Растений скорость обмена

Исследования, проведенные под руководством академика Я. В. Пейве, показали, что микроэлементы повышают скорость многих биохимических реакций, протекающих в растениях, а недостаток их нарушает обмен ве- [c.228]

В океане почти в 60 раз больше СОг, чем в атмосфере (около 1,3-10 т). Скорость поглощения СОг океаном ограничена из-за медленной диффузии его из поверхностных вод (70—200 м) в глубокие. Поскольку СОг лучше растворяется в холодной воде, чем в теплой, поглощение его из атмосферы в области высоких широт больше, чем в пре- и экваториальных областях, а выделение из воды в атмосферу большее в последних. Таким образом, океан действует, как насос, перекачивающий СОг из холодных районов в теплые, где давление СОг в атмосфере несколько выше. Содержание СО2 в поверхностных водах океана 290—410 млн . Восходящий поток СО2 из океана в атмосферу при скорости ветра 10 м/с составляет 0,3— 0,35 мг/(м2-с). Примерно 1-10" т СО2 находится в непрерывном кругообороте между атмосферой и океаном, причем обмен СО2 в поверхностных слоях океана происходит в течение 5—25 лет, в глубоких—за 200—1000 лет, а полный обмен СО2 в атмосфере — за 300—500 лет. В виде карбоната кальция в земной коре содержится 20-10 т СО2 в процессе фотосинтеза растения извлекают из воздуха около 16-10 т СО2 в год. [c.325]

Очень важной областью применения искусственных радиоактивных изотопов является биология. С помощью радиоактивных, меченых, ато. юв удается следить за обменом веществ в живом организме. Так, например, при введении радиоактивных изотопов (фосфора, серы и других элементов) в питательную среду для растений удалось установить скорость передвижения этих веществ по органам растений (рис. 25), усвоение растениями двуокиси углерода, свободного азота. При введении в человеческий организм вместе с поваренной солью ничтожно малой принеси радиоактивного изотопа натрия была установлена роль натрия в процессе обмена. В настоящее время радиоактивным изотопом натрия лечат некоторые сердечно-сосудистые заболевания. Радиоактивный изотоп иода применяется при диагностике заболевания щитовидной железы, а радиоактивный изотоп фосфора — для лечения болезней крови и кожи. Радиоактивный изотоп кобальта служит хорошим заменителем радия при лечении злокачественных опухолей. [c.67]

Почти ничего не известно об обмене в растениях аминокислот и жирных кислот с разветвленной цепью. Митохондрии арахиса в условиях, описанных для Р-окисления жирных кислот (см. стр. 307), превращают 1-С1 -изомасляную, ЬС -изовалериановую и 1-С1 -изо-капроновую кислоты в ОЮ2. Однако скорость окисления этих кислот составляла только 10% от скорости окисления 1-С -уксусной кислоты. [c.321]

Условия минерального питания оказывают очень сильное воздействие на скорость и направленность ферментативных процессов в растениях. Элементы питания в значительной степени регулируют деятельность ферментов, участвующих в процессах синтеза сахарозы, крахмала, белков, жиров и многих других соединений н растениях. Меняя условия питания, можно изменять в желаемом направлении обмен веществ растения. Познакомимся с некоторыми данными о влиянии условий питания на активность ферментов в растениях. [c.75]

Если при полном окислении одного моля глюкозы выделяется 686 ккал энергии, а растение использует 432 ккал, то возникает вопрос, в какие формы превращается остальная энергия в количестве 686—432=254 ккал. Эта энергия выделяется главным образом в виде тепла. Нельзя сказать, что выделение энергии в виде тепла является бесполезным для растения. При повышении температуры скорость всех биохимических процессов усиливается. Поэтому некоторое повышение температуры внутри интенсивно дышащих органов растений с энергичным обменом веществ приводит к возрастанию скоростей химических реакций в этих органах, что вызывает усиление роста и развития растений. [c.177]

В результате работ И. П. Бородина выяснилось, что синтез аспарагина протекает в растениях с большой скоростью в условиях недостатка углеводов, когда происходит интенсивный окислительный распад белков. Д. Н. Прянишников выполнил очень важные исследования по обмену амидов (аспарагина и глютамина) в растениях. В исследованиях Д. Н. Прянишникова было показано, что синтез аспарагина и глютамина в растениях является процессом, аналогичным синтезу мочевины в животном мире. В обоих случаях достигается обезвреживание аммиака, но при этом все же имеется существенная разница. Мочевина является неактивным веществом в отношении дальнейшего участия в процессах обмена она выводится из организма без изменений, являясь типичным примером конечного продукта обмена. Аспарагин же и глютамин способны к дальнейшим превращениям и могут вовлекаться в процессы синтеза белка и других азотистых соединений (стр. 378). В. Л. Кретович показал, что в обмене аспарагина и глютамина в растениях имеется существенное различие. [c.375]

Как видно из рисунка, речь идет не об осмотическом поглощении (всасывании) корневым волоском питательной соли, а об адсорбционном обмене между ним и внешним раствором, или жидкой фазой в более широком смысле, катионами и анионами (показано на примере калия). Это не следует понимать так, что осмос Вообще не имеет значения для поступления питательных веществ в растения. Этот путь сохраняет свою роль при поглощении недиссоциированных молекул, но в случае обмена ионами (а он преобладает) адсорбция объясняет явление гораздо лучше и с точки зрения скорости процесса, и в отношении движения от меньшей концентрации раствора к более высокой, и применительно к избирательному (неэквивалентному) удалению из раствора одного из ионов любой соли. [c.75]

Кроме решения методических и практических вопросов рационального применения фосфорных удобрений, изотоп с успехом использовался при изучении теоретических вопросов питания растений. Применение меченого фосфора при внекорневом питании растений позволило проследить скорость передвижения и превращения фосфора в организме растений, в частности очень быстрое включение его в обмен веществ. [c.562]

Использование стабильных изотопов в агрохимических исследованиях больше всего связано с применением тяжелого изотопа Природный азот представлен смесью двух изотопов —99,62% и 0,38%. Если принять это соотношение за единицу, то избыток атомов характеризует степень обогащения данного соединения изотопом N . Если обогащенный изотопом азот использовать для получения какого-либо азотного удобрения, например сульфата аммония или нитрата кальция, то получится меченое азотное удобрение. Применяя в полевых и вегетационных опытах меченые азотные удобрения, можно проследить за скоростью поступления азота в растения, его передвижением внутри растения по отдельным органам, за включением его в обмен веществ, влиянием внесенного азотного удобрения на почву. [c.562]

Для четырнадцати микроэлементов установлено их жизненно важное значение. К ним относят В, Мп, Си, 2п, Со, Мо и некоторые другие. Они входят в состав ферментов, витаминов, гормонов, пигментов и других соединений, влияющих на жизненные процессы. Влияя на биохимические превращения, они оказывают действие на многие физиологические функции в растительных организмах, осуществляемые через ферментные системы. Микроэлементы активизируют различные ферменты, являющиеся катализаторами биохимических процессов. Например, они влияют на углеводный обмен, усиливают использование света в процессе фотосинтеза, ускоряют синтез белков. Отдельные микроэлементы могут усиливать те или иные полезные свойства растения засухоустойчивость, морозоустойчивость, скорость развития и созревания семян, сопротивляемость болезням и др. Недостаток необходимых микроэлементов обусловливает нарушения в обмене веществ и приводит к заболеваниям растений и животных. Так, недостаток бора уменьшает стойкость озимой пшеницы, льна и сахарной свеклы к заболеваниям, недостаток марганца снижает интенсивность фотосинтеза, молибденовое голодание вызывает накопление нитратов в листьях и понижение содержания белка, дефицит железа — хлороз листьев и т. д. [c.296]

Оригинальное применение (пока только в лабораторной стадии— из-за высокой стоимости ионитов) получил смешанный слой в качестве питательной среды выращивания растений. Катиониты и аниониты в этих условиях служат поставщиками минеральных веществ, необходимых для питания различных сельскохозяйственных культур [32д, 197—200]. Основными солевыми формами ионитов являются аммонийная, калийная, кальциевая и магниевая — для катионитов, азотнокислая и фосфорнокислая — для анионитов и др. Высокая обменная емкость ионитов, возможность количественно регулировать отдельные минеральные элементы питания и скорость поступления их в раствор, практически полное устранение потерь ионов позволяет сделать вывод о перспективности данного направления использования смеси ионообменных материалов. [c.191]

В растениях постоянно происходит обмен веществ, то есть непрерывно и с большой скоростью протекают многочисленные и сложные процессы образования, превращения и распада самых разнообразных органических и минеральных соединений. Чтобы осуществить подобные процессы вне клетки растения, требуются соответствующая температура и давление, а иногда и сильнодействующие реактивы (крепкие кислоты, щелочи, окислители и т. п.). В клетках растительных тканей эти процессы проходят быстро при обыкновенной температуре и давлении, слабой кислотности или щелочности и сильной насыщенности водой клеточного сока и протоплазмы. Это возможно благодаря образованию в растениях особых ускорителей (катализаторов) биохимических реакций — ферментов, или энзимов, — сложных белковых соединений. Присутствуя в очень малых количествах, ферменты в тысячи и миллионы раз ускоряют течение биохимических реакций. [c.19]

Небольшое обогащение изотопом 0 можно было бы приписать рассмотренной обменной реакции влаги с кислородом воздуха, однако не выяснено, достаточна ли скорость такого обмена на холоду. Труднее объяснить резко уменьшенное содержание дейтерия. Здесь, вероятно, значительную роль играют метеорологические условия образования снега, фракционирование при конденсации его из влаги и, возможно, процессы в растениях. Для более определенных выводов необходимо систематическое изучение изотопного состава осадков, начало которому положено в настоящей работе. [c.320]

Токсичность пестицидов выражают буквенными символами СД — смертельная доза, СК — смертельная концентрация, ЛД — летальная доза, т. е. эти символы равноценны и их используют, если в результате действия пестицида наступает гибель. ЕД — э( ективная доза, этот символ используют, если о действии пестицида судят по изменениям в белковом обмене, углеводном и т. д., или по снижению массы животных, растений, изменению скорости нх роста. [c.85]

Адсорбционный обмен ионами между деятельной поверхностью корневой системы и почвенным раствором до некоторой степени объясняет механизм процессов поступления и перемещения ионов при корневом питании. Обменная адсорбция протекает с очень высокой скоростью. Неэквивалентное поглощение ионов электролита растением, как и движение их против градиента концентрации, тоже легче разъяснить с позиции ионного обмена. Между тем как для диффузно-осмотического пути непонятно поступление солей из раствора с меньшей концентрацией (почва) в среду с более высокой концентрацией их (клеточный сок растения). [c.55]

Мы видим, что дитиокарбаматы оказывают неодинаковое влияние на обмен сахаров в здоровых и больных листьях, что связано, по-видимому, с неодинаковой скоростью проникновения и детоксикации их в тканях растений. Манеб после короткой депрессии раньше всех проявляет стимулирующий эффект. [c.56]

В этой схеме вертикальными стрелками указаны основные пути превращения в растениях азота, начиная от поступления неорганического азота до синтеза новых молекул белка в растении. Горизонтальными стрелками показано, на каких этапах происходит наиболее интенсивное вовлечение в азотный обмен соответствующих безазотистых органических веществ растений. На правой стороне указано время, в течение которого могут быть обнаружены количественные изменения в соответствующих звеньях азотного обмена, при внесении азотной подкормки, что может служить известным показателем скорости протекания исследуемых процессов. [c.184]

Как мы дальше увидим, эти причины, равно как и избирательная проницаемость тканей, не могут объяснить накопления иода в щитовидной железе, калия и железа в эритроцитах, фосфора в костях и др. Во всех таких случаях основным фактором являются химические процессы, связывающие избирательно поглощаемые ионы. Исследование захвата ионов щелочных металлов клетками растений из питательного раствора показало, что этот процесс идет двумя параллельными путями. Часть этих ионов проникает в клетки путем диффузии и ионного обмена, а другая часть связывается в них химически. Ионный обмен идет независимо от освещения, присутствия кислорода и его парциального давления над раствором. В противоположность этому метаболическое усвоение этих ионов идет лишь на свету и в присутствии кислорода. Зависимость его от температуры обнаруживает высокий температурный коэффициент скорости, характерный для химических реакций и не свойственный диффузионным процессам. Скорость обмена радиоактивного фосфора между неорганическим фосфатом плазмы и эритроцитами возрастает в десятки раз от О до 37°, причем изменение скорости подчиняется уравнению (6—7) с энергией активации около 15 ккал/моль [79]. Участие метаболических процессов в проникновении ионов в клетки обнаруживается также в том, что диффузия КЬ в клетки корней моркови и ячменя уменьшается в несколько раз в присутствии К" , которое не влияет существенным образом на диффузию [1484]. [c.504]

В зависимости от дозы превращение 2,4-Д в древесных растениях происходит с большей или меньшей скоростью [197]. Остаточные количества 2,4-Д и ее гомологов резко варьируют в зависимости от минерального питания растений [198]. Несомненно, что углерод 2,4-Д и ее гомологов включается в обменные процессы растений и в конечном итоге происходит полное разложение соединения с включением углерода в продукты жизнедеятельности, однако этот процесс в различных видах растений протекает с различной скоростью. Для получения урожая, не содержащего остаточных количеств гербицида, необходимо строго придерживаться определенных сроков обработки растений чем в более ранний период роста происходит обработка гербицидами, тем меньше остаточные количества препарата в собираемом урожае. [c.87]

Наконец, общепризнано, что диффузия идет от большей концентрации диффундирующего вещества к меньшей его концентрации. Обратное наблюдаем во взаимоотношении корня и внешнего раствора. В клетках его концентрация электролитов может быть во много раз выше, чем в наружном растворе, и тем не менее корневая система продолжает поглотительную деятельность. Значит, не диффузия лежит в основе поступления веществ в растение, а протекающие с большой скоростью явления обменной адсорбции между корневыми волосками и почвенным раствором. [c.43]

Способность твердой фазы почвы обновлять ионы в почвенном растворе изучали многие исследователи. По данным Фрида и Хагена, скорость перехода фосфатных ионов из твердой фазы в почвенный раствор была в 250 раз выше, чем скорость поглощения растениями этих ионов из почвенного раствора. Данные по обмену фосфатных ионов в почве, полученные с применением азота дали сходные результаты. [c.29]

Представляло интерес идентифицировать ферментную систему, при помощи которой у высших растений осуществляются обменные превращения пропионовой кислоты, поскольку кофермент В12 еще никогда не был обнаружен в тканях растений. В 1958 г. Джованелли и Штумпф [9], используя препараты митохондрий из развивающихся проростков арахиса, исследовали окисление различным образом меченной пропионовой кислоты. Они провели кинетический анализ скоростей образования С1 02 из 1-С -, 2-С - и 3-С -пропионовой кислоты, а также скорости включения метки из [c.188]

Роль трансаминаз и реакций трансаминирования в обмене аминокислот. Чрезвычайно широкое распространение трансаминаз в животных тканях, у микроорганизмов и растений, их высокая резистентность к физическим, химическим и биологическим воздействиям, абсолютная стереохимическая специфичность по отношению к Ь-аминокислотам, а также высокая каталитическая активность в процессах трансаминирования послужили предметом детального исследования роли этих ферментов в обмене аминокислот. Ранее было указано, что при физиологических значениях pH среды активность оксидазы Ь-аминокислот резко снижена. Учитывая это обстоятельство, а также высокую скорость протекания реакции трансаминирования, А.Е. Браунштейн выдвинул гипотезу о возможности существования в животных тканях непрямого пути дезаминирования аминокислот через реакции трансаминирования, названного им трансдезаминированием. Основой для вьщвижения этой гипотезы послужили также данные Г. Эйлера о том, что в животных тканях из всех природных аминокислот с высокой скоростью дезаминируется только Е-глутаминовая кислота в реакции, катализируемой высокоактивной и специфической глутамат-дегидрогеназой. [c.437]

Таким образом, проведенные опыты по выяснению возможностей использования ионообменных смол в качестве носителей питательной среды для растений указывают на перспективность таких приемов. Питательные вещества при этом вносятся в аккумулированном на смолах виде, и их высокая концентрация отрицательно не влияет на растение. Растение получает питательные вещества тогда, когда оно нуждается в них поступление веществ при этом идет как путем обменной адсорбции, так и контактным обменом [7, 9, 10, 11, 12, 13]. Отмеченное рядом авгоров [17, 18] затруднение поступления двухвалентных катионов из адсорбентов обнаруживалось в некоторой степени и в наших опытах, что регистрировалось по внешним признакам растений, по определению содержания веществ в растении и смоле в конце опыта. Этот недостаток можно преодолеть путем внесения в среду большего количества адсорбированного кальция, на что указывал уже Арнон с авторами. Нам представляется также, что доступность растению отдельных элементов минерального питания можно регулировать подбором соответствующих синтетических адсорбентов. Так, в работе [19] отмечено, что рубидий поглощается растением с одинаковой скоростью как из раствора, так и из поглощенного смолами дауэкс-50 и амберлит-50 состояния. [c.250]

Исслеловаиня, проведенные за последние годы, показали, что микроэлементы повышают скорость многих важных биохимических процессов, протекающих в организме растений, а недостаток микроэлементов вызывает нарушение в обмене веществ. Небольшие количества ионов металлов способствуют также усвоению растениями органических веществ. Необходимое количество микроэлементов составляет 50—100 г иа гектар, причем м5 кроэлемеиты, вносимые с осадками, усваиваются растениями постепенно, на протяжении ряда лет. Вместе с тем следует отметить, что значительное увеличение содержания в почве микроэлементов оказывает вредное действие на развитие растений. [c.160]

В течение первой половины иашего столетия были открыты все аминокислоты, входящие в состав растительных белков, изучены возможные пути их превращений, определено содержание белков и небелковых соединений азота в различных растениях, а также влияние условий выращивания растений на количество белков в них. Были выделены и изучены многие ферменты, катализирующие обмен азотистых соединений, и выявлены некоторые факторы, оказывающие влияние на синтез белков. Однако до начала пятидесятых годов оставались невыясненными многие важнейшие процессы белкового обмена. К этому времени имелись скуднтме данные по аминокислотно1му составу растительных белков, не было надежных методов выделения индивидуальных белков, были получены лишь очень приближенные, зачастую противоречивые данные о скоростях синтеза, распада и обновления белков в растениях и оставалась невыясненной важнейшая проблема биохимии и биологии в целом— механизм синтеза белков. [c.286]

Поглощение углекислоты листом растений. В плоскую герметическую камеру (стр. 53) заключался срезанный лист растения. Черешок листа обертывался мокрой ватой. В пространстве камеры создавалась концентрация меченой углекислоты до 1 %. Изменение концентрации СОг в каморе во время освещения (С.) и затемнения (Т.) листа сныти Aegopodium podagraria) приведено иа рис. 26, из которого видно, что лист при освещении может поглотить всю имеющуюся углекис.доту. Если затем лист затемнить, он выделяет поглощенную углекислоту. Концентрация С Ог в камере повышается, видимо, до тех пор, пока скорости выделения и темпового поглощения С Оз не уравновесят друг друга. Выделение СОг при этом будет продолжаться, как это показано на рис. 23. При повторных освещениях углекислота поглощается опять полностью, а выделение G 02 при затемнении происходит в меньшем количестве. Это объясняется постепенным включением С в сложные органические соединения, не участвующие в дыхательном обмене, [c.56]

В течение последних трех лет появилась серия превосходных работ Меткафа и сотр. [41—43, 76, 77], в которых был выяснен обмен систокса в растениях. Прежде всего эти авторы показали, что при обработке лимонных деревьев или фасоли тионовым и тиоловым изомерами систокса по отдельности в каждом случае образуется один метаболит, экстрагируемый хлороформом и обладающий антихолинэстеразной активностью. Из разных изомеров образовывались различные метаболиты. Реакция протекала с очень большой скоростью например, в фасоли тиоловый изомер за сутки на 81 % превращался в свой соответствующий метаболит. [c.346]

Через те же стадии совершался обмен тимета, только исходное веш,ество сохранялось в растениях значительно дольше и скорости окисления обоих сульфоксидов до сульфонов были ниже. Так, период полусуществования дитиофосфатсульфоксида составлял 200 час, т. е. был в два раза больше, чем у соответствующего метаболита [c.349]

Таким образом, в предшествующем изложении мы должны были исходить из признания существования в растении двух,, различающихся по своей реакционной способности модификаций углеводов 1) активных форм, которые вследствие высокой их лабильности и способности к быстрым превращениям используются при связывании аммиака в растении в качестве, если можно так сказать, резерва первой оче реди, и 2) пассивных форм, обладающих большой устойчивостью и низкой реакционной способностью. Поскольку при недостатке калия указанные выше растения обогащаются растворимыми углеводами, а при аммиачном питании в них накапливаются, кроме того, и большие количества аммиака, мы высказали предположение, что содержащийся в растениях в этом случае, т. е. при недостатке калия, избыток углеводов представлен пассивными, устойчивыми их формами, которые не могут с достаточной скоростью подвергнуться превращениям, ведущим к образованйю веществ,, способных связывать аммиак. Так как при достаточ Ной обеспеченности калием углеводы, по-видимому, значительно быстрее вовлекаются в обмен веществ в растении, то мы пришли к за-ключеникь, что калий ускоряет превращение устойчивых, пассивных форм углеводов в лабильные, активные, формы. Если теперь допустить, что могут существовать такие растения, в которых по самой их природе образуется достаточно много активных углеводов, то тогда, в соответствии с развитыми выше положениями, калий не должен оказывать специфического влияния на использование аммиака в таких растениях. [c.140]

Недавно Болин [23] обнаружил, что заметные количества иода могут поступать из океана, но в то же время иод весьма слабо выносится обратно в море с речными водами. На основании скоростей осаждения для иода, полученных Чемберленом [43], Болин заключает, что почва и растения должны поглощать и выделять значительные количества иода непосредственно, т. е. в газообразном виде. По его мнению, чистый переход иода из атмосферы на земную поверхность на несколько порядков меньше, чем общий обмен. Как мы видели, аналогичный процесс имеет место и для кругооборота H2S и SO2. [c.119]

Взаимодействия микроорганизмов и растений. Отношения, воз-никаюш,ие между микроорганизмами и растениями, базируются как на обмене метаболитами, так и на обеспечении физического контакта. Микроорганизмы играют сушественную роль в процессах почвообразования, т. е. создают среду обитания для растений. Разложение сложных биологических полимеров микроорганизмами возвращает в окружающую среду соединения, необходимые для роста и развития растений.. Трудно переоценить глобальный процесс связывания молекулярного азота, свойственный только прокариотам, который обогащает почву азотными соединениями. Грибы способны обеспечивать растения соединениями фосфора. Специфические микробные метаболиты могут влиять на скорость роста растений. [c.276]

В ЭТИХ условиях несколько замедленное обновление фосфора нуклеопротеидов по сравнению с такими фракциями фосфорных соединений, как ки слотнорастворимая (в которую входят и неорганический фосфор и растворимые сахарофосфаты), могло быть причиной большей удельной активности фосфора нуклеопротеидов по сравнению с удельной активностью общего фосфора. Что же касается случаев более высокой удельной активности фосфора нуклеопротеидов в одном из побегов основного подвоя и во втором привое, то она могла быть результатом только большей скорости вовлечения >в обмен нуклеопротеидов того фосфора, который поступал в эти части растений из вставки , по сравнению с фосфором, поступавшим через корневую систему подвоя. Вопрос о причинах этого остается пока неясным. Однако наличие подобного явления указывает на качественную неравноценность эндогенных и экзогенных источников фосфора в обмене фосфорных соединений привитого растения. [c.101]

Кроме изменения плоидности, культивирование клеток и тканей растений in vitro вызывает появление в клетках хромосомных аббераций. Последние сказываются на биологических особенностях культивируемых тканей, изменяя их внешний вид, обмен веществ, скорость роста. Наряду с видимыми под микроскопом хромосомными мутациями в культивируемых клетках могут возникать изменения, не выявляемые микроскопически. Эти изменения могут затрагивать как незначительные участки хромосом, так и структуру генов. Генные мутации выявляются по изменению морфологии и физиолого-биохимических свойств клеток. [c.89]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология