Химические клеточные

Химический состав клеточной стенки микроорганизмов различных групп неодинаков. Он изменяется и в зависимости от условий культивирования. Механически и химически клеточная стенка является очень прочным образованием. Она сохраняет форму клетки и поддерживает нужное осмотическое давление в ней, а также принимает участие в транспорте веществ. В отличие от цитоплазматической мембраны клеточная стенка проницаема для солей и других низкомолекулярных соединений. [c.15]

Из оплодотворенного яйца может развиться самец или самка, морской еж, лягушка или человек. Результат развития определяется геномом линейная последовательность А-, 0-, С- и Т-нуклеотидов в ДНК организма должна направлять создание множества различающихся химически клеточных типов, которые организованы в пространстве определенным образом. Задача биологии развития состоит в объяснении этого процесса. Прежде всего необходимо ответить на вопрос, каким образом в эмбриогенезе возникают различия между исходно одинаковыми клетками. Для иллюстрации основных законов развития обратимся сначала к земноводным, а затем к млекопитающим. [c.71]

Жиры входят в с(ч тав класса биомолекул, называемых липидами. Некоторые из липидов участвуют в построении клеточных мембран и тем самым образуют каркас клеток. Другие относятся к гормонам - химическим веществам, регулирующим различные процессы жизнедеятельности организма. [c.247]

Как мы уже отмечали, превращения глюкозы в организме представляют собой в конечном счете ту же химическую реакцию, что и ее сгорание на воздухе. Ясное дело, никакого горения внутри организма нет. Иначе не только большая часть энергии бесполезно рассеялась бы в виде тепла, но и организм погиб бы от перегрева. Однако такое горение происходит фактически непрерывно внутри каждой клетки. Этот процесс представляет собой цепь по крайней мере 22 химических реакций или стадий. Он называется клеточным дыханием, (см. рисунок на с. 253) [c.254]

Биотехнология. Заметный прогресс в понимании основных принципов, определяющих структуру биомолекул (ДНК, белков) и их функционирование в биологических системах, был достигнут молекулярными биологами и биохимиками. Сейчас создается промышленность, использующая новые биотехнологии, являющиеся результатом успехов генной инженерии - способности контролировать на клеточном уровне химические процессы в организмах. [c.540]

По химическому составу вещество клеточной оболочки, или клетчатка, принадлежит к группе углеводов, куда, между прочим, относятся хорошо знакомые нам сахар и крахмал. Элементный анализ клетчатки показывает, что она состоит из углерода в количестве 44%, водорода — около 6% и кислорода — 50%. [c.22]

В настоящее время многие важнейшие направления развития химической технологии и биологии связаны с изучением и использованием высокомолекулярных соединений, которые, в частности, играют решающую роль в формировании структуры тканей живых организмов, а также многих синтетических материалов. Ярким примером этому могут служить искусственные полупроницаемые мембраны, используемые для технических целей, и биомембраны — важнейшая часть всех клеточных систем живых организмов и растений. [c.8]

Из внешних причин, влияющих на физико-химические взаимодействия между частицами первого уровня, существенный вклад вносят эффекты воздействия окружающей среды, т. е. эффекты вышестоящих ступеней иерархии ФХС. Они проявляются в виде кинетических, диффузионных, термодинамических и топологических эффектов типа воздействия активаторов и ингибиторов образования донорно-акцепторных комплексов при радикальной полимеризации сольватации первичных и вторичных солевых эффектов при реакциях между ионами в растворах вырожденной передачи цепи на компоненты среды клеточных эффектов и эффектов близости кинетических изотопных эффектов индуктивных и мезомерных эффектов воздействия на свободные радикалы изменения физико-химических свойств среды влияния макромоле-кулярных матриц, фазовых переходов и т. д. [3, 4, 7, 10—14]. [c.25]

Целлюлоза относится к самым сложным углеводам. Вместе с лигнином она образует основу клеточных стен в древесине. Химические и рентгенографические исследования целлюлозы позволяют установить, что длина ее макромолекулы может достигать 390 нм. Доказано, что она имеет различную молекулярную массу в зависимости от источника ее получения и степени очистки. Молекулярная масса целлюлозы колеблется в пределах от 27 000 до 5900 000. При элементном анализе целлюлозы установлено, что она содержит 44,44% углерода, 6,17% водорода, 49,39% кислорода. [c.32]

Если Ф<], это означает, что не вся поглощенная энергия идет на химическое превращение и возможно протекание фотофизических процессов, приводящих к деградации энергии. Помимо процессов деградации энергии существенное влияние на эффективность протекания фотохимических реакций, в частности реакций диссоциации, оказывает среда. Так, например, для фотохимических реакций, происходящих в газовой фазе, характерно отсутствие клеточного эффекта , т. е. обратной рекомбинации образующихся при [c.134]

Учитывая огромный объем информации, подлежащий хранению (например, тип организма, физические свойства, химические превращения и т. д.), следует ожидать, что это будет биополимер. Возможно ли, чтобы в качестве такой молекулы выступал белок Вероятнее всего, нет, поскольку белки и так играют важную роль структурных и функциональных (ферментативный катализ) компонентов клетки. Столь важная функция как хранение информации должна выполняться уникальной макромолекулярной структурой, которая, скорее всего, не участвует в обычных клеточных процессах. Можно ожидать, что этот специфический биополимер имеет весьма однородную структуру, поскольку он должен выполнять исключительно важную роль. Не следует думать, что для него характерно такое же структурное разнообразие, как для белков, поскольку последние способны участвовать в очень многих химических реакциях. В то же время он должен состоять из разнородных компонентов, чтобы нести различную информацию. Следует ожидать, что этот биополимер обладает жесткой, вполне определенной структурой, так как он должен взаимодействовать с клеточным аппаратом при передаче хранимой информации. Свободно висящая молекула, состоящая из ациклических полимерных цепей и принимающая одну из множества возможных конформаций, вряд ли будет соответствующим образом взаимодействовать, даже кооперативно, с упорядоченными структурами клеточных компонентов. Специфическая информация должна передаваться соверщенно точно. Напомним, что синтез белков, например, происходит на матрице упорядоченно и последовательно, а не статистически в растворе (разд. 2.5). [c.105]

Все эти примеры служат иллюстрацией пассивного, но стереоселективного переноса, когда органические модельные системы осуществляют асимметричное узнавание. Однако можно провести аналогию между этими результатами и процессом опосредованного переноса через биологические мембраны. Все липидные мембраны практически непроницаемы для внутриклеточных белков и высокозаряженных органических и неорганических ионов, находящихся с обеих сторон мембраны. Диффузия Na+ через клеточную мембрану из клетки и К+ в клетку происходит в направлении отрицательного градиента химического потенциала и называется пассивным переносом. Пассивный перенос ионов через мембраны может быть вызван ионофорами [см. разд. 5.1.3]. К счастью, концентрации катионов по обе стороны мембраны различные, и такое состояние поддерживается активным переносом, который зависит от метаболической энергии. Механизм этого процесса известен под названием натриевый насос, функция которого сводится к поддержанию высокой внутриклеточной концентрации К+ и низкой концентрации Na+. Кальций, по-внднмому, также активно выводится из клеток. В этих случаях энергия для переноса обеспечивается за счет гидролиза АТР. Однако диффузия сахаров и аминокислот к важнейшим клеточным объектам — пример простого опосредованного пассивного переноса. [c.282]

Основным условием биоразложения нефтепродуктов является присутствие воды и минеральных солей, источников азота (питательной среды для микроорганизмов) и свободного кислорода (3—4 мг/мг насыщенного углеводорода для полного окисления в углекислоту и воду). Биоразложение протекает при температурах от -2 до 70"С (оптимально при 20—25"С) и ускоряется при диспергировании среды. Оказывает влияние присутствие зафязнений типа бензина и керосина, ингибирующих хемотропизм — перемещение живых клеток и микроорганизмов под действием химических веществ. Продуктами биоразложения являются диоксид углерода, вода, аммиак, сероводород, гидропероксиды, спирты, фенолы, карбонилсодержащие соединения, жирные кислоты и сложные эфиры, а также клеточная масса и продукты обмена веществ микроорганизмов (метаболизма) — метаболиты, в том числе слизи полисахаридного состава [21]. [c.82]

Реальные каталитические процессы описываются схемами, намного более сложными, чем последовательность реакций (16.11). Еще более сложным примером сопряжения химических систем является жизнедеятельность живых организмов за счет реакций клеточного метаболизма. [c.302]

Пусть для осуществления химической реакции веществу необходимо продиффундировать в некоторую частицу, которой может быть гранула с иммобилизованным ферментом, клетка растительного или животного происхождения, клеточная органелла, зерно гетерогенного катализатора и т. д. В этом случае э( фективная скорость химической реакции равна произведению истинной скорости на диффузионный фактор т). В свою очередь т] есть функция модуля Тиле (Ф), который определяется соотношением [c.270]

Клеточный эффект — результат реакций, протекающих в клетке растворителя вслед за химической реакцией. В жидкости и твердом теле каждая молекула и продукты ее превращения окружены молекулами растворителя и некоторое время (время жизни клетки) находятся рядом, если это активные частицы (атомы, радикалы, ион-радикалы), то они вступают в клетке во взаимодействие. [c.11]

Для быстрых реакций в жидкости (рекомбинация атомов, рекомбинация или диспропорционирование радикалов) характерен клеточный эффект. Если в жидкости молекула распадается на два фрагмента, то окружающие их молекулы растворителя, связанные силами межмолекулярного взаимодействия, образуют клетку, для выхода из которой необходимо некоторое время. За это время значительная часть пар частиц вступает в химическую реакцию, выход внутриклеточных продуктов может быть (в вязких растворах) очень большим (близок к 100%). [c.134]

Хитин образует наружный скелет, или панцирь, у многих беспозвоночных, но не был обнаружен у позвоночных организмов. По своей опорной роли хитин аналогичен целлюлозе в клеточных сл енках растений. Он представляет собой гомополимер p-l,4-N-ацетил-П-глюкозамина и весьма подобен по химической структуре целлюлозе за тем исключением, что в нем ацетамидная группа замещает гидроксильную группу в положении С-2. Природный хитин находится главным образом в виде комплексов с белками, где содержание белка варьируется в диапазоне 50—95%. [c.21]

Важное значение для раскрытия основной идеи о химической аналогии несходных элементов имеет короткая форма, или 8-клеточный вариант системы. Он основан на объединении элементов с одинаковым числом валентных электронов, которые до этого рассматривались порознь либо в совокупности S- и р-элементов, либо в совокупности d-элементов. См. приведенные выше примеры группы галогенов и марганца, имеющих одинаковое число валентные электронов, рю разное их расположение по уровням [c.60]

Совершенно особую роль в процессах метаболизма, и именно в его энергетике, играют трифосфаты, построенные по тому же типу, что и мононуклеотиды, но содержащие не одну, а три фосфатные группы. Отщепление одной или двух из них вследствие гидролиза освобождает энергию, которую клеточные аппараты используют для разнообразных целей химических синтезов, поддержания температуры, люминесценции, механической (мышечной, например) работы и др. Образующиеся в результате гидролиза ди- или монофосфаты вновь фосфорилируются, давая трифосфат. Наиболее изученным представителем таких веществ является аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) [c.183]

Биологическое значение мембранного потенциала. В тканях организма, даже внутри одной клетки, имеются мембранные и межфазовые потенциалы, обусловленные морфологической и химической неоднородностью внутреннего содержимого клеток. При работе сердца, сокращениях мышц и т. п. возникают так называемые токи действия. Существует теория, рассматривающая их появление как результат различной проницаемости клеточных мембран для разных ионов. Вследствие этого концентрация ионов по обеим сторонам мембран неодинакова. В момент возбуждения (сокращение мышц и т. п.) избирательность проницаемости мембран утрачивается и сквозь них устремляется поток ионов — возникает электрический ток. [c.52]

Наиболее распространенная форма периодической системы химических элементов Менделеева — это восьми клеточная таблица (помещена в начале книги). [c.136]

Можно видеть, что, за исключением стадии Ж, все реакции согласуются с обычными химическими свойствами соединений, включенных в цикл. Принципиальное различие между клеточной реакцией и лабораторной химией состоит в скорости и эффективности превращений в клетке благодаря наличию высокоспецифичных белковых катализаторов (ферментов), которые совершенствовались на протяжении миллионов лет биологической истории нашей планеты. Хотя химик все еще не в состоянии воспроизвести все ферментативные реакции, пет оснований предполагать, что это в принципе невозможно. [c.262]

Установлено, что для осуществления клеточных реакций кроме фермента и субстрата необходимо присутствие третьего вещества. Эти вещества, называемые коферментами, действительно принимают участие в ферментативных реакциях. Многие коферменты имеют очень сложную структуру, в которой гетероциклическая часть играет определяющую роль в химическом поведении. [c.310]

В качестве экстремального агента в работе использовали три различных вида вируса Коксаки А-13 (штамм 401 и 639), вирус классической чумы птиц и аденовирус (штамм 5) химический клеточный яд — двухлористую ртуть (сулему) и ультрафиолетовую радиацию (экспозиция 40—45 с лампа БУВ-30, расстояние [c.31]

Здесь ЛДик — доза, вызывающая гибель 50% подопытных животных при нанесении химического соединения на кожу, мг/кг ПКпр крол — пороговая концентрация, вызывающая нарушение проницаемости капилляров у кролика при внутрикожном введении вещества различной концентрации в 0,9 % растворе, мМ/м ПКр кош — пороговая концентрация, вызывающая у кошек слюноотделение при 15-минутном воздействии, мг/л ПКр крол — пороговая концентрация, вызывающая изменение частоты дыхания у кролика при 15-минутном воздействии, мг/л ПКр чел — пороговая концентрация, вызывающая неприятпые субъективные ощущения у человека при 1-минутном воздействии, мг/л ПКр кр — пороговая концентрация, вызывающая у крыс при 4-часовом вдыхании изменения по одному из показателей частота дыхания, прижизненная окраска тканей легких нейтральным красным красителем, острота обоняния , клеточная реакция легких и верхних дыхательных путей, мг/м . [c.33]

После доставки непосредственно к месту действия в организме, как дальше работает леклрство Специфичность лекарств, подобная специфичности ферментов, часто зависит от формы молекулы. Многие лекарства действуют на рецепторы — области белка или клеточной мембраны, по форме и химическим свойствам соответствующие лекарствам, - помогая начать требуемый биологический ответ (подавление боли, понижение температуры и т. д.) [c.481]

В природных мембранах, где реализуются биохимические превращения при ЙГСГж4—8 кДж/моль (например сильнонеравновесные процессы — клеточного метаболизма), возможны переходы системы в качественно новые стационарные состояния с принципиально иным механизмом мембранного переноса. В частности, хорошо известны тригерные свойства ферментативных систем, способных скачкообразно менять режим функционирования. При определенных условиях возможно возникновение незатухающих концентрационных колебаний, подобных химической волне в известной реакции Белоусова — Жабо-тинского [7—И]. Поскольку имеются попытки моделировать [c.26]

Серьезную опасность представляет цитотоксическое действие бензола или, по-видимому, продуктов его метаболизма. При этом снижается дыхание клеток костного мозга, наблюдается нарушение клеточных ростков в системе кровепворения, наблюдается лимфоцитотоксический эффект, увеличивается количество функционально измененных клеток [2, с. 94—108]. Бензол оказывает прямое повреждающее действие на окислительные процессы в кроветворной ткани. Учитывая склонность бензола депонироваться в костном мозгу, можно объяснить особое влияние его на кроветворение. Высказывается мнение [4], основывающееся на экспериментальных данных, что бензол может явиться причиной злокачественной анемии (лейкоза). На этом основании он внесен в США федеральной администрацией по охране труда (OSHA) в список наиболее опасных химических веществ. [c.320]

Белки (аминокислотные полимеры) и нуклеиновые кислоты (нуклеотидные полимеры) — это основа жизни. Ферменты — это белки, катализирующие химические реакции, необходимые для процессов жизнедеятельности, тогда как нуклеиновые кислоты служат банком данных — хранилищем генетической информации, сосредоточенной в клеточном ядре. В заключение этой главы мы кратко рассмотрим происхождение этих биополимеров. С этой целью сформулируем некоторые фундаментальные вопросы, на которых следует ниже остановиться. С чего начались химические процессы, необходимые для поддержания жизни, или, другими словами, каким образом происходило образование пептидных связей в пребиотическпй период Как появились макромолекулы, имеющие важное биологическое значение Чем вызвана асимметрия и хиральность органическ гх молекул На некоторые из этих вопросов хотя бы частично сумели ответить химики, пытавшиеся воспроизвести условия, которые существовали в примитивной атмосфере Земли того времени. [c.181]

Такое же сугубо положительное экологическое свойство жиров, как биоразлагаемость, при вовлечении его в техносферу неизбежно принимает антагонистический характер по отношению к биосфере. Биоразложение представляет собой биохимическое окисление под действием микроорганизмов, производящее те же основные конечные продукты, что и химическое окисление (сжигание) но кроме углекислоты и воды также идет образование протеинов и нового клеточного материала, способствующего размножению микрофлоры. В ситуации доминирования биоразлагаемых продуктов в производстве и применении смазочных материалов [c.43]

Целлюлоза (клетчатка, вещество клеточных стенок растений ). Истинной клетчаткой или целлюлозой называют совершенно определенный в химическом отношении углевод, который при полном гидролизе целиком распадается на глюкозу. Углевод этот чрезвычайно широко распространен в растительном мире и является основным веществом, из которого строится остов растений. Ботаники часто используют понятие клетчатка несколысо шире, распространяя его и на другие участвующие в построении клеточных стенок полисахариды— маннаны, галактаны и пентозаны, которые наряду с глюкозой содержат также маннозу, галактозу и пентозы. Однако эти комплексные углеводы не используются в качестве чисто строительного материала в определенные периоды жизни растения они могут вновь ассимилироваться и, следовательно, являются резервными питательными веществами. [c.460]

Химические и микробиологические процессы представляются наиболее трудными для интенсификации, поскольку в отличие от остальных протекают на атомно-молекулярном и клеточном уровне. Тем не менее, помимо интегральных эффектов, связанных с увеличением констант скорости реакций при нагреве и общей ин генсификации, обусловленной ускорением транспорта [c.6]

В биологии существование термодинамического сопряжения необходимо для обеспечения возможности использования живыми организмами энергии, выделяемой в реакциях клеточного метаболизма. Необратимые химические процессы в клетке являются причиной деградации энергии Гиббса системы в теплоту и приводят к диссипации (рассеянию) энергии. Однако наличие сопряжения таких химических процессов с реакциями ассими-дяции пищевых веществ в клетке частично предотвращает эти потери энергии и тем самым обеспечивает возможность развития или жизнедеятельности клетки и запасания энергии, выделенной в ходе самопроизвольных метаболических реакций, в форме химических связей И клеточных структур живого организма. При этом скорость общего изменения энтропии для сопряжен- [c.302]

Коацервация, особенно комплексная, играет огромную роль в биологических процессах, совершающихся в клеточном веществе протоплазме. По некоторым своим физико-химическим свойствам коацер ваты напоминают свойства протоплазмы, поэтому считают, что именно процесс коацервации имел исключительно большое зна чение в истории возникновения жизни на Земле. [c.385]

Установлено, что клетки всех микроорганизмов сходны но химическому составу и содержат одни и те же типы макромолекул белкн, нуклеиновые кислоты, полисахариды, липнды. В биомассе микроорганизмов обнаружены органогены углерод, азот, кислород и водород, количественное содержание которых составляет 90— 97% на сухое вещество. На долю других, также исключительно важных для жизнедеятельности микроорганизмов элементов — Р, 5, К, Са, М , Ре, Nя, С1, Мп и т. п. — приходится 3—10% состава клеточного вещества. [c.259]

Методы анализа фракций могут быть физическими, химическими и биологическими. Одним из лучших методов считается детектирование радиоактивных изотопов. Результаты измерений оформляют в виде кривой зависимости определяемой величины от объема злюата. По распределению пиков на хроматограмме судят о возможности объединения некоторых фракций, совершенно чистых, без примесей других компонентов. Методом ионообменной хроматографии можно разделять различные катионы и анионы, четвертичные аммониевые основания, амины, аминокислоты, белки, продукты гидролиза пептидов, физиологические жидкости, гидролизаты клеточных оболочек микробов, антибиотики, витамины, нуклеиновые кислоты. [c.361]

Лизоцим — фермент бактериолитического действия. Иначе говоря, реакции, катализируемые лизоцимом, приводят к лизису (растворению) определенных бактериальных клеток. Поэтому изучение механизмов действия фермента, топографии его активного центра и кинетических особенносте реакций лизоцима целесообразно начать с описания структуры его специфического субстрата — пептидогликана (гликопептида или муреипа) бактериальной клеточной стенки. Сравнительно недавно постановка вопроса в таком виде звучала буквально фантастически, поскольку химическая структура гигантских макромолекул, образующих скелет клеточной стенки, была совершенно неизвестна. Однако благодаря работам большой группы исследователей, в первую очередь Солтона, Строминджера, Гуйсен, за последние 15—20 лет ситуация значительно изменилась, и к настоящему времени многие важные особенности структуры бактериальных клеточных стенок достаточно хорошо изучены. [c.139]

Пиридоксальфосфат — еще один кофермент, роль которого в химических превращениях удалось установить. Важная клеточная реакция, в которой участвует этот кофермент, — тран-саминирование [c.314]