Эффективность ассимиляции

Затруднения с разработкой экономичных и эффективных методов удаления из сточных вод соединений азота связаны с высокой растворимостью большинства минеральных азотсодержащих солей и пополнением воды азотом за счет ассимиляции его из воздуха некоторыми видами водной растительности. [c.71]

Потребление в процессе культивирования субстрата, кислорода и других источников питательных веществ микроорганизмами представляет цепочки сложных биохимических реакций, в которых как побочный продукт выделяется диоксид углерода. В природе эти реакции известны, поэтому легко можно определить минимальное количество СОг, которое образуется при синтезе микробного белка по соответствующему пути биологической ассимиляции. Эффективность процесса культивирования может быть выражена количеством углерода потребляемого субстрата, непосредственно включаемого в клеточное вещество микроорганизмов. Рассчитанная максимальная эффективность потребления углерода (соответствующая минимальному выделению СОг) часто находится в пределах 70%. На практике эта величина несколько ниже (в пределах 40—65%), так как в больших ферментаторах во всех их частях трудно создать условия , обеспечивающие оптимальный биологический путь потребления углерода вместо более эффективного биологического процесса имеет место повышенное образование СОг и выделение тепла. [c.311]

Эффективность ассимиляции СОг при фотосинтезе может быть оценена по квантовому выходу процесса. Известно, что [c.339]

При культивировании микроорганизмов на метане потребности в кислороде велики, так как эффективность ассимиляции углерода метана низкая, а содержание водорода в молекуле субстрата велико. Процесс характе- [c.313]

Исследование влияния температуры (17 °С, 22 °С и 30 С) на эффективность деструкционных процессов 26 почвенных изоля-тов, растущих на 2,4Д на жидкой питательной среде показало, что для отдельных штаммов микроорганизмов снижение температуры культивирования на 8-12 °С от оптимальной существенно не отражается на степени ассимиляции ксенобиотика. Так, в случае культивирования 11 бактериальных штаммов при температуре 21-22 °С на 2,4Д в концентрации до 500 мг/л на минимальной питательной среде в течение 15 суток степень деструкции 2,4Д составляла 88-94.5 %, в то время как при температуре 30 С в тех же условиях снижение концентрации ксенобиотика происходило на 95-98 %. [c.54]

Причина эффективности ПАСК заключается в том, что, она является антиметаболитом — веществом, сходным по структуре с естественным метаболитом — парааминобензойной кислотой, необходимой для нормальной ассимиляции микроорганизмов и являющейся ростовым фактором— витамином, участвующим в обмене веществ микроорганизмов. ПАСК, отличаясь от парааминобензойной кислоты наличием фенольной группы в метаположении к аминогруппе, участвуя в обмене веществ, подавляет рост микроорганизмов и приводит к их вырождению, являясь антагонистом парааминобензойной кислоты — антивитамином. [c.257]

Эти выводы о влиянии различных относительных сопротивлений на форму ассимиляционных кривых можно проиллюстрировать с помощью более простого уравнения (IV. 5), подставив в него ряд произвольных значений и построив результирующие световые кривые. Для расчета кривых зависимости ассимиляции от концентрации СО2 необходимо более сложное уравнение. Обозначим сумму всех диффузионных эффективных длин от i-ext до Laq как La и предположим, что химическое сопротивление Lit обратно пропорционально интенсивности света I, т. е. [c.140]

Значения видимой ассимиляции, вычисленные с помощью этого уравнения, приведены в табл. 6. Из таблицы видно, что при изменении какого-либо внутреннего или внешнего фактора (за исключением концентрации СО2 — для данного соотношения) величина воздействия этого изменения на скорость ассимиляции будет зависеть от отношения сопротивления, на которое влияет фактор, к общему сопротивлению (ср. также стр. 72 и табл.. 3). Так, эффект, вызванный заданным изменением интенсивности света, при широко раскрытых устьицах (когда La мало) будет больше, чем при почти закрытых (когда La велико и составляет наибольшую часть общей эффективной длины). В этом можно убедиться, сравнив 3-й и 6-й столбцы таблицы. Точно так же при высокой интенсивности света (когда LJI мало) дан юе сужение или расширение устьиц окажет большее воздействие на ассимиляцию, чем при низкой его интенсивности (когда LJ/ составляет значительную часть общей эффективной длины). Чтобы убедиться в этом, следует сравнить последнюю и первую строки таблицы. [c.140]

Величины скорости видимой ассимиляции в воздухе (0,03% O ) при 20° С вычислены из уравнения (IV. 10) для различных значений диффузионного сопротивления (эффективной длины Lj) и интенсивности света (/). I = 0,16 см -с Р=>3,0-10 мбар Л = 1,0см . /, = 0,67 см — вероятное минимальное значение для листьев наземных растений с широко раскрытыми устьицами (ср. со стр. 72 и табл. 3) величина принята равной 40 см с тем, чтобы (./100 было равно 0,4 см и dq dt= 6t мм -см -ч при самой высокой интенсивности света и самом низком диффузионном сопротивлении (ср. с табл. 4) [c.141]

Таким образом, эвтрофикацию водоемов можно предупредить удалением из воды хотя бы одного питательного вещества. Практически это сводится к удалению из сточных вод соединений фосфора, так как углерод в виде бикарбонатов, а азот в результате ассимиляции из воздуха некоторыми видами водной растительности почти всегда присутствуют в природных водах. К тому же из-за высокой растворимости большинства минеральных азотсодержащих солей изыскание эффективных и экономичных методов их удаления вызывает большие затруднения. Тем не менее, в последнее время выявилась необходимость строгого нормирования содержания аммонийных солей и нитратов в воде водоемов. Действующими в нашей стране Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами (1975) по токсикологическому признаку в воде водоемов рыбохозяйственного значения лимитируется содержание аммонийных соединений, а в воде водоемов хозяйственнопитьевого и культурно-бытового пользования — содержание нитратов. Предельно допустимая концентрация аммонийных соединений принята 0,5 мг/л, а для нитратов (в пересчете на азот) — 10 мг/л. [c.109]

Эффективность подкормок азотнокислым аммонием зависит от дозы, а также от того, было ли внесено основное удобрение и в какую фазу развития растений дана подкормка. Внесение нитрата аммония в основное удобрение, особенно в повышенных количествах, может ослабить действие подкормок. Исключительно важное значение имеют сроки применения азота в подкормку. Ранняя подкормка является часто решающей для получения высоких урожаев. Внесение в почву в легкоусвояемой форме необходимых для растений элементов пищи рано весной, когда почва обеспечена влагой, оказывает влияние на все последующее развитие растительного организма. Сформировав корневую систему и органы ассимиляции, растения приобретают способность поглощать значительные количества питательных веществ из почвы и использовать их на создание высокого урожая. Что касается оптимальной нормы азота для подкормок, то выбор ее зависит от вида культуры, плодородия почвы, удобрения предшественника. Средней дозой азота, обеспечивающей высокие прибавки урожая зерна, принято считать [c.189]

У многих растений существует тесная ассоциация корней с грибами-микориза. Многие почвенные грибы, в том числе агариковые, могут проникать в корни растений и внедряться в их клетки при этом они стимулируют рост корней, вьщеляя ауксины. Опытные грибники знают, что некоторые съедобные грибы растут только вблизи определенных видов деревьев (ель, лиственница, сосна, дуб), которые в микоризе играют роль растения-хозяина. Гриб, проникший в клетки корневой коры, образует в ней разветвления в виде пузырьков и веточек (везику-лярно-арбускулярная микориза). Польза такой ассоциации для гриба состоит в том, что он получает от растения продукты ассимиляции, а для растения В более эффективном поглощении минеральных веществ (фосфата, связанного азота) из почвы. [c.513]

Гемицеллюлозные иатоки эффективно использовались совместно с карбамидом [1]. В ириеутетвии ионов водорода (серная, ортофосфорная и другие кислоты) гликозидная гидроксильная группа моносахаридов реагирует с амидной группой карбамида, образуя гликозилмочевины (уреиды моносахаридов) [15—17]. В сопоставлении с карбамидом они отличаются замедленной гидролизуемостью, что обусловливает более эффективную ассимиляцию азота микрофлорой рубца жвачных. Технология процесса была разработана в СССР [14—16]. Позднее она нашла подтверждение в других странах [80]. [c.251]

Молярный выход биомассы и эффективность ассимиляции углерода у бактерий, окисляющих метиловый спирт по рибулозомонофосфатному пути, был выше, чем у бактерий, ассимилирующих его по сериновому пути. Кроме того, первые бактерии обладают значительно более высокой скоростью роста на метиловом спирте, чем бактерии с сериновым циклом фиксации. Таким образом, для утилизации Сгкомпонентов из среды бактерии с РМФ-путем ассимиляции наиболее экономичны. [c.291]

Первичным источником белка на нашей планете являются растительные организмы с их замечательной способностью синтезировать белок из углекислоты, воды и неорганических источников азота. Поэтому понятно, какое большое теоретическое значение имеет исследование генетических и биохимических механизмов процессов, лежащих в основе усвоения азота растениями и его превращений в аминокислоты и белки. Ассимиляция нитрата у большинства культур — это основной способ превращения неорганического азота в органические соединения. При этом нитрат превращается в аммоний за счет действия механизма поглощения нитрата и двух ферментов нитратредуктазы (НР) и нитритредуктазы (НИР). Таким образом, азот становится доступным для многих биосинтетических процессов, наиболее важным из которых с количественной точки зрения является синтез белка. Сейчас известно, что в регуляции процессов на этом пути определенную роль играют доступность нитрата и гормонов, свет и конечные продукты реакции. Данные физиологических и биохимических исследований, однако, почти не раскрывают молекулярные механизмы, лежащие в основе развития и регуляции реакций, входящих в этот процесс. Такая информация очень важна, если ученые стремятся понять, каким образом новые методы молекулярной биологии могут быть использованы для повышения эффективности ассимиляции нитрата и, следовательно, повышения содержания белка в растениях. [c.378]

Согласно биохимическим исследованиям выяснено, что осенние сеголетки массой 70-80 г и более по своей упитанности почти не отличаются от рыб старшего возраста. Накопление жира у сеголетков интенсивно происходит в октябре при резком охлаждении воды в связи с перестройкой физиологии организма рыбы на увеличение эффективности ассимиляции вещества поглощенной пищи на построение тела (образование мьшщ и жировых отложений), что является биологической закономерностью сиговьк рыб (Созинов, 1984, 1989 Рыжков, 1987). В этом повинны зоопланктеры, которые при снижении температуры воды до осенне-зимних значений отличаются повышенной калорийностью по сравнению с летним периодом, примерно, в 3-5 раз за счет увеличения концентрации липидов (Алимов, 1989). [c.46]

Значения коэффициента эффективности ассимиляции е, согласно данным Коновера [84], находятся в диапазоне 40—901% (т. е. экскреции составляют 10—60 %). Отсюда очевидна целесообразность использовать уравнение типа (6.31). В таком случае скорость роста растительноядного зоопланктона Сз может быть параметризована следующим соотношением [c.191]

Скорость фотодыхания довольно трудно измерить. Поэтому в литературе часто оперируют другой величиной — точкой СОд-компенса-цииЧ, понимая под эти,м такую концентрацию СО2 (при заданной постоянной интенсивности света), при которой ассимиляция СО2 в ходе фотосинтеза уравновешивается дыханием. Воздух содержит - 0,03% (или 300 МЛН ) СО2. Для обычных сельскохозяйственных Сз-растений точка С02-компенсации составляет 40—60 млн при 25 °С. Для С4-растений эта точка намного ниже, иногда менее 10 млн". Роль данного различия особенно велика при сильном освещении, поскольку при этом содержание СО2 в воздухе над полем растущих растений заметно падает. Точка С02-компенсации в жаркие дни повышается, в результате у Сз-растений в отличие от С4-растений сильно понижается эффективность фотосинтеза. [c.56]

Активный уголь — эффективное средство извлечения растворенных органических соединений, не полностью удаленных при обычной биологической очистке и обусловливающих БПК, ХПК, цветность, а также привкусы и запахи сточных вод. Активный уголь извлекает органические вещества путем адсорбции и биораапада. Находящиеся в растворе молекулы улавливаются пористой поверхностью гранулированного угля, в то время как другие материалы задерживаются в результате осаждения и биологической ассимиляции. Теоретически извлечение органических веществ происходит главным образом в результате адсорбции, тогда как биологическая активность способствует регенерации адсорбирующей поверхности путем повторного открытия пор активного угля. Хотя на начальной стадии эксплуатации угольной колонны доминирующую роль играет адсорбция, тем не менее значение биологической активности в процессе извлечения растворенных органических веществ также весьма существенно. Следовательно, токсичные вещества, тормозящие микробиальную активность, могут уменьшить эффективность работы установки. Сточные воды с высоким pH, получаемые после первичного химического осветления, должны быть нейтрализованы перед фильтрованием в угольных адсорберах. Так как механизм доочистки активным углем полностью не выяснен, то перед обработкой каждого данного типа сточных вод необходимо проводить экспериментальные исследования. [c.375]

Несмотря на то что фотохимические реакции [1] имеют большое значение в природе (ассимиляция), в технике [5] (фотография) и в научном исследовании (строение атомов и молекул), в препаративной неорганической химии их применяют ограниченно. Это связано главным образом с тем, что большинство неорганических соединений в противоположность многим органическим веществам слабо абсорбирует видимый или даже ультрафиолетовый свет. Выход при фотохимических реакциях обычно очень незначителен часто возникают свободные радикалы или атомы, из которых вновь образуются исходные вещества. Все же известно значительное число реакций, в которых квантовый выход ф [6] достигает значения, равного 1, или, как, например, при цепных реакциях, существенно больше 1. Однако, вообще говоря, только повышение температуры является простым и эффективным средством для доведения до конца тех же реакций. Применение света имеет преимущество только тогда, когда необходимо активировать при возможно более низкой температуре один компонент реакционной смеси без заметного влияния на другие. Поскольку возбужденная молекула сама не абсорбирует света, могут быть применены другие молекулы или атомы, например пары ртути световая энергия, поглощенная ими, переносится часто на другие молекулы. Например, Нг в присутствии паров ртути при облучении светом 2537 А дает все реакции, характерные для атомарного водорода [7]. [c.546]

Две важнейшие специфические для растений функции осуществляются фо-тосмитезнруюшимн клетками, которые содержат хлоропласты и служат для всего организма источником органических веществ-продуктов ассимиляции углерода, и всасывающими клетками, которые поглощают из окружающей среды воду и растворенные минеральные вещества. У большинства высших растений эти две функции не могут выполняться одними и теми же клетками, так как для первой из них нужен свет, а вторая осуществляется в толше почвы в темноте. Для каждого из этих процессов требуется и ряд других условий. Фотосинтез, например, должен протекать в особой микросреде, где строго регулируется относительная влажность и содержание СОг. Достигается это с помощью устьиц-особых отверстий в покрытом кутикулой эпидермисе, которые способны открываться и закрываться в зависимости от тургора замыкающих клеток (рис. 19-10). С другой стороны, для эффективного поглощения веществ из почвы нужна очень большая всасывающая поверхность, которую обеспечивают корни необходимы также мембранные транспортные [c.175]

Эволюция прокариот. Согласно распространенному, хотя и весьма гипотетическому представлению, в восстановительной первичной атмосфере происходило развитие прокариотических организмов (рис. 17.5). Первыми прокариотами, которые могли появиться в водоемах, богатых органическими веществами, были организмы, существовавшие за счет брожения и обладавшие основными функциями анаэробного обмена (фруктозобисфосфатный и пентозофосфатный пути). Если предположить, что в водоемах имелись тогда и сульфаты, то следующим достижением органической эволюции мог быть эффективный транспорт электронов с созданием протонного потенциала как источника энергии для регенерации АТР. На этом этапе эволюции, вероятно, возникли производные тетрапиррола, содержащие железо или никель, а также автотрофный способ ассимиляции углерода (путь ацетил-СоА). Как реликты тех времен могут рассматриваться метанобразующие и ацетогенные бактерии, а также бактерии, восстанавливающие сульфаты до сульфида, которые, за рядом исключений, могут использовать Hj, Oj и некоторые продукты брожения. [c.519]

Николас и Насон [69] установили, что молибден является существенным компонентом ферментативного восстановления нитрата до нитрита при ассимиляции нитратов редуктазой Neurospora, но не требуется для восстановления ФАД в присутствии НАДФН, поскольку инактивированные цианидом, лишенные молибдена и нативные формы белка также являются эффективными медиаторами восстановления ФАД. Ферментные препараты, содержащие молибдат, катализируют окисление ФМННз (структура IX, см. выше), а препараты, содержащие восстановленный молибден (они получаются путем восстановления молибдата — Нг), ка- [c.289]

Средняя концентрация СОг над листом может быть изменена путем изменения fo и (или) Со однако получить какое-нибудь наперед заданное значение этой концентрации можно лишь путем проб и ошибок, так как при стационарном состоянии фотосинтеза она существенно зависит от скорости этого процесса. Поэтому данный метод неудобен для проведения многофакторных экспериментов. В этих целях может быть использована модификация метода полузамкнутой системы [218], при которой через систему пропускается очень медленный измеренный ток (fo) чистой СОг. При стационарном фотосинтезе эта СОа полностью ассимилируется, и значение fo выражает скорость ассимиляции. Если выбрать наперед заданные значения fo, то можно проводить многофакторные эксперименты, в которых скорости ассимиляции будут независимыми перёменными, а измеряемые стационарные концентрации — зависимыми [248]. Конечно, трудность получения наперед заданной концентрации СОг остается также и для опытов в открытой системе. Более того, здесь к этому добавляется и еще одно неудобство, а именно то обстоятельство, что эффективные концентрации нам неизвестны. [c.87]

Другой подход к рассматриваемой проблеме — это расчет концентрации СОг в подустьичных воздушных полостях (соответствующие этим концентрациям скорости ассимиляции приведены в табл. 4). При расчете следует в каждом случае умножить 0,03% на величину, полученную при делении суммы внутренних эффективных длин (0,845 см стр. 72) на общие эффективные длины (табл. 3). Для неподвижного воздуха были найдены значения 0,0098, 0,0069 и 0,0021% при ширине устьичных щелей 10, 3 и 1 мкм соответственно при скорости ветра [c.149]

Если предположить, что скорость фотодыхания при любой данной концентрации кислорода постоянна на всем протяжении исследуемой области концентраций СО2 и что подавление видимой ассимиляции кислородом обусловлено только фотодыханием, то тогда, очевидно, прямые на фиг. 84 должны быть параллел1>-ны подавление в этом случае объяснялось бы тем, что вследствие увеличения Г уменьшается количество СО2, доступное для поглощения. Однако наклон кривых (который выражает эффективность карбоксилирования , или отношение приращения скорости видимого поглощения к приращению внешней концентрации СОа [299]) также уменьшается с увеличением концентрации кислорода. Это означает, что либо сам фотосинтез подавляется кислородом, либо фотодыхание изменяется при изменении концен- [c.184]

Примерно 15 лет спустя Варбург [306, 307] использовал тот же метод для освещения суспензии клеток hlorella в своем аппарате и убедился, что в действительности интерес представляет совершенно иной результат. При равных периодах света и темноты (в этом случае количество света уменьшается вдвое) скорость ассимиляции (определяемая по выделению кислорода) возрастала по мере увеличения скорости вращения диска и приближалась к величине, которую дает непрерывное освещение при той же интенсивности света. В одном опыте, в котором эти периоды были равны 7,5 мс, скорость ассимиляции уменьшалась не на 50% (как можно было бы ожидать), а всего на 30%. Если же длительность периодов составляла 3,8 мс, то скорость ассимиляции уменьшалась всего на 4%, что означает удвоение эффективности использования света (точнее — увеличение в 1,92 раза). Этот неожиданный результат можно было объяснить либо тем, что восстановление СО2 продолжается и з темноте, либо тем, что при коротких вспышках света скорость этого [c.230]

Образование гексозы из воды и углекислоты связано с изменением энтальпии АН = 672 ккал/моль. Свободная энергия этой реакции составляет АО = 686 ккал/моль. Из термодинамического уравнения АС = АЯ—ГД5 следует, что энтропийный член ТА5 = —14 ккал/моль. Следовательно, при образовании гексозы из СОг происходит уменьше 1ие энтропии, что отвечает процессу образования более сложного соединения из более простого. Считая на 1 моль СОг АО = 114,7 и учитывая, что на ассимиляцию 1 моль СОг требуется 8 квантов красного света по 43 ккал/моль, легко найти, что эффективность фотосинтеза составляет [c.340]

Прокофьев М. Ф., Башмаков П. В., Макагонов Ю. И., Горшков В. В., Изучение возможности ассимиляции флотореагента АНП-2 в нефтеперерабатывающей промышленности и исследование экономической эффективности его применения и производства, Отч. № 70-65, 69 с., библ. 20 назв. [c.54]

Для изучения промежуточных ступеней фотосинтеза Кальвин применил разные способы выделения продуктов ассимиляции СОа- Наиболее эффективным оказалось видоизменение хроматографического метода М, С. Цвета, соединенного с радиографией (стр. 165). Исследуемая смесь в растворе наносилась на лист фильтровальной бумаги в виде пятна, которое затем диф-ф)еренциально вымывалось подходящими растворителями. При этом компоненты пятна разделялись на индивидуальные пятна, природу которых можно было узнать по цветным реакциям, растворимости и флюоресценции. Этими способами удалось идентифицировать более 20 аминокислот и других соединений, в которых было найдено до 90% ассимилированного углерода. Распределение в них радиоактивного углерода проще всего определять по отпечаткам пятен бумажных хроматограмм на фотографической пластинке. Для окончательной идентификации природы пятен специально синтезировались отдельные соединения, меченные радиоактивным углеродом, и отпечатки их хроматограмм сравнивались с отпечатками исследуемых смесей. [c.308]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология