Калий биологическая роль

Какова биологическая роль натрия и калия [c.244]

Образование многочисленных фосфорных эфиров в процессе окисления различных веществ в животном организме играет важную биологическую роль. Дело в том, что при расщеплении связей фосфорной кислоты с углеродом в условиях животного организма освобождается большое количество энергии (12 000 кал на 1 моль фосфорной кислоты), в силу чего эта связь на- [c.296]

Для поддержания жизни, как показано в настоящее время, существенное значение имеют около 20 элементов, хотя живая ткань часто содержит в следовых количествах все элементы, находящиеся в окружающей среде. Основные элементы живых систем — это водород, углерод, азот и кислород (2—60 ат. %). Установлено, что из всех элементов, присутствующих в следовых количествах (0,02—0,1 ат. %), фосфор, сера, хлор, натрий, калий, магний и кальций необходимы для поддержания процессов жизнедеятельности. Некоторые из элементов, присутствующих в сверхмалых количествах (менее 0,001 ат. %), также относятся к числу необходимых. Это марганец, железо и медь. Весьма вероятно, что ванадий, кобальт, молибден, бор и кремний также имеют общее биологическое значение, однако показать, что тот или иной элемент, присутствующий в сверхмалых количествах, биологически необходим, часто весьма трудно. В отдельных случаях биологическая роль элемента для растений и животных может быть установлена по тем последствиям, которые вызывает его отсутствие в почве. Так, отсутствие меди в почве некоторых районов Австралии вызвало нарушения в нервной системе овец и привело к заболеванию их анемией и к выпадению шерсти. Утверждалось также, что недостаток в почве бора приводит к аномалиям в развитии свеклы и сельдерея и к ухудшению качества [c.7]

В природе с белками связано относительно небольшое число металлов. Если рассматривать также ферменты, активируемые металлами, то к этому списку элементов следует добавить лишь натрий, калий и магний. Биологическая роль иона металла в белке характеризуется высокой специфичностью. И тем не менее в зависимости от типа белка один и тот же ион металла осуществляет различные функции разнообразие выполняемых функций является, очевидно, следствием ограничений, накладываемых белковым окружением. В связи с этим биологическая специфичность функций металла имеет, по-видимому,- стереохимическую природу. Основная тема обзора — значение структурных и стереохимических данных и сведений о строении координационных центров металл —лиганд для выяснения функциональной роли металлов в ферментативных процессах — не требует, таким образом, дополнительного обоснования. [c.16]

Липиды играют важную биологическую роль они являются источником энергии для животного организма, при окислении в организме 1 г жира выделяется 9,3 кал. Они хорошие растворители биологически активных веществ (например, витаминов), необходимы для осуществления нормальных функций животного организма. Жировая ткань образует мягкую изолирующую прослойку, защищая внутренние органы и все тело от толчков, ударов и переохлаждения. [c.267]

Собственно, все, о чем рассказано выше,— тоже на тему калий — человеку . А здесь коротко — о биологической роли элемента № 19 в жизни наиболее сложного из живых организмов Земли. [c.293]

Вообще ионные соединения переходных металлов, по всем данным, были теми каталитическими стимуляторами, которые направили ход эволюции в определенное русло и способствовали синтезу предбиологических соединений. Ионные соединения действуют в этом смысле более активно, если в их кристаллических решетках имеются различные дефекты , функционирующие как активные центры катализа. Другая роль ионов сводилась к активации органических катализаторов. На нынешнем этапе развития биологических систем ионы натрия, калия, кальция, магния действуют в ферментных системах как активаторы, иногда проявляя способность к взаимозаменяемости. [c.145]

В животных организмах калий необходим для нормальной ра боты мышечных клеток и нервной системы. Нормальный ритм ра боты организма, в частности ритм сокращения сердца, поддержи вается при определенном соотношении концентраций ионов калия и натрия. Оценивая роль ионов калия и натрия в развивающихся системах — клетках и организмах, — приходится констатировать, что не химическое сходство, казалось бы такое очевидное, а довольно тонкие различия между ионами стали основой для того распределения биохимических функций, которое необходимо для действия биологических систем связи и регулирования. [c.153]

Ионоселективные микроэлектроды находят применение главным образом для измерения активности ионов в отдельных клетках и биологических тканях. Их изготавливают на основе микропипеток с помощью вытягивающих устройств. Чаще всего применяют следующие ионоселективные микроэлектроды стеклянные - для измерения pH и определения ионов натрия в межклеточной жидкости, твердые мембранные (для определения хлорид-ионов) и жидкостные мембранные - для определения ионов калия, хлора и кальция. Среди них наибольшее распространение получили стеклянные микроэлектроды. Применяются два типа стеклянных микроэлектродов копьевидной формы и с заглубленным кончиком. В первом случае микроэлектрод вытягивают из капилляра ионообменного стекла, изолируют с внешней стороны и вставляют в микропипетку из неактивного стекла. Роль мембраны выполняет копьевидный кончик микроэлектрода. В микроэлектроде другой конструкции внешнюю микропипетку выдвигают относительно кончика микроэлектрода и прочно скрепляют с последним таким образом, чтобы контакт мембраны с раствором осуществлялся в пространстве между капиллярами. [c.220]

Минеральные соли играют очень важную роль в образовании буферной системы тканей и биологических жидкостей, поддерживая их pH на постоянном уровне. Установлено, что наибольшее значение в организме в качестве буферов имеют белки, а из минеральных соединений— бикарбонаты и фосфаты натрия и калия. [c.393]

Однако роль живых организмов для химического состава природных вод более обширна и многообразна. Не говоря уже о культурной деятельности человека, достаточно упомянуть имеющую громадное не только биологическое, но и геохимическое значение фотосинтетическую деятельность растений, в результате которой создается первичная продукция органического вещества и регулируется содержание СОг и Ог в атмосфере. Общеизвестна также роль многочисленных видов бактерий, незаметно, но непрестанно проделывающих громадную работу по вовлечению в круговорот самых различных неорганических веществ, многие из которых, наряду с фотосинтезирующими организмами, создают первичное органическое вещество. Избирательная деятельность организмов сказывается на концентрации не только многих микроэлементов, но и на концентрации ряда более распространенных элементов, таких, как кальций, калий, бор, кремний и др. Биосфера является важнейшим и универсальным механизмом, сообщающим подвижность большинству химических элементов. [c.38]

Остальные из названных выше элементов металлы. Каковы же их функции Какая роль, например, магния, для чего нужны организму калий и натрий, каковы функции ионов кобальта, сделавшие его необходимым для нормальной работы организма Не всегда удается дать исчерпывающие ответы на подобные вопросы. В дальнейшем мы изложим те сведения о роли ионов металлов в ферментных системах, которые могут считаться надежно установленными. Природа экономно использует металлы — их содержание в организмах невелико и ион каждого вида выполняет различные функции. Чаще всего они связаны с усилением действия биологических катализаторов или образованием специфических активных групп катализаторов — металлосодержащих ферментов. Известно, что металлы, как правило, входят в состав организмов в виде комплексных соединений. Так, железо с азотсодержащими веществами образует сложный комплекс — гем. Гем вступает во взаимодействие с белками, и в зависимости от того, с каким белком он соединился, получающееся вещество приобретает различные свойства. В одном случае получается превосходный переносчик кислорода — гемоглобин, в другом — фермент, разлагающий перекись водорода,— каталаза, в третьем — фермент пероксидаза и т. д. [c.10]

Ионы кальция, магния, калия и натрия регулируют многие биологические процессы они влияют на функции ферментов и играют роль в передаче нервного возбуждения. Между ними наблюдается антагонизм эффект избыточного количества калия подавляется увеличением концентрации натрия. [c.19]

Органические и минеральные азотные удобрения обогащают почву азотом и зольными элементами и значительно усиливают процессы минерализации в ней. С органическими удобрениями вносится не только органическое вещество, стимулирующее жизнедеятельность микроорганизмов, но и разнообразная микрофлора (например, с навозом), ускоряющая разложение органического вещества почвы. Минеральные удобрения повышают интенсивность биологических процессов в почве, так как являются источником питания микробов азотом, фосфором, калием, кальцием и другими элементами. В круговороте азота в земледелии процессы нитрификации наряду с положительным значением играют и отрицательную роль, так как нитраты могут не только накопляться в почве, но вследствие своей подвижности и вымываться из нее. [c.179]

Макроэлементами в живом веществе являются кислород, водород, углерод, азот, кальций, сера, фосфор, калий, магний, железо, кремний, натрий, хлор и алюминий. Их роль в живых организмах различна. Первые десять элементов (их названия выделены в перечне полужирным шрифтом) жизненно необходимы для животных и для растений. Натрий и хлор, безусловно, нужны всем животным и полезны для некоторых видов растений. Биологические функции кремния и алюминия изучены недостаточно. Все макроэлементы живого вещества располагаются в верхней части периодической системы. Большинство из них входит в состав второго и третьего периодов. [c.142]

Из этих цифр следует, что даже в странах с наиболее развитой химической промышленностью в разрешении азотного баланса главная роль принадлежит не этой промышленности, а азоту биологическому , т. е. азоту навоза, а дефицит по азоту в 20,8% (вернее, в 13 кг на 1 га) и дефицит по калию в 27% (вернее, в 20 кг на 1 га) но помешали Германии поднять урожаи пшеницы в докризисные годы до 21 и ржи до 18, а картофеля до 16 ц. [c.315]

В заключение отметим следующее. Как бы ни произошло разграничение ролей между азотом биологическим и химической продукцией, все равно нам предстоит иметь дело с очень крупным возрастанием количества минеральных удобрений. Если будет выполнен план, нами намечаемый, это приведет к цифре в 24 млн. т. Но если бы план полностью и не был выполнен, то минимум в 20 млн. т все же неизбежно должен быть обеспечен. При 24 млн. т мы могли бы перегнать Францию и занять пятое место по количеству удобрений на га (170 кг удобрений на га, или по 10 кг азота, фосфора, калия в среднем на всю площадь). Но если для целей сельскохозяйственных важно количество удобрений, приходящееся на 1 га посевной площади, то для целей обороны важно валовое количество химической продукции. Здесь мы имеем все шансы выступить на первое место. Ведь если бы любая западная держава стала производить 24 млн. т химических удобрений в год, куда бы она могла их девать Даже для Германии и Франции с их посевной площадью в 20—24 млн. га это означало бы необходимость применить на 1 га в три с половиной раза больше удобрений, чем их применяла Германия в докризисный период, и в девять раз больше, чем их применяет Франция. Но такого масштаба применения удобрений не существует нигде на земном шаре [c.327]

Подтверждением того, что комплексообразование калия с ферментами и субстратами играет важную роль в транспорте ионов, является образование комплексов этих катионов с антибиотиком валиномицином. Уже давно известно, что антибиотики, подобные валиномицину, вызывают транспорт ионов калия в митохондрии. Валиномицин образует прочный комплекс с ионами калия, в то время как ион натрия связывается этим антибиотиком в очень незначительной степени. Вследствие этого валиномицин можно рассматривать как биологическую модель переносчика ионов калия через плазматические мембраны в клетку. [c.239]

Однако было бы большой ошибкой ограничивать значение гумуса лишь его участием в снабжении растения азотом и другими элементами питания (фосфором, калием, серой и др. макро- и микроэлементами). Неоспорима роль гумуса и всего органического вещества почвы в целом в явлениях выветривания, структурообразования, в снабжении растения углекислотой и биологически-активными веществами. Все эти факторы служат непременным условием создания оптимального фона, необходимого для жизни растения. [c.149]

В прошедшей биологическую очистку сточной воде (из расчета на одного жителя в год) содержатся примерно следующие количества важных для роста растений питательных веществ азота— 4 кг фосфатов—1 кг калия—2,5 кг органических веществ—7 кг. Даже при некруглогодичном использовании сточных вод эти питательные вещества играют значительную роль для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, так что в данном случае можно с полным правом говорить о сточных водах как о ценном удобрении . Разумеется, того количества питательных веществ, которое содержится в сточных водах, недостаточно для нормального роста растений и поэтому требуется дополнительное внесение в почву минеральных удобрений. Однако назначаемые в этом случае дозы могут быть значительно меньшими, чем для неорошаемых или орошаемых чистой водой земледельческих полей. Поскольку мы здесь заговорили об использовании сточных вод и содержащихся в них веществ для повышения плодородия почвы, следует [c.107]

Утверждение, что калий-натриевый градиент играет роль буфера протонного потенциала, позволяет понять не только биологическую функцию этого градиента, но и причину, которая в течение многих лет препятствовала выяснению его значения для жизнедеятельности клетки. Мысль о буферной роли калий-натриевого градиента не могла родиться, прежде чем был открыт протонный потенциал и было доказано, что он служит конвертируемой формой энергии. Все эти годы проблема калия и натрия просто ждала своего часа. [c.173]

Какова биологическая роль натрии и калия Каково практическое применение наиболее важных соеди1[е-ннй этих элементов [c.281]

Образование многочисленных фосфорных эфиров в процессе окисления различных веществ в животном организме играет важную биологическую роль. Дело в том, что при расщеплении связей фосфорной кислоты с углеродом в условиях животного организма освобождается большое количество энергии (12000 кал на 1 моль фосфорной кислоты), в силу чего эта связь называется макроэргической. Эфиры фосфорной кислоты, несущие в себе большой запас энергии, являются в животном организме своеобразными аккумуляторами энергии. Энергия, осво бождающаяся в процессе окисления различных органических веществ, не расходуется сразу, а откладывается, если так можно выразить, в запас в виде сложных эфиров фосфорной кислоты. Запасенная энергия расходуется по мере надобности, освобождаясь в результате расщепления эфиров фосфорной кислоты. [c.293]

Как указывалось в главе 4, фосфор находит примеггепие во многих областях, однако в наибольших количествах (более чем 90%) он используется в сельском хозяйстве в составе фосфорных или комплексных (вместе с питательными элементами — азотом и калием) удобрений и кормовых фосфатов (минеральной подкормкой сельскохозяйственных животных). Благодаря исключительной биологической роли фосфора академик А. Е. Ферсман называл его элементом ншзни . [c.140]

Следы серебра (порядка 0,02 мг. 5 на 100 г сухого вещества) содержится в организмах всех млекопитающих, но его биологическая роль не ясна. У человека повышенным содержанием Ад (0,03 мг на 100 г свежей ткани, или 0,002 вес. в золе) характеризуется головной мозг. Интересно, что в изолированных ядрах его нервных клеток — нейронов (число которых у человека составляет около 15 млрд.) — серебра гораздо больше (0,08 вес. % в золе). С пищевым рационом человек получает в среднем около 0,1 мг Ае за сутки. Относительно много его содержит яичный желток (0,2 мг в 100 г). Выводится серебро из организма главным образом с калом. [c.44]

Рубидий и цезий. По содержанию в организме человека рубидий (10 %) и цезий (10 %) относятся к микроэлементам. Они постоянно содержатся в организме, но биологическая роль их еще не выяснена. Являясь полным аналогом калия, рубидий также накапливается во внутриклеточной жидкости и может в различных процессах замещать эквивалентное количество калия. Синергист калия — рубидий активирует многие те же самые ферменты, что и калий, пируватфосфокиназу, альдегиддегидрогеназу и др. [c.239]

В начале XX в. считалось, что для нормального существования живых организмов необходимо регулярное снабжение их так называемыми органогенами, к которым относили атомы углерода, водорода, кислорода, азота и зольные элементы фосфор, калий, кальций, магний, натрий, сера, железо и йод. Остальные химические элементы, в тех случаях когда они обнаруживались в золе, считали случайными, засоряющими организм, бес-1юлезными для него, и попадающими с водою или продуктами питания. Однако с течением времени в связи с разработкой и применением новых методов анализа, позволяющих обнаружить и количественно определить ничтожно малые количества элементов, накоплялось все больше данных о наличии и важной биологической роли в организмах различных минеральных веществ. Оказалось, что круг биогенных элементов не ограничивается теми, которые встречаются в организмах в значительных количествах. Многие элементы, обнаруживаемые в минимальных количествах, как было выяснено, играют существенную роль, входя в состав таких важных для жизнедеятельности организмов веществ, как ферменты, гормоны и др. Вместе с этим было показано, что недостаток тех или иных минеральных веществ в пище вызывает глубокие расстройства в жизнедеятельности животных, в развитии растений. [c.202]

Биологическое действие -МСГ, как и других форм, не ограничивается меланотропной активностью, на которую прежде всего было обращено внимание, что и нашло отражение в названии семейства этих гормонов. Помимо влияния на пигментацию кожи и волос они обнаруживают ряд других активностей. Так, -МСГ является сильнодействующим натрий- и калий-уретическим фактором, влияет на выделение гормона роста, проявляет стероидогенную, липолитическую активность, оказьшает положительное влияние на нервную и мышечную системы. Инъекция -МСГ млекопитающим и человеку вызьшает увеличение частоты сердечных сокращений, гиперчувствительность и ряд поведенческих актов. Клинические данные показывают, что гормон повышает чувствительность сетчатки и улучшает адаптацию глаза к темноте. Имеются сведения, которые указывают на роль меланотропинов в качестве нейротрансмиттеров и нейромодуляторов центральной нервной системы. Отмечаются положительные эффекты МСГ на внимательность и память [198-206]. [c.363]

Успехи в биохимии и биофизике последних лет также тесно связаны с развитием краун-соединений. Примером может служить валиномицин - антибиотик, который в 1955 г. был выделен из гadioЬa illi. Как установил в 1963 г. Шемякин с сотр. [ 47], структура валиномицина представляет собой циклический додекадепсипептид (52). Механизм действия этого антибиотика был исследован после того, как Прессман и Моор [ 48] отметили изменение активности митохондрии печени крысы под действием ионов щелочных металлов. Исследование показало, что валиномиЦин избирательно образовывал комплекс с катионом калия, который активно переносился в направлении, противоположном концентрационному градиенту. Добавление валиномицина к митохондриальной фракции приводило к расходованию энергии. Эго явилось важным открытием в понимании роли N3 -К -АТРазы в биологической мем- [c.26]

Удалить такие продукты коррозии водой не удавалось. Бута-диено-акрилонитрильное покрытие не предотвращало коррозию металла и не выдерживало действия бактерий. Лучшим оказалось полиуретановое покрытие. Биологические отложения из топливного бака хорошо удалялись промывкой 2%-ным водным раствором двухромовокислого калия (КгСггО ), который играл также роль бактерицида [3]. [c.216]

Однако в последние пять лет было показано, что краун-эфиры, такие, как 18-краун-б или дициклогексил-18-краун-6, образуют комплексы и растворяют перекись калия в таких растворителях, как диметилсульфоксид, бензол, тетрагидрофуран, диметилформамид, диметоксиэтан и даже диэтиловый эфир [4]. В последнее время солч перекисей привлекли к себе значительное внимание в связи с интересом к их роли в биологических процессах, а также появившейся возможностью растворять их в органических растворителях. О некоторых достижениях в области применения перекисей в органическом синтезе и сообщается в этой главе. [c.139]

Система активного переноса и транспорта через биологические мембраны чрезвычайно сложна. Рабочим телом здесь служат специальные белки, а источником энергии является аденозинтрифосфор-ная кислота (АТФ). При активном переносе первым этапом поглощения является взаимодействие поглощаемых веществ с молекулами поверхностных структур протоплазмы. Адсорбированные молекулы переносятся затем в цитоплазму посредством механизма активного переноса. Предполагается, что в этих процессах ведущая роль принадлежит специальным транспортным системам — мембранным переносчикам, природа которых еще недостаточно изучена. Одним из звеньев такой системы могут быть мембранные транспортные АТФ-азы, активируемые ионами магния, калия и натрия. Так, в последнее время из мембран некоторых микроорганизмов выделены белки, участвующие в транспорте аминокислот. Обнаружены и изучаются белковые системы, ответственные за перенос сахаров в частности глюкозы. [c.15]

Натрий и калий играют решаюшую роль во многих биологических процессах. Хотя во всем организме натрия больше, чем калия, внутри клеток концентрация калия обычно выше. Так, межклеточная жидкость мышцы лягушки содержит 120 ммоль/л Ыа и 2,5 ммоль/л К" , а внутри клеток эти ионы присутствуют в концентрации 9,2 ммоль/л Ка+ и 140 ммоль/л К . [c.232]

Пептапласт можно использовать в качестве конструкционного материала для аппаратуры, подвергающейся воздействию растворов иодида и бромида калия различных концентраций с примесью иода при температуре до 70 С [45, с. 18], кислорода и щелочи при температуре 100 °С [45, с. 27], морской воды [45, с. 68], молочной кислоты и технологических сред производства различных пищевых продуктов [45, с. 21 194] и витаминов [45, с. 82]. В последних случаях важную роль играет биологическая нейтральность пентапласта в сочетании с определенными типами термостабилизаторов [45, с. 56 194]. [c.62]

Что касается питания растения, мы до сих пор придавали значение почти исключительно трем основным элементам азоту, фосфору и калию. Долгое время считали, что другие элементы, необходимые растению, имеются в почве в количествах, достаточных для того, чтобы земледельцу не надо было специально ими заниматься. Затем в связи с потребностями, связанными с интенсификацией культуры и успехами биологической химии, многие ученые, среди которых следует указать особенно Бертрана, систематически исследовали роль других элементов в питании растений, не считая трех основных элементов. Им удалось разделить элементы на совершенно необходимые и на другие, не являюшиеся незаменимыми, так как недостаточно, чтобы тот или иной элемент находился в золе растений, чтобы делать вывод о его абсолютной необходимости. [c.181]

Структурная и молекуля1рная организация биологических мембран. Эта проблема — одна из актуальнейших в современной биологии. Ее решение позволит не только адекватно представить структурную и функциональную организацию клетки, но и активно воздействовать на нее. Мембраны образуют большие площади и играют универсальную регуляторную роль. Функции биологических мембран многообразны активный транспорт веществ, общая н избирательная диффузия небольших молекул и рюнов, регулирование транспорта ионов и продуктов метаболизма внутри клеток, преобразование световой энергии в химическую энергию АТФ и энергии биологического окисления в химическую энергию макроэргических фосфорных связей. Мембраны поддерживают неравномерное распределение ионов (например, калия, натрия, хлора) между протопластом и окружающей средой и обусловливают появление разности биоэлектрических потенциалов. [c.65]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология