Клетка осмотические свойства

Очень важным фактором для успешного выделения жизнеспособных, нативных протопластов является подбор осмотического стабилизатора. С наличием клеточной стенки у растительной клетки связана регуляция ее водообмена. Сосущую силу формируют не только осмотические свойства клетки, но и тургор-ное давление. С увеличением количества воды в клетке тургорное [c.33]

Осмос имеет большое значение для растительных и животных организмов, способствуя достаточному обводнению клеток и межклеточных структур. Возникающее при этом осмотическое давление обеспечивает тургор клеток, т. е. их упругость. Наличие воды необходимо для нормального течения различных процессов. У клетки или оболочка, или прилегающая к ней плазмалемма обладают свойствами полупроницаемой мембраны. [c.145]

Термин мембранао используется вот уже более 100 лет для обозначения клеточной границы, служащей, с одной стороны, барьером между содержимым клеткн н внешней средой, а с другой — полупроницаемой перегородкой, через которую могут проходить вода и некоторые из растворенных в ней веществ. В 1851 г. немецким физиолог X. фон Моль описал плазмолиз клеток растений, предположив, что клеточные стенки функционируют как мембраны. В 1855 г. ботаник К. фон Негели наблюдал различия в проникновении пигментов в поврежденные н неповрежденные растительные клетки и исследовал клеточную границу, которой он дал название плазматическая мембрана. Он предположил, что клеточная граница ответственна за осмотические свойства клеток. В 1877 г. немецкий ботаник В. Пфеффер опубликовал свой труд Исследование осмоса , где постулировал существование клеточных мембран, основываясь на сходстве между клетками и осмометрами, имевэщими искусственные полупроницаемые мембраны. В 80-х годах прошлого столетия датский ботаник X. де Фриз продолжил осмометрические исследования растительных клеток, предположив, что неповрежденный слой протоплазмы между плазмалеммой и тонопластом функционирует как мембрана. Его исследования послужили фундаментом при создании физико-химических теорий осмотического давления и электролитической диссоциации голландцем Я. Вант-Гоффом и шведским ученым С. Аррениусом. В 1890 г. немецкий физикохимик и философ В. Оствальд обратил внимание на возможную роль мембран в биоэлектрических процессах. Между 1895 и 1902 годами Э. Овертон измерил проницаемость клеточной мембраны для большого числа соединений и наглядно показал зависимость между растворимостью этих соединений в липидах и способностью их проникать через мембраны. Он предположил, что мембрана имеет липидную природу и содержит холестерин и другие липиды. Современные представления о строении мембран как подвижных липопротеиновых ансамблей были сформулированы в начале 70-х годов нашего столетня. [c.549]

Объяснение. Осмос имеет большое значение в процессах жизнедеятельности животных и растений. Он, как известно, обусловливает поднятие воды по стеблю растений, рост клетки и многие другие явления. Осмотическое давление, возникаюш,ее в клетках, сооб-ш,ает им своеобразную упругость и эластичность, а также способствует сохранению определенной формы органами растений и т. д. Каждая живая клетка имеет оболочку либо поверхностный слой протоплазмы, которые обладают свойством полупроницаемости. Так как клеточный сок — это раствор той или иной концентрации, то при погружении клеток во внешний раствор может оказаться, что [c.53]

Осмотические явления наблюдаются особенно легко на клетках растительных объектов. Изучение осмотических свойств растительных клеток связано главным образом с Илменем известного ботаника д е Ф р и 3 а (1884 г.). Каждая растительная клетка покрыта прочной целлюлозной оболочкой, к которой плотно прилегает протоплазма самой клетки. Поверхностный слой этой протоплазмы, как уже указывалось, обладает свойствами полупроницаемой оболочки и, сле- [c.109]

Среди характерных физико-химических свойств нуклеиновых кислот (и их растворов) следует выделить самые главные кислотно-оснбвные свойства, хелатирующую способность, способность к денатурации, оптические, коллоидные, осмотические свойства и высокую вязкость растворов. Кроме того, нуклеиновые кислоты в среде живой клетки могут находиться в жидкокристаллическом состоянии, что является крайне важным при описании их биохимических свойств. [c.281]

Коллоидные и осмотические свойства растворов белков. Водные растворы белков являются устойчивыми и равновесными, они не коагулируют и не требуют присутствия стабилизаторов. Белковые растворы гомогенны, и в принципе их можно отнести к истинным растворам. Однако высокая молекулярная масса белков придает их растворам многие свойства коллоидных систем. Так, растворы белков, особенно концентрированные, обладают характерной опалесценцией. Способность белков и других биомолекул рассеивать свет используется при микроскопическом изучении органелл клетки в темном поле микроскопа коллоидные частицы видны как светлые вкрапления в цитоплазме. [c.74]

Все изложенное подчеркивает приспособительный характер осмотических свойств клетки. [c.73]

До сих пор мы рассматривали явления осмоса и осмотического давления на искусственно изготовленных моделях и схемах. Но и в организме, что для биолога очень важно, наблюдаются вышеуказанные осмотические явления. Это относится прежде всего к низшим организмам, живущим в водной среде. Дело в том, что поверхностный слой протоплазмы каждой клетки обладает свойствами полу-проницаемости. [c.109]

Здесь хранятся различные вещества, в том числе и конечные продукты обмена. От содержимого вакуоли в сильной степени зависят осмотические свойства клетки. Иногда вакуоль выполняет функцию лизосом [c.181]

Вакуоль наполнена клеточным (вакуолярным) соком, в кото-ро.м содержатся различные метаболиты,— продукты жизнедеятельности протоплазмы, различные неорганические и органические соединения, в их числе органические кислоты, свободные аминокислоты, растворимые белки, алкалоиды и глюкозиды, воднорастворимые пигменты (антоцианы и др.), дубильные вещества и т. п. В последние годы установлено присутствие в клеточном соке ряда ферментов, что указывает на его физиологическую активность. С наличием вакуоли в большой степени связаны осмотические свойства растительной клетки, являющиеся одним из факторов, регулирующих процессы поступления и передвижения воды и минеральных солей. [c.34]

Имеющиеся в литературе данные указывают на непостоянство осмотических свойств клетки. Они зависят от видовых особенностей растений, типа тканей, условий существования и многих других факторов. Так, установлено, что осмотическое давление клеточного сока у растений, выращенных при низкой влажности почвы и воздуха, выше, чем у тех же растений, выращенных при более благоприятных условиях увлажнения. [c.72]

Осмотическое давление играет большую роль в жизни клеток. Каждая растительная клетка покрыта прочной целлюлозной оболочкой, к которой плотно прилегает протоплазма клетки. Поверхностный слой этой протоплазмы обладает свойствами полупроницаемой оболочки и, следовательно, свободно пропускает воду и не пропускает или почти не пропускает многие растворенные в воде вещества. Целлюлозная оболочка свойствами полупроницаемости не обладает и поэтому легко проницаема для всех растворенных веществ. [c.181]

В изменениях осмотических свойств, проницаемости и других физиологических свойств клетки, возникающих под влиянием тех или иных факторов, выражена одна из самых важных особен- [c.84]

К таким особенностям относятся наличие упругой и прочной клеточной оболочки значительное, развитие вакуолярной с сте- мы, в большой степени определяющей осмотические свойства клетки существование пластид, способствующих прохождению первичного синтеза органических веществ из углекислого газа и воды под влиянием солнечной энергии преобладание в клетках процессов синтеза над процессами освобождения энергии. [c.14]

Коллоидные и осмотические свойства растительной клетки в значительной мере определяют законы проникновения в нее воды из окружающей среды. Рассмотрим, что происходит с сухим семенем, если его поместить в воду или во влажную почву. Обычно такие семена набухают, увеличиваются в объеме, поскольку клеточные оболочки, протопласт и запасные вещества представляют высохшие коллоидные студии, или мицеллы, с большим содерл<анием белковых веществ, которые хорошо поглощают воду. Сильнее набухают белковые вещества, меньше— крахмал, ещё слабее — клетчатка. Поэтому сильнее набухают семена, богатые белками, например семена фасоли и гороха при набухании увеличиваются в объеме почти вдвое. Значительно меньше набухают семена злаков. [c.113]

Осмотические свойства клетки [c.54]

Образование олигомеров понижает осмотическое давление во внутриклеточном пространстве. Кроме того, отношение поверхность/объем для олигомера меньше, чем для мономера. Поэтому олигомер связывает меньше молекул воды и вносит меньший вклад в вязкость внутри клетки. Наконец, олигомерные белки обычно кооперированы и хорошо регулируются эффекторами. Хорошо известным примером физиологической оптимальности этих свойств является тетрамерный гемоглобин эритроцитов млекопитающих [85]. Однако такие свойства существенны и для менее специализированных клеток, содержащих самые разнообразные белки. [c.64]

Красные кровяные тельца—это живые клетки, ограничивающая поверхность которых обладает свойствами полупроницаемых перегородок. Эта поверхность отличается от остальной клетки богатством липоидов и весьма чувствительна к разного рода влияниям. Так, щелочи и растворители жиров разрушают ее. При набухании, обусловленном уменьшением осмотического давления в внешней среде, т. е. в плазме [c.192]

Для жизнедеятельности микроорганизмов необходимо наличие в питательной среде минеральных веществ. С их помощью регулируется осмотическое давление внутри клетки, они определяют скорость и направление биохимических реакций и коллоидные свойства живой протоплазмы. Из минеральных элементов важнейшую роль в питании микробов играет фосфор, необходимый для синтеза сложных фосфорсодержащих соединений с белками. Лучшими источниками фосфора являются различные фосфорнокислые соли калия, натрия, аммония. [c.514]

Обычно биологи, говоря о соединениях натрия, калия, магния и кальция, в первую очередь имеют в виду их хлориды, фосфаты, сульфаты и карбонаты. Все они имеют довольно сильно ионизированные связи. Соединяясь с катионами водорода, образуют кислые соли и кислоты. Соли имеют большое значение не только как составные части жизненной среды, но и как активные участники процессов в живых клетках. Ионы натрия благодаря небольшому размеру играют важную роль в поддержании водного режима организма, и увеличение концентрации Ма+ способствует удерживанию воды. Соли натрия наряду с солями других металлов определяют осмотическое давление в клетках и влияют на работу ферментных систем. Ионы натрия вместе с ионами калия служат для передачи нервного импульса через мембраны нервных клеток (см. 38). Нормальный ритм работы сердца и головного мозга зависит от строгого выдерживания соотношения концентраций ионоз калия и натрия. Ионов калия в организмах животных меньше, и повышение концентрации К+ оказывает вредное действие. В растениях калий способствует фотосинтезу и стимулирует процессы, связанные с прорастанием семян. Поэтому так важны калийные удобрения. Роль магния не ограничивается только участием в структуре хлорофилла. В организмах животных и человека он уменьшает спазмы сосудов и регулирует работу сердца. В периодической системе М занимает промежуточное положение между бериллием и щелочноземельными металлами. Его свойства уникальны имея высокий заряд и небольшой радиус, он в то же время образует в большинстве своих соединений не ионные, а кова- [c.180]

Поливинилпирролидон позволяет удлинить срок хранения рыбы в охлажденной морской воде без ухудшения качества рыбы [78, 74]. Это свойство основано на предотвращении проникновения воды в клетки рыбы вследствие выравнивания осмотического давления. В результате резко снижается набуханне рыбы, которое обычно приводит к ее порче. [c.143]

Полупроницаемость клеточной стенки и цитоплазматической мембраны обусловливают осмотические свойства клеток микроорганизмов. Все микроорганизмы обладают внутриклеточным осмотическим давлением. При внесении бактерий, дрожжей и актиномицетов в концентрированные растворы солей или сахаров у них наблюдается явление плазмолиза. При этом внешнее осмотическое давление намного превышает внутреннее. Плазмолиз у грамотрицательных бактерий воспроизводится легче, чем у грамположительных, которые не плазмолизируются или с трудом плазмолизируются. Внутреннее осмотическое давление бактерий равно 3—6 атм, оно вдвое ниже, чем в клетках животных. Это связано с большей проницаемостью оболочки бактерий по сравнению с оболочками клеток высших животных. [c.86]

Хотя В ГЛ. VII МЫ еще обсудим этот последний пункт более подробно, уместно упомянуть здесь, что Слейчер [681] в 1957 г. подверг серьезной критике представление о влажности устойчивого завядания как о почвенной константе. Он указал, что завядание есть следствие потери тургора листьями и что при падении тургора до нуля завядание зависит от осмотических характеристик клеточного сока в листьях. Завядание наблюдается, когда устанавливается динамическое равновесие между водным потенциалом почвы, водным потенциалом в листьях растения и осмотическим давлением сока в клетках листьев (см. гл. IX). Поскольку эта последняя величина изменяется в пределах от 5 до 200 бар, водный потенциал почвы, при котором происходит завядание, должен, очевидно, варьировать в не менее широких пределах. Для большинства культурных растений пределы колебаний значительно уже можно считать, что они приблизительно соответствуют величинам, приводившимся выше (от = —10 до = —20 бар). Важно, однако, помнить, что водный потенциал почвы, при котором наступает завядание, зависит от осмотических свойств клеточного сока растений. [c.89]

Связанные с мембраной детекторы , вероятно, также способны изменять скорость синтеза осмотически активных веществ в цитоплазме и вакуоли, но эти изменения происходят гораздо медленнее. Системы, регулирующие величину клеточного тургора, особенно важны для растений, обитающих в среде с экстремальными или непостоянными осмотическими свойствами. Например, растения, произрастающие на засоленных почвах, для поддержания тургора должны накапливать в своих жидкостях очень высокие концентрации растворенных веществ. Поскольку накопление ионов, например К . в таких больщих количествах, вероятно, повлияло бы на активность жизненно важных ферментов, клетки этих растений накапливают специальные органические вещества-полигидроксилированные соединения, такие как глицерол или маннитол, аминокислоты, например пролин. или же К-метилированные производные аминокислот, такие как глицинбетаин. Концентрация этих веществ в цитозоле может достигать очень высоких уровней (0,5 М), не влияя на метаболизм клетки. Вакуоль и ее содержимое самым непосредственным образом участвуют в регуляции тургорного давления в ответ на изменения окружающей среды (см. разд. 20.4.2). [c.391]

Антибактериальные свойства пенициллинов и цефалоспорииов вытекают из их способности ингибировать ферменты, ответственные за конечную стадию биосинтеза бактериальной клеточной стенки. Бактериальная клеточная стенка представляет собой макромолекулярную сетку, полностью окружающую клетку и обеспечивающую ее структурную целостность. В присутствии пенициллинов и цефалоспорииов нарушается тонкий контроль деятельности расщепляющих и синтезирующих ферментов, необходимый для правильного роста клеточной стенки растущих бактерий. Возникающая в таких условиях клеточная стенка становится дефектной и не может обеспечить защиту хрупкой мембраны цитоплазмы от внешнего осмотического давления. При этом внутриклеточная жидкость прорывается сквозь мембрану цитоплазмы и организм погибает [19, 20]. [c.339]

Значительно сложнее, по-видимому, рецепция неорганических солей, у которых ионы не связаны напрямую с злектрогенезом. Здесь может включаться целая гамма явлений, таких, как действие на состояние липидного матрикса, а через него на работу электрогенных насосов и ионных каналов непосредственное действие на состояние ионных каналов влияние на состояние электрогенных систем мембраны путем ее растяжения и сжатия вследствие изменения осмотических свойств клетки изменение состояния мембраны и ее электрогенных систем путем изменения поверхностного заряда и т,д. [c.128]

Кроме осмотических свойств среды должны быть подобраны и другие условия. Чаще всего протопласты изолируются в темноте или при слабом свете, pH обычно 5,4—6,2. Температурные условия могут в 1рьировать в широких пределах, например, для пшеницы оптимальная температура + 14°С, для томатов +27°С. Стабильности протопластов способствуют высокие концентрации СаСЬ и Mg b, воздействующих на мембранную систему клетки. [c.34]

Одновременно с химическими методами, хотя и не так интенсивно, арсенал методов исследования биологических мембран пополнялся физическими методами. Так, измерение осмотических свойств клетки (Пфеффер, 1877), скорости процесса, вызывающего вторичное сокращение мышцы (Гельмгольц, 1850), некоторые опыты в исследованиях Э. Дюбуа-Реймона, В. Оствальда, X. де Фриза и Э. Рейда можно с уверенностью классифицировать как физические. А опыты Р. Чамберса по изучению проникновения веществ в клетку и их диффузии внутри клетки (1922), измерению электрической емкости и электрического сопротивления эритроцитов (Фрике, 1925 Хёбер, 1926), изменению поверхностного натяжения на границе липид — вода в зависимости от добавок различных веществ, которые провели Д. Даниэлли и X. Давсон в 1935 г., являются истинно физическими методами, одними из самых плодотворных в изучении структуры и функции мембран. Так, Даниэлли и Давсон, приняв во внимание, что уменьшение поверхностного натяжения на границе липид—протоплазма может быть следствием взаимодействия белковых и липидных молекул, а также используя данные и идеи преды- [c.5]

Многие растворы поступают в клетку осмотически. Осмосом (от греч. озтов — давление) называется одностороннее проникновение воды через полупроницаемую оболочку. Его можно наблюдать, если два раствора различной концентрации разъединить полупроницаемой перегородкой, доступной для воды, но не пропускающей растворенного вещества. Вода с.определенной силой, зависящей от разности концентраций, станет притягиваться более насыщенным раствором из более разбавленного. Возникающее давление на полупроницаемую мембрану получило название осмотического давления. Начало исследованию осмотических свойств клеток положено крупным голландским ботаником Г. де Фризом (1848—1935), отрывшим тургор у растений. Опыты де Фриза, по заявлению ван Гоффа, легли в основу теории осмотического давления, разработанной этим известным физиком. [c.54]

Молекула АТФ обладает определенными свойствами, которые и привели к тому, что в процессе эволюции ей была отведена столь важная роль в энергетическом метаболизме клеток. Термодинамически молекула АТФ нестабильна, что вытекает из большой отрицательной величины ДСее гидролиза. В то же время скорость неферментативного гидролиза АТФ в нормальных условиях очень мала, т.е. химически молекула АТФ высокостабильна. Последнее свойство обеспечивает эффективное сохранение энергии в молекуле АТФ, поскольку химическая стабильность молекулы препятствует тому, чтобы запасенная в ней энергия бесполезно рассеивалась в виде тепла. Малые размеры молекулы АТФ позволяют ей легко диффундировать в различные участки клетки, где необходим подвод энергии извне для выполнения химической, осмотической, механической работы. [c.99]

Деполимеризация ЛПС происходит под действием щелочных растворов, процесс необратимый. Под действием щелочи макромолекула ЛПС распадается с образованием однородных молекул со средней молекулярной массой 200 ООО, щелочь действует на сложноэфирную связь липидной части ЛПС, с которой связаны жирные кислоты. Свойства ЛПС изменяются, особенно биологические. Кратковременная обработка щелочью сохраняет летальное действие для мышей, однако одно- и шестичасовая обработка приводит к полной детоксикации ЛПС, снижается иммуногенность и антигенность ЛПС, а также антикомплементарная активность липополисахарида, полностью исчезает митогенность ЛПС. Увеличивается сродство ЛПС к поверхности оболочек эритроцитов более чем в 20 раз. Это вызывает изменение морфологии клетки, что связано с осмотической хрупкостью сенсибилизированных эритроцитов. [c.376]

Так как цитоплазматическая мембрана обладает свойствами полупроницаемой оболочки, то в клетке создается повышенное осмотическое давление. Благодаря этому микробная клетка всасывает необходимые для ее жизни питательные вещества из окружающей питательной среды. Если питательные вещества находятся в окружающей среде в коллоидном состоянии, то поступить в клетку они смогут лишь после их расщепления. Такое расщепление питательных веществ осуществляется ферментами, которые микроорганизмы выделяют в окружающую среду, т, е. эктоферментами. [c.126]