эффективность процесса, для чего относят AG синтеза АТР, идущего сопряженно с рассматриваемым процессом (в данном случае -Ьб9 кДж), к понижению свободной энергии для процесса, не сопряженного с синтезом АТР (196 или 235 кДж-моль ). В данном случае эффективность характеризует сопряжение уравнения (9-22) (для 2 моль АТР) с уравнениями (9-20) и (9-21) и получается равной 35 и 29% соответственно. Согласно этому расчету, природа лишь треть свободной энергии метаболизма использует для синтеза АТР. Однако надо ясно отдавать себе отчет в том, что такой подсчет эффективности с термодинамической точки зрения не имеет строго определенного значения. Кроме того, клетка затем расходует АТР (для различных целей) далеко не со 100%-ной эффективностью. [c.346]

Ферменты являются катализаторами биологических реакций. Их каталитическая эффективность часто совершенно удивительна и в сочетании со специфичностью к субстрату позволяет организму выбрать для данной конкретной молекулы только один единственный путь метаболизма из многочисленных возможных химических реакций, в которые может вступать эта молекула и продукты ее превращений. Специфичность фермента к определенному субстрату может иметь структурную или стереохимическую природу. Структурная специфичность может быть либо достаточно отчетливо выраженной, либо, напротив, она может быть относительно широкой как, например, это показано для гидролитических ферментов пищеварительной системы. Стереоспецифичность является характерной особенностью ферментативно катализируемых реакций, в ко- [c.24]

Хотя мы, как правило, будем рассматривать только одну ферментативную реакцию и большинство исследований механизмов проводится на очищенных ферментах, важно помнить, что реально ферменты действуют в таких условиях, когда одновременно протекают сотни химических реакций. Контроль этой огромной сети несвязанных и взаимосвязанных реакций достигается механизмами, регулирующими концентрации и эффективность индивидуальных ферментов. Эти механизмы контроля (см. ниже, разд. 24.1.6) зависят от высокой каталитической эффективности, так что малые изменения в концентрации могут сильно влиять на течение реакции, и от высокой специфичности, характерных для ферментативного катализа. Большинство ферментов катализируют одну и только одну реакцию одного и только одного субстрата, поэтому отдельные стадии определенных путей метаболизма могут контролироваться посредством контроля активности отдельных ферментов. [c.452]

На внутриклеточном уровне большую роль в регулировании процессов метаболизма играют гормоны. Связывание гормонов с их рецепторами сходно с взаимодействием фермента и его субстрата. Важной, но не единственной группой рецепторов гормонов являются гликопротеины, расположенные в мембранах. Предполагают [3], что расположение рецепторов в мембранах должно быть таким, чтобы гормоны могли достичь рецепторов-мишеней путем двухмерной диффузии вдоль мембраны, а не с помощью менее эффективной трехмерной диффузии. [c.108]

Следует чаще публиковать обзоры, посвященные практическому использованию быстро растущей информации о продуктах вторичного метаболизма. Поддается ли, например, контролю количество и многообразие продуцируемых вторичных метаболитов или каковы пределы эффективного полусинтетического получения новых веществ путем микробных трансформаций, уже давно успешно применяющихся, например, для модификации стероидов [c.391]

Прежде всего об общих принципах эксперимента. Меченый предшественник должен более или менее свободно входить в систему и становиться метаболически эквивалентным эндогенному субстрату, в который требуется ввести метку. Эти требования в общем соблюдаются, например, для ацетат-иона, в меньшей степени—для малонат-иона и часто совершенно не соблюдаются для введенного мевалонат-иона. Конечно, во время эксперимента организм должен продуцировать требуемое соединение из эндогенного субстрата (а не, например, из некоторого накапливаемого позднее промежуточного вещества). Эксперимент должен также обеспечивать возможность отличать проверяемый прямой путь включения от любых других неожиданных и часто в высшей степени косвенных путей. Например, структуры многих поликетидов таковы, что меченый поликетид в результате простых реакций расщепления может стать источником специфически меченного аце-тил-КоА, который затем может включаться в совершенно иное соединение. Еще один пример такие совершенно различные по структуре аминокислоты, как глицин, серии и триптофан, могут являться эффективными предшественниками С-метильных групп количественное сравнение с меченым метионином показывает, что последний представляет собой гораздо лучший предшественник, но результаты с другими аминокислотами могут быть правильно интерпретированы только при наличии определенных данных о промежуточном метаболизме. Соблюдение соответствующих биологических принципов может также оказаться выгодным при выборе наиболее экономичной или наиболее чувствительной методики. Как будет показано ниже, различные применяющиеся в настоящее время изотопы следует вводить в различных количествах этот факт следует учитывать, например, при проведении предварительных опытов с целью оптимизации условий включения предшественника. Кинетика включения предшественника может быть чрезвычайно сложной. Эта тема достаточно хорошо осЕ-г-щена в обзорах [1,96,97] описано и применение математического анализа кинетических данных, который имеет, по-видимому, ограниченное применение, но тем не менее важен как инструмент фундаментального исследования [98,99]. [c.467]

В Представленной схеме наглядно видно многообразие технологических элементов, их взаимосвязь и целенаправленное функционирование. Так, из схемы ясно, что одна пз основных стадий — стадия фep лeнтaциг — будет работать эффективно лишь в том случае, если качественно функционируют стадии подготовки сырья и засевной биомассы. В то же время работа стадии ферментации во многом определяет работу последующих стадий — сгущения, сушки, очистки. Имеющиеся замкнутые циклы по жидкостным и газовым потокам создают возможность обратного влияния на процесс ферментации процессов подготовки сырья, сгущения и обработки биомассы. Использование, например, отработанной культуральной жидкости на стадии ферментации представляется выгодным и целесообразным с точки зрения минимизации потребления свежей воды. Однако повторное потребление культуральной жидкости в известной степени ухудшает работу стадии ферментации, так как в этой воде содержатся продукты метаболизма, не-утилизируемый субстрат и т. п. [c.16]

В монографии обобщены экспериментальные и клинические данные о механизме денствпя, теряпевтическон эффективности, фармакокинетике и метаболизме (пироко применяемых противовоспалительных препаратов (ПВП). Представлены данные по токсикологии ПВП, мерам предупреждетш вызываемых ими побочных явлений и осложнен . [c.255]

Эффективность определяется способом введения. Максимальная концентрация в плазме при внутривенном введении (ВВ) достигается за 2-15 мин и соответствует максимуму фармакологического отклика, при внутримышечном введении(ВМ)7,5—20(5—6) мин, при приеме внутрь (орально, ОР) — 30-120 мин. Затем уровень морфина быстро енижается. Бнодоступност составляет 00%. для ВВ и ВМ н только 30—40% для ОР, благодаря значительному метаболизму первой фазы в стенках кйшечника и печени. Максимальная концентрация в плазме при ОР существеиио ниже, чем при ВВ эквивалентной дозы морфина. [c.18]

Химическое и пространственное строение вешества определяет наличие у него биоактивности. Однако ее уровень (эффективность действия) может в значительной степени зависеть от разнообразных факторов. Большинство лекарственных вешеств должно обладать хорошей водорастворимостью, так как они переносятся в организме главным образом кровяным током, что благоприятствует созданию концентрации, достаточной для проявления фармакологического действия. Многие лекарственные вещества должны иметь хорошую липофильность и обладать способностью проникать через клеточные полупроницаемые мембраны, чтобы влиять на биохимические процессы метаболизма. Препараты, действующие на центральную нервную систему, должны свободно переходить из крови в спинномозговую жидкость и мозг, т.е. преодолевать гематоэнцефаличе-ский барьер, который защищает мозг от проникновения в него чужеродных веществ, растворенных в крови. Другим барьером для проникновения лекарственных вешеств из крови к тканям органа-мишени являются стенки капилляров. Для большинства лекарственных веществ не очень высокой молекулярной массы [c.18]

Витамин В5 (ниацин, 24) предотвращает развитие пеллагры (его старое название - витамин РР (pellagra preventing)] - болезни кожи, которая сопровождается нервными расстройствами, потерей памяти, а в тяжелых случаях приводит к смерти. Ниацин участвует в регуляции деятельности нервной системы и желудочно-кишечного тракта, поддерживает нормальный метаболизм, ингибирует выброс свободных жирных кислот, уменьшает уровень холестерина в плазме крови. Его не только применяют в клинике для лечения пеллагры, но и рекомендуют также при инфекционной желтухе, бронхиальной астме, гипертонии, сердечно-сосудистых заболеваниях. В последние десятилетия показано, что комплекс никотинамида с хлоридом железа можно использовать для эффективного восполнения потерь железа в организме. В виде комплекса с хлоридом кобальта он рекомендован при лечении переломов костей. Никотиновая кислота тормозит рост саркомы, а ее соль с алюминием (П ) оказывает антиспастическое и сосудорасширяющее действие. [c.117]

Введение меркаптогруппы привело к получению препарата 6-меркаптопурина (284), эффективного при остром лейкозе. Его лечебное действие связано со способностью участвовать в метаболизме пуриновых оснований, тормозя их биосинтез в опухолевых клетках. [c.163]

Естественно, что еще более эффективную, чем с гепарином, и избирательную очистку белков метаболизма и регуляции матричной активности можно получить, используя в качестве лигандов сами нуклеиновые кислоты. Аффинные сорбенты с иммобилизованными НК могут обладать не только групповой (белки хроматина, нуклеазы, рестриктазы и др.), но и сугубо индивидуальной снецифично- [c.370]

Первоначально считали, что путь В занимает важное место в метаболизме млекопитающих, но, как оказалось, он может быть использован только для расщепления О-лизина. Этот путь, установленный для Р8еийотопа5 рШШа [53], тоже представляет собой переаминирование, проходящее через последовательные этапы восстановления и окисления. На этот раз процесс носит внутримолекулярный характер выступающая в роли окислителя карбонильная группа образуется путем переаминирования а-аминогруппы лизина. На пути Г, который, по-видимому, используется в дрожжах [54], ацетилирование е-аминогруппы, предшествующее переаминированию, позволяет избежать образования промежуточных циклических соединений. Далее а-кетогруппа эффективно блокируется путем восстановления в спирт, затем отщепляется ацетильная группа, блокировавшая е-аминогруппы, и этот конец молекулы прямым путем оки< ляется с образованием карбоксильной группы. [c.109]

Чем можно объяснить наличие столь многих путей распада лизина -Ответ, вероятно, заключается в той легкости, с какой происходит самопроизвольное замыкание промежуточных соединений в циклы, как это-наблюдается на пипеколинатном пути (рис. 14-8, путь В). Такие соединения могут оказаться слишком устойчивыми для эффективного осуществления метаболизма, что и привело к появлению обходных путей. В случае процесса брожения накладываются дополнительные ограничения, связанные с необходимостью обеспечения сбалансированности окислительно-восстановительных процессов, понижающих свободную-энергию. [c.111]

Если клетку, будь то бактериальная клетка или метка животного, лишить тимина, то она уже не сможет синтезирОг вать ДНК. Однако синтез белков и РНК может при этом продолжаться. Это можно показать экспериментально, используя мутантов, нуждающихся в тимине. Тем не менее эти клетки рано или поздно теряют жизнеспособность и погибают. Причина такой бестиминовой смерти неясна. Возможно, ти-мин необходим для репарации повреждений ДНК, и при его отсутствии происходит транскрипция поврежденной ДНК, что в конечном итоге приводит к синтезу дефектного белка. Но какова бы ни была причина, это явление положено в основу некоторых наиболее эффективных подходов к химиотерапии рака. Раковые клетки со свойственным им быстрым метаболизмом особенно чувствительны к отсутствию тимина. Поэтому тимидилат-синтетаза оказывается одной из наиболее удачных мишеней для воздействия ингибиторами. Одним из мощ ных ингибиторов этого фермента является монофосфат 5-фтор-2 -дезоксиуридина. Его ингибирующее действие было обнаружено, когда выяснилось, что 5-фторурацил можно использовать для химиотерапии рака. [c.165]

Гемоглобин обладает также другим замечательным свойством, которое делает его еще более эффективным переносчиком кислорода. Если гемоглобин присоединяет кислород при pH 7,4, то он отщепляет 0,6 моля ионов Н+ на каждую связанную молекулу кислорода. В легких ионы Н+, освобожденные гемоглобином, реагируют с бикарбонатными ионами, образуя кислоту Н2СО3, которая диссоциирует с выделением двуокиси углерода последняя диффундирует в воздушное пространство внутри легких. Диссоциация Н2СО3 на Н2О и СО2 протекает медленно по сравнению со скоростью потока крови в легких в красных кровяных тельцах эта реакция катализируется ферментом карбоангидразой. В капиллярах идет обратный процесс образовавшаяся в результате метаболизма СО2 превращается в угольную кислоту Н2СО3, которая диссоциирует на НСО -и Н+. Ион Н+ адсорбируется гемоглобином поглощение Н+ является частью суммарной реакции выделения кислорода из гемоглобина. Этот так называемый эффект Бора объясняется тем, что константы кислотной диссоциации оксигемоглобина отличаются от соответствующих констант дезоксигемоглобина. [c.233]

Если продукт Р накапливается в достаточно больших количествах, он тйожет взаимодействовать с формой Е с образованием непродуктивного комплекса ЕР. Это явление представляет собой эффективную форму инги--бирования продуктом, которое снимается лишь в том случае, когда в результате дальнейших превращений продукта Р его концентрация умень- Шается. В литературе описаны конкретные примеры подобного типа ингибирования и рассмотрена его роль в регуляции процессов метаболизма. [c.23]

Бактерии используют соединения железа в целях получения энергии для своего метаболизма (например, окисление закисного железа в окисное). Поскольку эти бактерии извлекают энергию при окислении неорганических веществ, они развиваются там, где нет органических веществ, используя в качестве источника углерода (С) углекислоту (СО ). Однако окисление железа не является эффективным способом получения энергии для продуцирования 1 г клеточного углерода должно быть окислено примерно 220 г Fe +. В результате там, где живут железоокисляющие бактерии, образуются большие отложения оксида железа (П1). [c.85]

Определенные пока еще нереализованные возможности существуют также в области разработки высокоселективных ингибиторов вторичных путей метаболизма здесь основой должны служить поиски целенаправленно модифицированных сложных промежуточных соединений, способных выполнять функции антиметаболитов, как, например, в случае сульфонамидных антагонистов фолиевой кислоты. Так, предварительные опыты [117] показали возможность ингибирования синтеза пеницилловой кислоты 5-за-Мещенными орселлиновыми кислотами в концентрациях, не влияющих в заметной степени на рост или общий метаболизм организмов. Оказалось, что эти ингибиторы эффективно блокируют ферментативное расщепление С-4— -5-связи орселлиновой кислоты (ср. схему 1) и приводят, таким образом, к накоплению этого промежуточного соединения при биосинтезе пеницилловой кислоты [118]. Аналогичная ситуация часто встречается в ходе изучения блокированных путей метаболизма у специфических фер-ментдефицитных мутантов. В самом широком смысле этот подход Может быть использован для селективного ингибирования биосин- за нежелательных метаболитов типа микробных токсинов (фи- отоксинов, афлатоксинов и т. д.). Представляется реальным его [c.391]

Смотреть страницы где упоминается термин Метаболизм эффективность: [c.196] [c.72] [c.196] [c.257] [c.76] [c.137] [c.238] [c.195] [c.50] [c.21] [c.85] [c.8] [c.86] [c.29] [c.497] [c.499] [c.516] [c.328] [c.8] [c.1091] [c.414]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология