Адаптации к высоким температурам

Несмотря на то что параметры ФХС, отнесенные к первому типу, принципиально могут быть измерены н их величина выражена в числовом виде, на практике довольно часто в силу ряда причин таких измерений не проводят. Обычно это обусловлено техническими трудностями проведения экспериментальных работ, высокими температурами, агрессивностью среды и другими факторами. В этом случае для получения количественных характеристик параметра Х1 е X может быть использована качественная информация, прошедшая предварительную формализацию и адаптацию. При этом предполагается возможным использовать выбранные термины, принятую формализацию их п распространить такие описательные представления на все множество 11. Эта возможность обосновывается исходя из качественных представлений о ФХС. [c.16]

В связи с этим автором выдвинута гипотеза о возможности существования фуллеренов в структуре углеродистых сплавов на основе железа, их участии в структурных и фазовых превращениях и влиянии на физико-механические свойства сталей и чугунов, широко используемых для изготовления оборудования нефтегазовой отрасли. Разработка данной гипотезы позволит не только по-новому представить роль углерода в формировании структуры сплавов, но и более глубоко оценить закономерности ее адаптации к внешним воздействиям. Вполне вероятно, что фуллерены могут образовываться и в поверхностных слоях металла аппаратов нефтепереработки, вследствие специфики условий их работы (высокие температуры и давление, диффузия углерода). [c.4]

Электронный фактор в окисных катализаторах тесно связан с полупроводниковыми свойствами металлических окислов. Процесс хемосорбции газов на окислах был рассмотрен в предыдущем разделе на основе этих представлений. Они же, естественно, обусловили поиски связи между типом полупроводимости и каталитической активностью. Такая связь была сравнительно недавно установлена, и можно ожидать, что в результате дальнейших исследований в этой области удастся получать сведения о механизме реакции, определяя влияние, которое оказывает изменение электронной структуры катализатора на протекание реакции. В случае окисных катализаторов наряду с чисто электронными эффектами большое значение могут иметь и ионные явления это особенно существенно при более высоких температурах, когда основное значение, по-видимому, имеют такие факторы, как подвижность ионов и вакансий и удаление ионов кислорода с поверхности под действием газов-восстановителей. Более того, есть основания считать, что на катализаторе при соприкосновении с реагирующей смесью сначала протекает особый процесс адаптации (приспособления к реагирующей смеси), в результате чего его электронная структура приходит в равновесие с протекающими на поверхности адсорбционно-десорбционными процессами. Таким образом, строгое разграничение на катализаторы р-типа или п-типа является, по-видимому, менее важным, чем подразделение их по доле р-типа или п-типа, устанавливающейся и поддерживаемой во время определенного каталитического процесса при заданных условиях [101] эта характеристика катализатора может оставаться неизменной в течение данной каталитической реакции. Каталитическая стабильность смешанных окисных систем может быть частично обусловлена такого рода эффектом. [c.523]

Таким образом, типы стратегии, используемой для адаптации к давлению, могут быть поразительно сходны со стратегией адаптации к температуре, и это относится к приспособительным процессам любого временного масштаба. Рассмотрим теперь имеющиеся ограниченные данные, чтобы выяснить, действительно ли существует это предполагаемое сходство в стратегии и, более того, одинаковы или различны те параметры ферментов, на которые воздействует отбор при адаптации к температуре и давлению. Поскольку наиболее серьезные трудности для регуляции клеточного метаболизма в условиях средних и больщих глубин связаны с неодинаковым действием высоких давлений на разные ферменты, мы рассмотрим группы ферментов, различающиеся по своей реакции на повышение давления. [c.332]

Превышение температуры за границы обитания микроорганизмов приводит к их гибели, понижение температуры менее опасно и вызывает лишь временное прекращение жизнедеятельности микробов. Особенно неблагоприятно на микроорганизмах сказываются резкие значительные колебания температуры. Медленное изменение температуры в пределах оптимума не является опасным для бактериальных клеток. Адаптацию микроорганизмов активного ила к высоким температурам целесообразно проводить постепенно, увеличивая температуру свыше 30° С на 2° через две-три недели. [c.46]

Сточные воды некоторых химических производств имеют относительно высокую температуру — от 40 до 70 °С, что создает благоприятные условия для жизнедеятельности термофилов. Но так как температура стоков все время меняется, то соответственно меняется и соотношение мезофилов и термофилов. Происходит параллельная адаптация микроорганизмов к двум экологическим факторам температуре и химическому составу среды. Такая адаптация называется усложненной и сопровождается отмиранием (стазом) некоторых видов бактерий [12 ]. [c.52]

Адаптация микробов к высоким температурам (свыше 30 С) происходит значительно труднее, чем к химическим соединениям, и требует длительного времени. Ее следует проводить постепенно, увеличивая температуру на 1—2°. Резкие колебания температуры очищаемой сточной жидкости (на 10° и более) отрицательно влияют на работу очистного сооружения (увеличивается вынос взвешенных веществ). [c.21]

Адаптации растений к высоким температурам [c.405]

Во многих регионах мира высокие температуры воздуха сочетаются с дефицитом воды, и адаптации, наблюдаемые здесь у растений, часто бывают связаны, с одной стороны, со способностью переносить засуху, а с другой — с необходимостью испарять воду для охлаждения. [c.405]

Растения не способны укрываться от зноя, перемещаясь, как животные, в тень, поэтому избегают перегрева с помощью структурных и физиологических адаптаций. Сильнее всего воздействию высокой температуры подвергаются наземные части растения, а наибольшей поверх- [c.405]

Адаптации к жизни при высоких температурах [c.421]

Адаптация к засолению выражается в повышении гидрофильности и дисперсности биоколлоидов клетки, что, в свою очередь, ведет к возрастанию вязкости протоплазмы. В результате этих сдвигов в физико-химическом состоянии протоплазмы последняя приобретает значительно большую устойчивость к действию высоких температур (жаростойкость). [c.502]

Из сказанного выше ясно, что адаптация к экваториальному климату должна предполагать способность переносить высокую температуру воздуха. Следовательно, можно думать, что развитие этой способности было одной из тех адаптивных проблем, с которыми столкнулись гоминиды в процессе эволюции. Это предположение подтверждается и поистине замечательным совершенством механизмов терморегуляции у человека. Современные люди, как и все высшие млекопитающие, являются гомойотермными организмами, т. е. способны поддерживать постоянную и высокую температуру тела за счет внутренней теплопродукции и ее регуляции. У большинства млекопитающих независимость температуры тела от температуры окружающей среды обеспечивается за счет шерсти или волосяного покрова, который выполняет функцию изоляционного материала [c.133]

Хорошо известно, что мутации, происходившие в процессе эволюции, обусловили индивидуальность разных видов растений и животных. Эволюция - это процесс постепенного изменения, в результате которого появляются новые виды, лучше приспособленные к условиям окружающей среды, чем их предки. При помощи процесса спонтанных мутаций виды способны адаптироваться к изменениям окружающей среды. Неспособность к адаптации приводит к вымиранию вида и замене его другим, более приспособленным. Спонтанные или естественно возникающие мутации являются важнейшими движущими силами эволюционного процесса. Причины этих мутаций еще изучены не до конца, хотя известно, что химические вещества, включая половые гормоны, УФ- и ионизирующее излучение, а также высокая температура могут повышать частоту возникновения мутаций у растений и животных. Относительный вклад этих факторов в возникновение спонтанных мутаций пока неизвестен. [c.100]

Закаливание растения в искусственных условиях к низким отрицательным температурам путем его охлаждения от 20 до 0-5° протекает значительно медленнее, чем адаптация к высоким температурам, оно продолжается 10-14 дней. Подъем устойчивости к низкой темпе- [c.37]

Уровень потоотделения может быть обусловлен в определенной степени как индивидуальной тренированностью человека к физическим нагрузкам, так и адаптацией его к высокой температуре. [c.226]

Одним из вариантов осуществления биохимической очистки является возможность использования градирен как очистных сооружений. На насадке градирен в силу благоприятных условий (повышенная температура, большая поверхность и постоянный подвод воздуха) развиваются микроорганизмы и происходит биологическое окисление органических загрязнителей. По существу градирни выполняют роль своеобразных биофильтров. Так как все органические вещества третьей группы, за исключением трилона Б, биохимически окисляются, то после некоторого периода адаптации микрофлоры, живущей в слизистой пленке насадки градирен, будет создан необходимый биоценоз для очистки от этих загрязнителей. Применение этого метода пока еще не нашло широкого распространения из-за неясности некоторых его возможных последствий, как, например, изменение стабильности циркуляционной воды, увеличение ее агрессивности, появление биологических обрастаний и т. д., хотя добавление органических веществ может оказаться даже желательным в тех случаях, когда подпиточная вода имеет высокую карбонатную жесткость. [c.46]

Прежде всего — и это самое основное — мы можем понять значение чрезвычайно высокого энергетического барьера для реакций, сопровождающихся образованием или разрывом ковалентных связей. Большая часть реакций промежуточного обмена такова, что при отсутствии ферментов имеющейся энергии не хватало бы, чтобы поддерживать интенсивность химических процессов на уровне, необходимом для поддержания жизнедеятельности слишком много энергии требовалось бы для растяжения и напряжения молекулярных связей, приводящего к образованию активированного промежуточного продукта. Ферменты — белковые катализаторы — уменьшают свободную энергию активации соответствующих реакций настолько, что имеющейся в организме тепловой энергии оказывается достаточно для активации реагирующих молекул (рис. 72). При обычных физиологических температурах скорости ферментативных реакций на 8— 12 порядков выше, чем скорости аналогичных реакций без катализа. Таким образом, самая основная проблема температурной адаптации была разрешена в ходе эволюции путем выработки катализаторов — ферментов. [c.212]

Здесь стоит упомянуть еще об одном факте — о том, что сезонная акклимация и эволюционная адаптация редко приводят к полной, совершенной компенсации влияния температуры на интенсивность обмена. Например, хотя у полярных рыб при низких температурах их естественной среды уровень обмена выше, чем можно было бы предсказать, экстраполируя данные для метаболизма тропических рыб на область температур около 0°С, он все-таки ниже, чем у тропической рыбы при более высокой температуре ее обычного местообитания. Совершенной компенсации мы не находим и при сравнении эктотермных организмов, акклимированных к различным температурам (рис. 78). [c.271]

Одним из важнейших результатов эволюции белков явилась выработка удовлетворительных параметров сродства ферментов к субстратам. В плане адаптации к температуре эволюция этого важного свойства ферментов характеризовалась двумя главными целями . Прежде всего, как видно из кривых зависимости Км от температуры (рис. 83 и 84), наблюдается тенденция избежать отрицательной температурной модуляции. Если охлаждение все же приводит к уменьшению фермент-субстрат-ного сродства, то это происходит только при температурах, близких к нижнему пределу температур местообитания данного вида или еще более низких. На протяжении долгой эволюционной истории отбор либо устранял либо оттеснял в одну сторону отрицательную температурную модуляцию. Эта же адаптивная стратегия отмечается при изучении некоторых ферментных систем радужной форели, изменяющихся при температурной акклимации (рис. 83 и 84). Пируваткиназа и ацетилхолинэстераза существуют у нее в двух вариантах — тепловом и холо-довом , — синтезируемых преимущественно во время акклимации к теплу и к холоду соответственно. Главное различие между тепловым и Холодовым изоферментами — это различие в зависимости Км от температуры (нечто подобное мы наблюдали и при изучении межвидовых различий в ферментах). Тепловые изоферменты проявляют высокое сродство к субстратам при температурах, близких к верхнему диапазону для данного вида (приблизительно 15—20 °С), и быстро утрачивают его при зимних температурах (примерно 10°С и ниже). Напротив, хо-лодовые изофермеиты лучше всего связывают субстрат при температурах менее 10°С, а при более высоких температурах обнаруживают к нему меньшее сродство, чем тепловые варианты [c.275]

Первое изменение, повышающее способность крови переносить кислород, состоит в увеличении числа циркулирующих эритроцитов в результате сокращения селезенки, которая может содержать значительный резерв этих клеток. Кроме того, возрастает способность гемоглобина отдавать кислород тканям, что достигается путем увеличения концентраций 2,3-ДФГ в эритроцитах это происходит в первые два дня высотной адаптации. При длительном пребывании на больших высотах может также увеличиться образование самих эритроцитов, что помогает поддерживать высокий уровень гемоглобина в циркулирующей крови. Таким образом, приспособительные изменения, проис.ходящие в системе транспорта Ог при адаптации к большим высотам, аналогичны многим изменениям ферментного аппарата, которые были рассмотрены ранее, например связанным с адаптацией к температуре и солености. Во всех этих случаях адаптивная реакция включает, во-первых, изменение общей функциональной способности той или иной системы и, во-вторых (что не менее важно), тонкую регуляцию ее функции, которая по-прежнему остается под жестким физио-логическихм контролем. [c.368]

Растения, адаптированные к засушливым условиям, называются ксерофитами. Они обладают множеством разнообразных структурных адаптаций, позволяюших им вьЕживать (разд. 20.10). В большинстве случаев эти адаптации призваны снизить потери воды, однако характерные узкие листья одновременно сводят к минимуму нагревание солнечными лучами. Тем не менее механизмы устойчивости к высоким температурам имеют в основном физиологическую природу. Один из физиологических механизмов, используемых растениями (не только ксерофитами) в засушливых условиях чтобы избежать завяда-ния, — синтез большого количества абсцизовой кислоты. Абсцизовая кислота вызывает закрывание устьиц и опадение листьев, что препятствует увяданию и гибели организма в целом. [c.406]

Помимо положительного действия термотерапии на освобождение растений от вирусов, выявлен положительный эффект высоких температур на точку роста и процессы морфогенеза некоторых цветочных культур (гвоздики, хризантемы, фрезии) в условиях in vitro. Применение термотерапии позволяет увеличить коэффициент размножения на 50—60 %, повысить адаптацию пробирочных растений-регенерантов к почвенным условиям, а также получить более высокий процент безвирусных маточных растений. [c.117]

Альтернативное объяснение также основывается на характере активности человека, но не в связи с причиной этой активности, а в связи со временем суток, когда она разворачивается. Большинство животных, обитающих в тропиках, обнаруживают четкие циклы активности, причем периоды минимальной активности ( отдых ) тесно коррелируют с периодами наиболее высокой температуры воздуха и еще значительнее — с периодами наиболее интенсивной солнечной радиации (рис. 5.6). Таким образом, тепловой стресс, вероятнее всего, должен возникать у тех животных, адаптация которых предполагает высокий уровень активности в середине дня. Приуроченность активности к дневным часам суток может быть связана с двумя обстоятельствами. Первое заключается в том, что если пищи мало, животные должны затрачивать на ее поиск много времени. Так, в сухое время года гелады тратят на поиски пищи гораздо больше [c.135]

Механизмы устойчивости к высоким температурам были изучены более подробно по сравнению с соответствующими механизмами, используемыми в других экстремальных условиях. Как полагают Амелунксен и Мердок (гл. 6), температурная адаптация микроорганизмов обусловлена изменениями в скоростях метаболизма, а также в структуре мембран, рибосом и отдельных белков. Мы не будем умалять роли остальных причин, однако считается общепринятым, что наиболее важными для адаптации к высоким температурам являются изменения в структуре белков. При тех высоких температурах, при которых растут термофилы, многие.их ферменты сохраняют.как активность, так и регуляторные свойства. Несколько подобных ферментов выделено в высокоочищенном виде, что дает прекрасную возможность установить взаимосвязь между их химическими свойствами и температурной адаптацией. И все-таки, несмотря на множество ра- [c.14]

В.Я.Александров ЕиИ выдвинул интересную гипотезу о механизмах адаптации организмов к повышенной температуре, заключающуюся в том, что для нормального функционирования организмов при высокой температуре их белки, нуклеиновые кислоты и липиды должны обладать определенным уровнем конформационной гибкости (т.е. они должны находиться в "семистабильном" или "семилабильном" состояний) [c.6]

Большинство исследователей считает, что термофильные микроорганизмы возникли в результате адаптации и мутагенеза мезофильных форм под воздействием повышенной темоературы. Отдельные авторы полагают, что термофильные микроорганизмы являются первичными формами, они возникли в период исторш Земли, который сопровождался наличием высокой температуры в процессе снижения температуры на Земле из них возникли мезофильные формы. Б.Н.ишустин,-придерживаясь мнения большинства авторов, не исмючает возможности сохранения реликтовых форм термофильных микроорганизмов, возникших в период наличия высокой температуры на Земле /60, 78, 79, 66 1327. [c.44]

Повышение же устойчивости нервных центров к тепловому воздействию в процессе тепловой адаптации проявляется в способности человека выполнять мышечную работу в условиях значительного перегревагаля тела. С установлением возможности приспособлешля нервных центров к воздействиям высокой температуры расширяются перспективы повышения устойчивости организма в условиях ограничения или отсутствия теплоотдачи. [c.217]

Повареная соль применяется в виде порошка (5 — 10 г), насьшанного на хлеб, или в таблетках. Экспериментально установлено, что подсоленные растворы оказьюают положительный эффект лишь при значительных потерях жидкости и хлористого натрия. Поэтому такой напиток можно рекомендовать только при потоотделении, превышаюш ем 7 л. Эта рекомендация не оправдана, если анализы крови, пота, мочи не показывают обеднения организма хлористым натрием. Потребление большого количества поваренной соли также не способствует адаптации организма к высокой температуре. Поэтому большое значение имеет регуляция самим человеком поступления в организм соли. Как показали наши исследования, в условиях высокой температуры при выполнении большой физической нагрузки потребление в сутки 16 г поваренной соли является достаточным для нормального протекания физиологических функций, когда не наблюдается резкого снижения работоспособности и нарушения водно-со-левого обмена. Дополнительное введение 4 г хлористого натрия сопровождалось значительным увеличением потребления жидкости, усилением потоотделения и интенсивным выведением избытка натрия и в особенности калия. [c.229]

Юнусов А.Ю. Адаптация человека к высокой температуре. — Ташкент Изд. фан. УзССР, 1971. [c.484]

Существует несколько типов модификационных изменений. Наиболее известны адаптивные модификации, т. е. ненаследственные изменения, полезные для организма и способствующие его выживанию в изменившихся условиях. Причины адаптивных модификаций кроются в механизмах регуляции действия генов. Адаптивной модификацией является адаптация клеток Е. oli к лактозе как новому субстрату (см. гл. 8). У ряда бактерий обнаружена универсальная адаптивная реакция в ответ на различные стрессовые воздействия (высокие и низкие температуры, резкий сдвиг pH и [c.146]

Натрий (плотность 0,97 г/см , температура плав ления 97,7 °С) Вследствие высокой химической актив ности натрия работа с ним в лаборатории представляет серьезную опасность В то же время натрий широко применяется для абсолютировйния углеводородов и простых эфиров. Частая работа с ним приводит к известному психологическому эффекту — адаптации к опасности [29] Даже опытные работники иногда грубо нарушают правила обращения с металлическим нат ием Ежего [c.237]

Хотя многим организмам удается уменьшить или устранить опасность замерзания путем миграции в области, где температура сравнительно высока и (или) нет льда, который мог бы вызвать фазовый переход в переохлажденных жидкостях тела, для многих других организмов не остается иного выхода, кроме биохимической адаптации. Наиболее остро проблемы устойчивости или толерантности к замерзанию стоят, конечно, перед наземными эктотермными животными и некоторыми беспозвоночными, обитающими в литоральной зоне, где во время отлива температура воздуха может быть ниже точки замерзания. Водные животные никогда не сталкиваются с температурами ниже [c.297]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология