Протоплазма физико-химические свойства

Исследование химического состава растений показало, что, кроме азота, углерода, кислорода и водорода, они содержат много зольных элементов, а именно калий, натрий, кальций, магний, кремний, фосфор, серу, хлор и др. Несмотря на то что количество минеральных веществ незначительно (около 5%), роль, которую они играют в жизни растений, весьма велика. Одни минеральные вещества входят преимущественно в состав протоплазмы клеток (азот, кислород, водород), другие участвуют в построении ферментов (сера, фосфор, магний), третьи влияют на физико-химические свойства протоплазмы и поддерживают коллоидное состояние клеточных белков (натрий, калий, хлор и др.). При недостаточном поступлении из почвы зольных веществ наблюдается нарушение биохимических процессов в клетках растений, что отражается на внешнем виде растений. [c.294]

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]

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]

Физико-химические свойства коацерватов во многом напоминают свойства протоплазмы. Согласно теории Опарина, коацервация имела большое значение в истории возникновения первых живых организмов на земле. [c.209]

Физико-химические свойства коацерватов в ряде отношений напоминают соответствующие свойства протоплазмы, что привлекает к ним внимание биологов согласно А. И. Опарину, коацервация имела большое значение для пространственного отделения и организации коллоидных веществ в истории возникновения жизни на Земле. [c.167]

Проникнув в клетку, ядовитые вещества изменяют ее физико-химические свойства (поверхностное натяжение, осмотическое давление). Они вступают во взаимодействие с белковыми и другими компонентами клетки, изменяют активность ферментов и процессы обмена веществ. В результате этого происходит нарушение нормального физико-химического состояния протоплазмы и физиологических функций клетки. При определенных условиях это нарушение приводит к летальному исходу. [c.17]

Проникнув в живую клетку, пестициды изменяют физико-химические свойства протоплазмы, разрушают мембраны органелл, изменяют реакцию среды, нарушают условия нормального функционирования клеточных белков. [c.16]

В некоторых случаях при высаливании наблюдается коацервация. Она заключается в том, что одна из фаз — раствор растворителя в ВМС — вязкая жидкость и выделяется не в виде сплошного жидкого слоя, а в виде концентрированной эмульсии из капелек, которые лишь очень медленно сливаются. Физико-химические свойства коацервата несколько напоминают свойства протоплазмы, и это привлекло внимание биологов. Полагают (А. И. Опарин), что коацервация имела большое значение в возникновении жизни на Земле. [c.260]

В заключение отметим, что некоторые физико-химические свойства коацерватов в известной мере напоминают соответствующие свойства протоплазмы. Это привлекает к коацерватам внимание биологов. Так, А. И. Опарин считает, что процесс коацервации имел большое значение в истории возникновения жизни на земле. [c.436]

Большая научная и практическая ценность этих исследований состоит в том, что водообмен растений в них тесно увязывается не только с анатомическими и морфологическими особенностями растения, но, главным образом, с общими коллоидно-химическими и биохимическими свойствами протоплазмы, со всем сложным комплексом протекающих в последней процессов обмена веществ. Большое влияние на водообмен растений оказывают физико-химические свойства почвы как среды, за счет которой удовлетворяется подавляющая часть используемой растением воды. [c.318]

Различна также природа внутренних клеточных механизмов, от которых зависят оба вида устойчивости. Даже и в пределах группы жаростойких растений следует различать организмы, обладающие действительной устойчивостью к действию высоких температур в силу специфических физико-химических свойств протоплазмы их клеток (например, тыква) от растений, которые защищаются от повреждающего действия жары усиленной транспирацией, обеспечиваемой имеющейся у них мощной корневой системой (арбуз). Так, у кукурузы температура листьев в дневные часы на 1—3° выше температуры воздуха, тогда как у подсолнечника, пшеницы —на 1—2° ниже. [c.369]

Наряду с антагонистическим, взаимовлияние ионов может носить прямо противоположный характер. В этом случае воздействие, оказываемое каким-либо ионом на физико-химические свойства протоплазмы и ее коллоиды, при прибавлении другого [[Она не только не ослабляется, но, наоборот, усиливается. Такого рода явление известно под именем синергизма ионов. [c.441]

Изменения физико-химических свойств коацерватной системы протоплазмы весьма сильно сказываются на физиологических функциях растения, и в первую очередь на процессах водообмена. Заболевание изменяет скорость транспирации, однако направление этих изменений в очень большой степени зависит от природы возбудителя (табл. 76). [c.644]

Эти факты показывают, что вопрос о природе антагонизма еще далек от своего окончательного разрешения. Успеху работ в этой области будет способствовать углубленное изучение влияния, оказываемого анионами и катионами неорганических солей на физико-химические свойства протоплазмы. Решение этой задачи сильно затрудняется из-за непостоянства свойств протоплазмы. [c.442]

Имеются основания считать также, что ауксины увеличивают растяжимость клеточных стенок (Боннер, Руге). Обработка стимуляторами изменяет физико-химические свойства протоплазмы и клеточных мембран, что в свою очередь сказывается на проницаемости последних для воды и минеральных соединений. Известны и некоторые другие гипотезы. [c.564]

Аналогичное действие оказывают водные растворы различных спиртов, ацетон, различные соли органических и неорганических кислот. Показано, что раствор глицерина снижал границу гибели тканей капусты до —195° С. Природа этого явления пока полностью не изучена. По-видимому, защитное действие растворов состоит в благоприятном влиянии, которое они оказывают на физико-химические свойства протоплазмы (проницаемость, электропроводность и другие). [c.628]

Уже отмечалось, что в результате внедрения гиф паразита в инфицированных клетках нарущается обычный ход процессов обмена. Под влиянием инфекции изменяются физико-химические свойства протоплазмы и, прежде всего, увеличивается проницаемость ее пограничных слоев. Это приводит к увеличению экзосмоса неорганических солей и органических веществ из инфицированных клеток. Так, извлекаемость органических веществ из тканей листьев пшеницы, пораженной ржавчиной, возрастала до 500% по сравнению со здоровыми растениями. [c.643]

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРОТОПЛАЗМЫ Понятие о дисперсных системах [c.49]

Протоплазма бактерий. Под наружной оболочкой клетки находится протоплазма, поверхностный слой которой обладает полупроницаемыми свойствами и представляет собой цитоплазматическую мембрану. Эта мембрана в нормальных условиях тесно соприкасается с наружной оболочкой. По физико-химической структуре [c.257]

Неверными оказались и взгляды на протоплазму как на простой комочек белка. Верно, конечно, что жизненные свойства в протоплазме связаны с белком, но нет никакого сомнения, что нельзя говорить о живой молекуле белка. Жизнь возникла в результате весьма сложных сочетаний (химического и физико-химического порядка) белковых тел с водой, липоидами и электролитами. Белки благодаря своей химической активности и физико-химическим свой- [c.322]

Однако объяснять причину старения живого организма только старением его коллоидов нельзя. Как известно, в организме происходит непрерывный обмен веществ, процесс ассимиляции и диссимиляции, разрушение органической субстанции и образование ее. И хотя протоплазма всех организмов находится в коллоидном состоянии, причины старения их кроются не в физико-химических, а более сложных, биологических процессах. В самом деле, в любом растворе того или иного коллоида не наблюдается специфического, присущего именно живым организмам обмена веществ и энергии, явлений ассимиляции и диссимиляции. Если у коллоидов протоплазмы в процессе ее жизнедеятельности и наблюдается постепенное понижение водосвязывающей способности, уменьшение стойкости и изменение других свойств, сходных с изменениями коллоидных растворов, то они происходят в результате направленного изменения химического состава коллоидов организма, определяемых процессами обмена веществ. [c.489]

Здесь же можно подчеркнуть исключительно большое влияние, которое на деятельность каталитического аппарата клетки оказывает общее физико-химическое состояние протоплазмы. Согласно Опарину, структурные свойства протоплазмы необходимо рассматривать как фактор, регулирующий ход процессов обмена веществ клетки. Вместе с тем характер самой структуры является непосредственным следствием того сложного сочетания биохимических процессов, которые в данной клетке осуществляются. Таким образом, структура протоплазмы — система динамическая, лабильная. Равновесие в этой системе поддерживается только за счет сохранения определенного соотношения скоростей протекающих в ней процессов. [c.55]

На понижении растворимости и переходе от полного смешения к ограниченной растворимости основаны также многочисленные случаи коацервации (Бунгенберг-де-Ионг). Так, например, коацерваты с расслоением в капельножидкой форме или в виде двух слоев могут быть получены из водных растворов желатины добавлением спирта или сернокислого натрия, из спиртовых растворов проламинов при разбавлении их водой, из положительно заряженных молекул желатины (при pH 1,2—4,8) и отрицательно заряженных частиц гуммиарабика или крахмалофосфорной кислоты, из растворов двух белков с сильно различными положениями изоточек, из растворов белка и нуклеиновых кислот и др. Во всех этих случаях коацерваты возникают в условиях перехода к взаимно ограниченной растворимости компонентов раствора. Степень расслоения полимеров при коацервации очень велика, например, при получении коацервата из 1%-ного раствора желатины до 93% ее количества входит в состав коацерватного слоя, а при более низких концентрациях — относительно еще больше поэтому оба слоя при коацервации резко различаются по содержанию коллоидных веществ. Физико-химические свойства коацерватов в ряде отношений напоминают соответствующие свойства протоплазмы, что привлекает к ним внимание биологов согласно Опарину, коацервация имела большое значение для пространственного отделения и организации коллоидных веществ в истории возникновения жизни на Земле. [c.187]

Ранее уже были рассмотрены данные наших опытов, в которых было показано, что на активность изолированных препаратов ферментов метаболиты микроорганизмов и отдельные компоненты токсина либо не влияют вовсе, либо влияние это ничтожно мало по сравнению с влиянием на деятельность тех же ферментов в живой клетке. Эти опыты приводили к выводу, что влияние инфекции на ферментативный аппарат клетки опосредовано действием на структуру протопласта. Детальное изучение физико-химических особенностей протоплазмы, а также мембран протопласта и органоидов показало, что иммунные и неиммунные формы растений в этом отношении существенно различаются. При изучении структурной вязкости протоплазмы, стабильности величины pH, отношения к действию детергентов, ультразвуковых волн, прочности связи пигментов с протеидно-липндным комплексом и ряда других свойств мы неизменно убеждались в том, что у иммунных форм растений эти показатели во всех случаях неизмеримо более высокие, чем у неиммунных. Нет сомнений в том, что характерная для иммунных форм растений структурная прочность протопласта является одним из важнейших факторов, обусловливающих их способность сохранять высокую эффективность энергетического обмена вопреки дезорганизующему влиянию, которое могла бы оказать на него инфекция. [c.331]

Железо и марганец являются передатчиками кислорода в процессах дыхания и принимают участие в ферментативных реакциях. Железо входит в состав дыхательного фермента. Соли кальция стимулируют развитие микроорганизмов, медь входит в состав ферментов. Кроме перечисленных элементов, для жизнедеятельности микроорганизмов необходимы так называемые микроэлементы цинк, бор, кобальт, никель, уран, телур и др-Они необходимы как стимуляторы развития и роста микробов, каталитически ускоряющие сложные физиологические процессы и действующие на физико-химические свойства коллоидов протоплазмы, усваиваются они из веществ, входящих в состав естественной питательной среды. [c.515]

Кальций способствует росту корней. Потребность растений в нем проявляется с момента прорастания семени. Если при недостатке азота, фосфора и калия в первую очередь ослабляется развитие надземной части, то нри недостатке кальция — рост корневой системы. При отсутствии кальция во внешней питательной среде корни ослизняются и заболевают, на листьях появляются желтые пятна, нарушается углеводный и азотный обмен, затрудняется восстановление в растениях нитратов до аммиака. Кальций способствует усвоению растениями аммиачного азота, оказывает влияние на физико-химические свойства протоплазмы — ее вязкость и проницаемость, нейтрализует образующиеся в растениях органические кислоты, в частности щавелевую, устраняет или ослабляет вредное действие на растения одностороннего избытка других катионов. На кислых почвах растения часто страдают от избытка ионов водорода, алюминия, железа и марганца внесение кальция на этих почвах сни/кает их вредное действие на растения. Молодые, растущие части растения содержат мало кальция. Меньше всего кальция в семенах, больше — в листьях и стеблях, особенно стареющих. [c.29]

Токсическое действие формалина связано с необратимыми реак циями взаимодействия формальдегида с аминогруппами продукте метаболизма. Он осаждает белки и изменяет физико-химическю свойства протоплазмы. [c.256]

Заболевание растений, как правило, сопровождается существенными изменениями физико-химических свойств протоплазмы. Одной из характерных сторон этих изменений является увеличение проницаемости пограничных слоев плазмы, выражающееся в увеличении экзосмоса неорганических солей и органических соединений из клеток. Повышение проницаемости у больных растений наблюдали многие авторы — Дорохова (1940а), Тетчер (That her, 1940), Рейн-гардт (1957) и т. д. Кокин (1948), изучая физиологические изменения, вызываемые ржавчиной у растений пшеницы, нашел, что вымываемость органических веществ у больных растений возрастает до 500%. Купревич (1947) приводит данные по изменению проницаемости для ряда растений, пораженных различными микроорганизмами (табл. 7). [c.99]

Не менее важным показателем физико-химических свойств протоплазмы является ее вязкость. Рубин с сотрудниками (Аксенова и Рубин, 1964 Рубин и Ладыгина, 1964) показали, что под воздействием токсина Botrytis inerea и отдельных активных веществ, выделенных из токсина, структурная вязкость протоплазмы у хранящейся капусты снижается (табл. 9). [c.101]

Взаимное ослабление ионами оказываемого ими действия и относится к явлению антагонизма. Оно было впервые обнаружено Жаком Лебом на животных объектах. Растворы, составленные с учетом антагонистических взаимоотношений, носят название ф и-зиологически уравновешенных. Природа антагонистического действия ионов изучена еще крайне недостаточно. Всего более оснований считать, что это явление основано на различном влиянии отдельных ионов на физико-химические свойства протоплазмы. Особое значение имеет, по-видимому, антагонистическое влияние различных ионов на коагуляцию коллоидов. [c.439]

Работы И. И. Туманова, Т. С. Сулакадзе и их сотрудников показывают, что затухание ростовых процессов и переход к состоянию покоя связаны с глубокими изменениями физико-химических свойств протоплазмы, которые выражаются в уменьшении водоудерживающей способности и, как следствие, в снижении оводненности биоколлоидов протоплазмы, в их обезвоживании. В особенности сильно снижается при закаливании содержание несвязанной, легко замерзающей воды. Одновременно повышается вязкость протоплазмы. [c.629]

Конечно, в основе ассимиляции и диссимиляции лежат химические и физико-химические процессы. Но это такое гармоническое сочетание химических и фи-зико-хихмических процессов, которое присуще в природе только протоплазме и вытекает из ее свойств, как высшей ступени развития материи. [c.10]

При гидратации рыхлосложенных мицелл высокополимерных соединений вода проникает внутрь мицелл, вследствие чего-наступает гидратация активных групп молекул, расположенных внутри мицелл. Такая гидратация называется пермутоид-ной. Она может повлечь за собой увеличение степени дисперс-ности коллоидной системы вплоть до ее распада (растворения). При гидратации коллоидных мицелл, молекул и ионов изменяется не только состояние этих компонентов протоплазмы, но и свойства самой воды. Эти изменения идут в направлении снижения физико-химической и связанной с ней физиологической активности воды (см. ниже). [c.315]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология