Поверхностная энергия клеток

Вильсон и Петерсон установили, что часть энергии обмена гетеротрофных бактерий немедленно превращается в теплоту, вследствие необратимого характера процесса, осуществляемого бактериями. Часть свободной энергии, пригодной для совершения работы, используется на рост клетки и на синтезы. Повидимому, большая часть свободной энергии 1) превращается в поверхностную энергию, 2) совершает осмотическую работу, 3) смещает условия равновесия внутри клетки и 4) возможно, поддерживает окислительно-восстановительные потенциалы. В конце концов вся энергия выделяется в виде теплоты. [c.51]

Чрезвычайно большое развитие удельной поверхности и наличие в связи с этим значительного запаса свободной поверхностной энергии является характерной особенностью коллоидных систем, определяющей их важнейшие свойства. Одним из таких свойств коллоидов является их высокая адсорбционная способность, которая играет важную роль и в почвенных процессах. Почвенные коллоиды адсорбируют различные растворенные вещества, главным образом в виде ионов между почвенными коллоидами и растительными клетками корневой системы происходит обменная адсорбция, что играет существенную роль в.минеральном питании растений. Вторая отличительная особенность коллоидных систем заключается в их агрегативной неустойчивости. Под влиянием различных внешних воздействий, иногда весьма незначительных, а также самопроизвольно с течением времени в коллоидных системах происходят изменения, направленные обычно в сторону уменьшения степени дисперсности, т. е. в сторону укрупнения частиц. Это легко происходящее изменение степени дисперсности, которое влечет за собой изменение удельной поверхности и всех свойств, связанных с величиной поверхности, следует всегда иметь в виду при изучении коллоидных систем. [c.175]

Присутствие в световом пучке каких-либо частиц, например клеток, нарушает однородность пучка и приводит к перераспределению падающего света. Характер реэмиссии энергии клетками оказывается сложным, и дифракция, преломление и отражение света взаимодействуют между собой в зависимости от объема клеток, их поверхностной конфигурации и внутренних структур. Имеющиеся в продаже установки обычно измеряют светорассеяние в двух фиксированных положениях малоугловое прямое рассеяние под углом около 10° и рассеяние под углом 90°. [c.201]

Поверхностные мембраны клеток в стенках хорионических ворсинок образуют микроворсинки, увеличивающие площадь поверхности, через которую осуществляется обмен веществами путем диффузии, облегченной диффузии, активного транспорта и пиноцитоза. В этих клетках имеются многочисленные митохондрии, поставляющие энергию для активного транспорта и пиноцитоза. Поверхностные мембраны клеток содержат молекулы-переносчики, с помощью которых ворсинки поглощают различные вещества путем активного транспорта. Многочисленные мелкие пузырьки, обнаруживаемые в клетках ворсинок, свидетельствуют о поглощении веществ из крови путем пиноцитоза (см. разд. 5.9.8). [c.93]

Поверхность раздела ограничивает каждую клетку в живых организмах и мицеллу в коллоидных растворах. Ультрамикро-скопические исследования показывают, что даже в гомогенных системах, таких, как, например, воздух, вода, содержится множество частиц, обладающих большой общей поверхностью раздела. Относительная величина поверхности раздела становится тем больше, чем меньший объем она ограничивает. Поэтому для таких систем поверхностная энергия может составить весьма значительную долю молекулярной кинетической энергии дисперсной фазы. [c.5]

На основе этих данных и с учетом того, что при физиологических температурах липиды мембран расплавлены и находятся в жидкокристаллическом состоянии, была развита капельная модель клетки, согласно которой целостность этого объекта обусловлена соотношением степени заряженно-сти и поверхностной энергии наружных мембран [32]. Анализ показывает, что с точки зрения этих представлений непосредственной физической предпосылкой для неконтролируемого роста тканей, характерного при развитии злокачественных опухолей и метастазировании, является превышение избыточного отрицательного заряда над величиной поверхностной энергии. Такой подход, возможно, позволяет не только описать процесс канцерогенеза, сопоставленный с результатами молекулярно-биологических и онкологических исследований, но и предложить пути регулирования новообразования вплоть до его прекращения путем повышения адгезионной способности наружных мембран пораженных клеток. [c.10]

Рис. 1. Физические взаимодействия на клеточной поверхности, связанные с изменением поверхностной энергии. А. Фагоцитарный захват других клеток, поглощение капелек жидкости или частиц. Б. Межклеточный контакт или адгезия (этап 1) с последующим слиянием (этап 2). В. Адгезия клетки к поверхности и распластывание или округление клеток на субстрате. Г. Изменение энергии клеточной поверхности в результате включения различных амфи-патических веществ в мембрану изнутри клетки, из раствора или вследствие контакта или слияния с липосомами, мицеллами или другими клетками.

Джерсои (Gerson. 1980) получил пря>мые экспериментальные данные о зависимости между Крави и Лу. Коэффициенты распределения клеток (из клеточной культуры) в двухфазных системах жидкость—жидкость связаны с различием между поверхностными энергиями этих клеток в каждой фазе системы. Это различие можно определить в прямом эксперименте, измеряя краевой угол, образуемый каплей более тяжелой жидкой фазы, нанесенной иа клетки, погруженные в более легкую фазу. В Этих случаях, зная межфазиое натяжение vi-2. с помощью уравнения Юнга вычисляют Ау [c.137]

На основании изложенных выше литературных и экспериментальных данных можно предложить следующую гипотетическую схему биохимических процессов, возникающих в простейшем случае лод действием ауксина в растительной клетке, находящейся в фазе растяжения. Молекула ИУК, являющаяся донором электрона, образует лабильный комплекс с гипотетическим рибонуклеопротеидом-переносчиком поверхностной мембраны. Образование такого комплекса приводит к увеличению количества фосфатных групп, освобождающихся от связи с белком. Активированный таким образом переносчик связывает кальций пектатов клеточных стенок свободными фосфатными группами и транспортирует его на внутреннюю сторону мембран. Эта реакция идет с использованием энергии АТФ, в результате чего усиливается окислительное фосфорилирование и дыхание. В реакции переноса кальция принимают участие сократительные белки, содержащие сульфгидрильные группы. Перемещение кальция сопровождается изменением мембранного потенциала и активности ферментов, локализованных в мембранах и клеточных стенках (аскорбатоксидазы, метилпектинэстеразы). Изменяется также поглощение и выделение ряда катионов и анионов, в частности, увеличивается поглощение калия. В результате удаления части кальция клеточная стенка становится более пластичной, вследствие чего возрастают сосущая сила и поступление воды в вакуоль. Начинается растяжение клеточной оболочки. Переносчик под действием РНК-азы распадается на внутренней стороне мембраны и затем ресинтезируется для переноса новых ионов кальция. Растяжение клеточной стенки индуцирует системы синтеза пектинов, целлюлозы и других компонентов оболочки. Эти процессы также сопровождаются затратой энергии и усилением интенсивности дыхания. Растяжение и увеличение гидратации цитоплазмы приводит к уменьшению ее вязкости и активизации гидролитических ферментов. Вслед за поглощением воды в вакуоль поступают осмотически активные вещества, поддерживающие сосущую силу клетки. [c.42]

Клеточные мембраны представляют собой поверхностные периферические структуры, ограничивающие внутреннее содержимое клетки от внещней среды, а у эукариот, кроме того, разделяющие внутреннюю часть клетки на функционально значимые отсеки — компартаменты (ядро и митохондрии). Основные функции клеточных мембран заключаются в изоляции клеток от межклеточной жидкости, создании внутренней архитектуры клетки, преобразовании энергии (ферменты дыхательной цепи), поддержании градиента концентраций различных веществ и электрохимического градиента, транспорте питательных веществ и продуктов жизнедеятельности организмов, передаче нервных импульсов и т. д. [c.442]

При взаимодействии в растворе однородных клеток, имеюш их не слишком большой поверхностный потенциал, дисперсионная составляюш ая энергии ван-дер-ваальсова взаимодействия проявляется на больших расстояниях, чем электростатическая (отталкивание). Это означает, что суммарный эффект таких сил может приводить к появлению минимума энергии взаимодействия клеток при расстояниях между ними 3-8 нм. Отсюда следует, что в определенных условиях во взвеси клеток могут находиться клетки, объединенные взаимным притяжением. Они должны отличаться от других клеток рядом свойств, в том числе подвижностью. Суш е-ствование таких клеток подтверждается экспериментально, например по оседанию эритроцитов, или при движении клеток под действием электрического поля. Естественно, что глубина и ширина энергетической ямы определяются целым рядом [c.21]

В некоторых случаях внеклеточные гликаны служат резервным источником углерода и энергии, а азотсодержащие полисахариды — источником азота для продуцента. Полианионные полисахариды концентрируют катионы из окружающей среды и способствуют транспорту их в клетку. Полисахаридно-липидные комплексы микроорганизмов, растущих на средах с н-алканами псевдомонад, нокардий, коринебактерий, дрожжей — хорошие эмульгаторы. Они снижают поверхностное натяжение, увеличивают поверхность соприкосновения углеводорода и воды, образуют мицеллы и тем самым способствуют проникновению углеводородов в клетку. [c.397]

Расчетные значения оптимальных скоростей охлаждения на -этапе кристаллизации для эритроцитов и дрожжей по порядку. величины совпали с найденными экспериментально значениями. Чрезвычайно высокое значение оптимальной скорости охлажде-шия для эритроцитов человека с точки зрения двухфакторной гипотезы объясняется аномально высокой проницаемостью их мембран для молекул воды и большим поверхностно-объемным отно-аиением клетки. Напротив, очень низкое значение оптимальной скорости охлаждения яйцеклеток мыши (порядка О,ГС/мин) определяется низким значением проницаемости их мембран для воды, малым поверхностно-объемным отношением клеток и большим значением энергии активации процесса переноса молекул воды через мембраны яйцеклеток. [c.61]

Все попытки продемонстрировать существование системы Na/ a-обмена или Са-АТФазы в поверхностной мембране тромбоцитов пока не увенчались успехом, и не ясно, с помощью каких механизмов Са +, периодически поступающий в эти клетки, выводится в кровоток. В то же время выделены и достаточно хорошо охарактеризованы мембраны из плотной тубулярной сети клеток, по свойствам близкие саркоплазмати-ческому ретикулуму. В частности, эти мембранные везикулы, как и саркоплазматический ретикулум, поглощают Са + в присутствии оксалата за счет энергий гидролиза АТФ и способны в определенных условиях к выбросу накопленного Са +. В их состав входит белок, близкий по молекулярной массе Са-АТФазе саркоплазматического ретикулума и способный фосфорили-роваться под действием АТФ. Наконец, антитела к АТФазе саркоплазматического ретикулума перекрестно реагируют с данным белком тромбоцитов и ингибируют поглощение Са + их микросомами. [c.95]