Ткани, восстановление из клеток

У высших организмов Д.-сложный комплекс физиол. и биохим. процессов, в к-ром можно выделить ряд осн. стадий. I) внеш. Д. поступление Oj из среды в организм, осуществляемое с помощью спец. органов Д. (легких, жабр, трахей и т.д.) или через пов-сть тела (напр., у кишечнополостных) 2) транспорт О2 от органов Д. ко всем др. органам, тканям и клеткам у большинства животных эта ф-ция обеспечивается кровеносной системой при участии спец. белков переносчиков кислорода (гемоглобин, миоглобин, гемоцианин и др.) 3) тканевое, или клеточное, Д. собственно биохим. процесс восстановления О2 в клетках при участии большого числа разных ферментов. Д. многих, в первую очередь одноклеточных, организмов сводится к клеточному Д., а стадии 1 и 2 обеспечиваются диффузией Ог- [c.124]

Биохимические сведения. Железо — это элемент, абсолютно необходимый для жизни. Все клетки животных и растений содержат железо как в связанном виде с органическими веществами, так и в виде ионов железа. Гемоглобин, красящее вещество крови, состоит из белка с очень большим молекулярным весом, названного глобином, который связан с собственно красящим веществом крови гемом. Сложная органическая молекула гема содержит один атом комплексно связанного двухвалентного железа. Этот атом слабой перекисной связью может присоединить одну молекулу кислорода, причем железо остается двухвалентным. Физиологическая роль этого соединения (оксигемоглобина) состоит, как было отмечено выше (см. стр. 321, 481), в транспортировке кислорода от легких к тканям. В клетках содержатся и другие соединения железа, также связанные с белками, родственные гемоглобину, но вьшолняющие функции окислительно-восстановительных ферментов. Эти соединения, цито-хромы и дыхательный фермент, содержат в восстановленном состоянии двухвалентное, а в окисленном — трехвалентное железо. На переходе от одной степени окисления к другой и основана каталитическая функция этих веществ в процессе окисления составных частей пищи в организме. [c.668]

Восстановленная метиленовая синь уже способна непосредственно вступать во взаимодействие с кислородом воздуха. При этом отнятый от ее молекулы водород соединяется с кислородом, образуя воду. Как видим, присоединение кислорода к углеводам осуществляется через промежуточную окислительно-восстановительную систему метиленовая синь — лейкометиленовая синь. Подобные процессы, только значительно более сложные, протекают в живой клетке, осуществляя так называемое внутреннее дыхание тканей. [c.143]

Снижение скорости потребления глюкозы и прекращение накопления лактата в присутствии кислорода носит название эффекта Пастера. Впервые это явление наблюдал Л. Пастер во время своих широко известных исследований роли брожения в производстве вина. В дальнейшем было показано, что эффект Пастера наблюдается также в животных и растительных тканях, где кислород тормозит анаэробный гликолиз. Значение эффекта Пастера, т.е. перехода в присутствии кислорода от анаэробного гликолиза или брожения к дыханию, состоит в переключении клетки на наиболее эффективный и экономичный путь получения энергии. В результате скорость потребления субстрата, например глюкозы, в присутствии кислорода снижается. Молекулярный механизм эффекта Пастера заключается, по-ви-димому, в конкуренции между системами дыхания и гликолиза (брожения) за АДФ, используемый для образования АТФ. Как известно, в аэробных условиях значительно эффективнее, чем в анаэробных, происходят удаление и АДФ, генерация АТФ, а также регенерирование НАД, окисленного из восстановленного НАДН. Иными словами, уменьшение в присутствии кислорода количества и АДФ и соответствующее увеличение количества АТФ ведут к подавлению анаэробного гликолиза. [c.353]

Введение инсулина вызывает быстрое восстановление всех нарушений обмена при диабете ускорение фосфорилирования и транспорта глюкозы в клетки, замедление глюконеогенеза, ускорение синтеза жирных кислот и замедление их окисления, исчезновение ацетоновых тел, накопление жира в жировой ткани и т. д. и в результате всего этого снижение содержания сахара в крови. [c.288]

Тетразолиевые соли являются уникальными биологическими реактивами для выявления в клетках биологических тканей многих дегидрирующих ферментов, без которых невозможно существование живых организмов [12, 13]. Являясь ак- цепторами электронов и протонов, отщепляющихся от этих ферментов, тетразолиевые соли дают при своем восстановлении интенсивно окращенный нерастворимый формазан в виде гранул, по количеству и характеру которых судят об активности и локализации исследуемых ферментов. [c.132]

Механизм токсического действия синильной кислоты. Токсическое действие синильной кислоты заключается в подавлении или прекращении окислительных процессов в живых тканях . Как из-вестно > передача кислорода из крови к клеткам происходит с участием железосодержащего фермента. Механизм передачи кислорода связан с процесса. Н1 окисления — восстановления содержащегося в ферменте железа. [c.166]

С другой стороны, если в организме часть клеток разрушена, то регенерация утраченных частей (например, восстановление тканей на месте ранения, регенерация хвоста у ящериц и т. п.) совершается посредством того же механизма деления клеток с точным воспроизводством ДНК исходной клетки. На этом механизме основано и размножение растений посредством клубней, черенков и т. д. [c.83]

Что касается приводимого Виландом экспериментального обоснования его предположения о тождестве окислительных и восстановительных ферментов, то следует отметить, что как его собственные весьма интересные опыты, так и другие опыты, приводимые для подтверждения его воззрения, были произведены не с изолированными ферментами, а с тканями или вытяжками из них. С такого рода материалами, которые содерн<ат в себе все устойчивые нри данных условиях ферменты клетки, можно получить как реакции окисления, так и реакции восстановления, а равно и гидролитические расщепления. [c.304]

Анаэробный распад глюкозы (гликолиз) функционирует в тканях, в клетках которых отсутствуют митохондрии (зрелые эритроциты человека), и в анаэробных условиях. Конкретные реакции от глюкозы до пирувата совпадают с аэробным распадом глюкозы. Следовательно, в анаэробных условиях образуются 2 молекулы пирувата, 2 молекулы восстановленного НАД+Н" " и 4 молекулы АТФ. Однако в анаэробных условиях нет акцептора элекгронов в митохондриях, т.е. О2, поэтому пируват и НАДН не переносятся в митохондрии. В цитозоле сам пируват принимает водород от восстановленного НАДН+Н" и восстанавливается в молочную кислоту. Реакция обратима и катализируется лак-татдегидрогеназой пируват + НАДН+Н " <г лактат. Именно поэтому в гликолизе выделяют центральную реакцию — гликолитическую ок-сидоредукцию. В центральной окислительно-восстановительной реакции гликолиза НАД выполняет роль промежутрчнрго переносчика водорода от 3-фосфоглицеринового альдегида на пируват в цитозоле. [c.162]

Марганец необходим всем растениям. Среднее его содержание составляет 0,001 %, или 1 мг на 1 кг сухой массы тканей. В клетки он поступает в форме Мп " . Марганец накапливается в листьях. Установлено участие ионов этого металла в выделении кислорода (фоторазложение воды) и восстановлении СОз при фотосинтезе. Марганец способствует увеличению содержания сахаров и их оттоку из листьев. Две дегидрогеназы дыхательного цикла Кребса — малат- и изоцит-ратдегидрогеназы — активируются ионами марганца. Азотный обмен растений также не обходится без марганца, который необходим для функционирования комплекса нитратредуктазы при восстановлении нитратов. [c.254]

Рубцовая ткань, особенно а границах с окружающей кожей и подкожной клетчаткой, а также под эпидермисом, разрыхляется, а Коллагеновые волокна истончаются. Однако полной инволюции рубца или перестройки его с восстановлением архитектоники де рмы не происходит, что показывают и наши исследования с использованием СЭМ. Как мы уже указывали (см. раздел 2.2.4), причиной этого следует считать то, что в реге-не рации основное участие принимают не специализированные фибробласты дермы, в которых, по-видимому, закодированы инструкции для соответствующей архитектоники, а фибробласты рыхлой соединительной ткани или клетки, мигрирующие из костного мозга через кровь. Для полноты регенерации кожи играет важную роль и степень контракции раны. Так, по данным Е. А. Ефимова (1975), более полно восстанавливается дерма на участках малоподвижной ожи (ухо кролика, хвост крысы, рога оленя и др.), где заживление идет в основном за счет роста новых тканей. Полнота регенерации зависит также от вида животных [Браун А. А., Ефимов Е. А., 1979]. [c.271]

На этой стадии глюколиз может завершаться двумя способами. В обоих случаях осуществление дальнейших превращений связано с более легким восстановлением NAD в NADH. Кофермент NAD присутствует в клетках в очень незначительных количествах, так что если гликолиз останавливается на стадии пировиноградной кислоты, то клетка быстро расходует NAD. Гликолиз в мышечных тканях регенерирует NAD из NADH путем восстановления пировиноградной кислоты в S-молочную кислоту, в то время как дрожжи превращают пировиноградную кислоту в этанол и диоксид углерода (разд. 19.1) и регенерируют NAD при восстановлении уксусного альдегида в этанол. Заметим, что суммарно оба процесса дают АТР в чистом виде и заключаются только в перегруппировке атомов глюкозы. Кроме того, оба превращения осуществляются без участия внешних окислителей. [c.279]

Стволовые клетки костного мозга, зародышевого эпителия тонкого кишечника, кожи и семенных канальцев характеризуются высокой пролиферативной активностью. Еще в 1906 г. Л. Вегдоп1е и Ь. Тг1Ьопс1еаи сформулировали основной радиобиологический закон, согласно которому ткани с малодифференцированными и активно делящимися клетками относятся к радиочувствительным, а ткани с дифференцированными и слабо или вообще не делящимися клетками — к радиорезистентным. По этой классификации кроветворные клетки костного мозга, зародышевые клетки семенников, кишечный и кожный эпителий являются радиочувствительными, а мозг, мышцы, печень, почки, кости, хрящи и связки — радиорезистентными. Исключение составляют небольшие лимфоциты, которые (хотя они дифференцированы и не делятся) обладают высокой чувствительностью к ионизирующему излучению. Причиной, вероятно, является их выраженная способность к функциональным изменениям. При рассмотрении радиационного поражения радиочувствительных тканей следует учитывать, что и чувствительные клетки, находясь в момент облучения в разных стадиях клеточного цикла, обладают различной радиочувствительностью. Очень большие дозы вызывают гибель клеток независимо от фазы клеточного цикла. При меньших дозах цитолиз не происходит, но репродуктивная способность клеток снижается в зависимости от полученной ими дозы. Часть клеток остается неповрежденной либо может быть полностью восстановленной от повреждений. На субклеточном уровне репарация радиационного поражения происходит, как правило, в течение нескольких минут, на клеточном уров- [c.17]

Соотношение окисленных и восстановленных форм пиридиннукле-отидов — важный функциональный показатель, характеризующий скорость и направление обменных процессов в клетках и тканях. Очевидно, что величина этого соотношения определяется, с одной стороны, активностью НАД (Ф)-зависимых дегидрогеназ, а с другой стороны — активностью систем, катализирующих окисление восстановленных пиридиннуклеотидов. [c.437]

Многоклеточные организмы наряду с рассмотренными внутриклеточными механизмами имеют надклеточные-гормональные механизмы регуляции О.в. Гормональная регуляция координирует О.в. в разл. тканях и органах и интегрирует его в рамках организма в целостную систему. Гормональная регуляция О.в. у растений осуществляется группой фитогормонов, напр, ауксинами и гиббереллинами. Гормональную регуляцию О.в. у животных осуществляет эндокринная система, источниками гормонов в к-рой являются центр, и переферич. железы внутр. секреции. Характер управляющих связей в этой системе иллюстрирует механизм поддержания концентрации глюкозы в крови на постоянном уровне. Так, повышение концентрации глюкозы в крови увеличивает продукцию инсулина, к-рый стимулирует клетки на усиленное потребление глюкозы. Возникающий при этом дефицит глюкозы приводит к увеличению продукции др. пептидного гормона-глюкагона, к-рый стимулирует восстановление концентрации глюкозы благодаря расщеплению гликогена в клетках. [c.317]

С биохимической точки spenifH простагландины характеризуются высокой скоростью распада. Соединение, изображенное на рис. 12-7 внизу справа, образуется при окислении 15-ОН группы в карбонильную группу, причем в результате этого процесса становится возможным восстановление прилежащей транс-двоиной связи. Далее для образования изображенной дикарбоновой кислоты необходимо протекание двух этапов процесса -окисления, а также ш-окисления. В целом картина еще сложнее. В зависимости от вида животного меняется состав и соотношение продуктов превращения простагландинов. Наиболее высокая активность ферментов распада простагландинов свойственна легочной ткани так, любые простагландины, попадающие в кровяное русло, исчезают из крови после однократного прохождения через легкие. Отсюда следует, что простагландины нельзя рассматривать как гормон в классическом смысле этого термина. Однако вполне вероятно, что они обладают локальным эффектом и, высвобождаясь из одного органа, оказывают воздействие на другой орган или прилежащую ткань. С другой стороны, не исключено, что основной эффект простагландинов проявляется в той клетке, где они синтезируются. [c.553]

Основным субстратом дыхания мозговой ткани является глюкоза. В 1 мин 100 г ткани мозга потребляют в среднем 5 мг глюкозы. Подсчитано, что более 90% утилизируемой глюкозы в ткани мозга окисляется до СО, и Н,0 при участии цикла трикарбоновых кислот. В физиологических условиях роль пентозофосфатного пути окисления глюкозы в мозговой ткани невелика, однако этот путь окисления глюкозы присущ всем клеткам головного мозга. Образующаяся в процессе пентозофосфатного цикла восстановленная форма НАДФ (НАДФН) используется для синтеза жирных кислот и стероидов. Интересно отметить, что в расчете на всю массу головного мозга содержание глюкозы в нем составляет около 750 мг. За [c.633]

Фракционирование клеток легких крыс показало [239], что амин практически равномерно распределен во всех фракциях. Максимальная концентрация ацетамида сосредоточена в раотвори-мой и митохондриальной фракциях, где гетероциклические амины подвергаются действию ароматических N-ацетилтрансфераз. В клетках сердца нитразепам содержится в основном в обломках клеток и растворимой фракции, в то время как его метаболиты равномерно распределены во всех изучаемых органах. По-видимому, метаболиты нитразепама поступают в сердце из других органов и тканей, в которых возможны процессы восстановления и ацетилирования. Аналогично объясняется наличие амина в микросомах мозга. [c.207]

Трифенилтетразолийхлорид (TT ). При сочетании хлорида фенилдиазония с фенилгидразоном бензальдегида образуется форма-зан, имеющий красную окраску. При его окислении оксидом ртути (II) в присутствии соляной кислоты получается бесцветный, растворимый в воде хлорид трифенилтетразолия (TT ). При действии восстановителей, например под влиянием ферментов, обладающих восстановительным действием, он вновь превращается в формазан. Таким образом удается вызывать окрашивание тех частей клетки ткани, в которых происходят процессы биологического восстановления [c.578]

Гипоксантин (6-оксипурин) содержится во всех клетках тканей. Может быть получен из 2,6,8-трихлорпурина. При действии едкого натра нуклеофильное замещение протекает только по положению 6 и приводит к 2,8-дихлоргипоксантину. В результате последующего восстановления образуется гипоксантин [c.603]

Поэтому следует ожидать, что некоторые фенамины могут действовать как переносчики кислорода в процессах метаболизма биологических систем.В идеа-лефеназин должен быть тем веществом, которое образует наполовину восстановленный феназин в полном равновесии с компонентами клетки и воздухом, восстанавливаясь в процессе метаболизма клетки и быстро окислясь сноваф воздухом. Как видно из противоречивых сообщений, это условие соблюдается редко. Диккенс и Мак-Илвейн [151] показали, что феназины могут действовать как переносчики кислорода в метаболизме монофосфатов гексоз некоторыми тканями и что их активность может соответствовать в первом приближении нормальным потенциалам, как показано в табл. 6. [c.542]

Имеются многочисленные наблюдения (хотя и не складывающиеся пока в полную картину), что глиальные клетки — это не только просто цемент , т. е. скрепляющая ткань, но эти клетки играют также важную активную роль. Возможно, они контролируют внеклеточное окружение нейрона и непосредственно влияют на интеграцию групп нейронов. Кроме того, они могут снабжать нервную клетку важными веществами, метаболитами и факторами питания. Более подробно роль глиальных клеток, в частности на примере онтогенеза, мы рассмотрим в гл. И, где увидим, что по крайней мере в клеточной культуре эти не нервные клетки ганглия влияют на экспрессию синтеза медиатора. Вот еще один пример. В клеточных культурах линия клеток нейробластомы проявляет способность к образованию выростов нейритов (аксонов нервной клетки), но не функциональных синапсов, тогда как линии гибридов нейробластомы и глиомы образуют синапсы, что является еще одним доказательством важной дополнительной функции глиальных клеток. Периферические глиальные клетки (шванновские клетки) участвуют в восстановлении поврежденных нервов. Было даже показано, что после денервации щванновская клетка может заменять дегенерированное нервное окончание в мыщце и даже выделять медиатор. [c.31]

Познакомимся теперь с тем, каким образом фотосинтезирующие организмы образуют глюкозу и прочие углеводы из СО2 и HjO, используя для этой цели энергию АТР и NADPH, образующихся в результате фотосинтетического переноса электронов. Здесь мы сталкиваемся с существенным различием между фотосинтезирующими организмами и гетеротрофами. Зеленым растениям и фотосинтезирующим бактериям двуокись углерода может служить единственным источником всех углеродных атомов, какие требуются им не только для биосинтеза целлюлозы или крахмала, но и для образования липидов, белков и многих других органических компонентов клетки. В отличие от них животные и вообще все гетеротрофные организмы не способны осуществлять реальное восстановление СО2 и образовывать таким образом новую глюкозу в сколько-нибудь заметных количествах. Мы, правда, видели, что СО2 может поглощаться животными тканями, например в ацетил-СоА-карбоксилаз-ной реакции во время синтеза жирных кислот [c.701]

Витамины являются участниками и биологическими катализаторами химических реакций, протекающих в живых клетках. Присутствуя в тканях в весьма малых количествах, они катализируют реакции превращения аминокислот и бел-"ков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот и стеринов. С участием витаминов осуществляются реакции окисления и восстановления, переноса электронов, пере-аминирования, траисметилирования, карбоксилирования и декарбоксилирования, переноса одноуглеродных и ацильных групп. Витамины необходимы для нормального функционирования всех органов и систем, роста и развития организма в целом, осуществления процесса зрения, кроветворения, кальцйфикации костей, осуществления других жизненно важных функций. [c.20]

Автотрофные организмы получают всю серу и азот, содержащиеся в клетке, из неорганических соединений. Автотрофное усвоение неорганических соединений серы и азота широко распространено в природе. Этой способностью обладают высшие зеленые растения, папоротники и мхи. Кроме того, известно, что многие водоросли, грибы и бактерии могут расти на среде, содержащей в качестве единственного источника серы сульфаты и в качестве единственного источника азота нитраты, аммиак и даже N2. Среди огромного разнообразия живых существ можно найти организмы, которые составят непрерывный ряд от полной автотрофности до почти полной гетеротрофности. Например, млекопитающие должны получать весь азот в виде органических соединений и почти всю серу в виде органических восстановленных соединений. Однако, как показали чрезвычайно интересные с эволюционной точки зрения исследования, проведенные с 8 -сульфатами, ткани эмбрионов высших животных обладают некоторой, хотя и ограниченной, способностью к восстановлению сульфатов и фиксации восстановленной серы с образованием цистеина. По-видимому, использование чувствительных методов с применением изотонов покажет, что полная гетеротрофность имеет место лишь в очень редких случаях. Все дело в том, соот- [c.274]

Таким образом, из 6 молекул глюкозо-6-фосфата одна окисляется с образованием 6 молекул СОг- При окислении глюкозо-6-фосфата (ЬУП1) и 6 фосфоглюконата (ЬХ) идет восстановление НАДФ в НАДФ-Н, необходимой при синтезе жирных кислот, стеринов и т. д. Поэтому этот путь играет особенно важную роль в клетках печени, молочной железы, жировой ткани и коре надпочечников. Так, например, в печени крыс 30% СО образуется пентозофосфатным путем (остальная часть — путем гликолиза и последующего цикла трикарбоновых кислот). В ткани молочной железы распад глюкозы по пентозофосфатному пути идет еще более интенсивно. В скелетных мышцах, очень вяло синтезирующих жирные кислоты, пентозофосфатный путь практически не имеет места. [c.211]

Защитная функция соединений кислорода. В живых организмах происходит восстановление кислорода. В частности, в белых кровяных клетках — лейкоцитах — молекулярный кислород Og восстанавливается до надпероксид-ионов О , пероксида водорода HgOg и гидроксильных радикалов ОН. Главная функция этих частиц — защита организма от вторгающихся микробов. Кроме того, лейкоциты используют HgOg для окисления хлорид-ионов в хлорноватистую кислоту Н0С1, которая также служит средством для уничтожения бактерий. Подобные защитные механизмы действуют не только у млекопитающих, но и у растений, насекомых и простейших организмов. К сожалению, реакционноспособные соединения кислорода и хлора не только убивают проникающие микроорганизмы, но могут наносить ущерб и тканям организма-хозяина, повреждая важные биомолекулы, такие, как липиды, белки и ДНК. [c.470]

Гемоглобин переносит молекулярный кислород из легких к клеткам тканей, где в результате окисления питательных веществ выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности организма. Однако эти вещества не окисляются непосредственно молекулярным кислородом перенос электронов с субстрата на кислород осуществляется ступенчато, при помощи ряда переносчиков. Вместо одной реакции окисления с большой энергией активации получается цепь последовательных реакций окисления — восстановления с малыми энергиями активации. Такой механизм позволяет наиболее полно и эффективно использовать энергию, выделяющуюся при окислении питательных веществ. Переносчиками электронов в клетке служат пиридиннуклеотиды, флавопротеи-ды, хиноны, витамины Е и К и цитохромы все они легко и обратимо окисляются и восстанавливаются. [c.150]

Эти полосы четко выражены у восстановленных форм цитохромов, содержащих Ре + у цитохромов а р-полоса выражена слабо, а иногда вообще отсутствует. При окислении цитохромов а- и р-полосы исчезают, а у-полоса смещается в коротковолновую часть спектра. Это очень важно для изучения процессов окисления — восстановления в самой клетке. Цитохромы гораздо труднее выделить из тканей в индивидуальном состоянии, чем другие гемонротеиды. Кроме того, многие цитохромы связаны с клеточными структурами, и чтобы правильно понять их функцию, необходимо проводить исследования, не разрушая эти связи. Поэтому спектральные методы при изучении цитохромов имеют исключительно важное значение многие цитохромы охарактеризованы только спектроскопически. [c.150]

ДИАФОР АЗА — фермент, катализирующий окисление восстановленных форм пиридиннуклеотидов в присутствии нек-рых акцепторов водорода (метиленовая синь, 2,6-дихлорфенолиндофенол). Существуют две Д. одна, катализирующая реакцию с восстановленным дифосфопиридиннуклеотидом (Ко-1-Д.), и другая, катализирующая реакцию с восстановленным трифосфопиридиннуклеотидом (Ко-П-Д.). Р-ры Д. окрашены в желтый цвет, флуоресцируют с зеленоватым оттенком. При восстановлении под действием восстановленного дифосфопиридиннуклеотида или гидросульфита р-ры Ко-1-Д. обесцвечиваются. Простетич. группой Д. является алоксазинадениндинуклеотид. Высокоочищенная Ко-1-Д. гомогенна при исследовании в ультрацентрифуге и при электрофорезе ее мол. в. ок. 80 ООО (минимальный мол. вес, рассчитанный по содержанию флавина, 67 ООО, что указывает на наличие в каждой молекуле Д. одной простетич. группы). Д. содержится в тканях животных, растений и в микроорганизмах она связана с нерастворимыми элементами структуры клетки и при экстракции в обычных условиях не переходит в р-р, но при нагревании суспензии до 43° и обработке ее разб. р-ром этилового спирта и сернокислого аммония удалось получить растворимую Д. [c.549]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология