ПОДДЕРЖАНИЕ ПОСТОЯННОГО pH В ОРГАНИЗМЕ

А.14. ПОДДЕРЖАНИЕ ПОСТОЯННОГО pH В ОРГАНИЗМЕ [c.461]

Физик. Приближенная оценка показала, что затраты мощности на поддержание в организме человека постоянных микродвижений жидкостей и частиц составляют несколько ватт, или несколько процентов от [c.18]

Таким образом, система дыхательного контроля в митохондриях определяет скорость У2 окисления пищевого субстрата в зависимости от изменения отношения концентраций АДФ и АТФ, т.е. движущей силы А 1 сопряженного процесса. При этом очевидно, что при I поддержание в организме даже небольшой, но постоянной (стационарной) концентрации АТФ требует отличной от нуля скорости окисления пищевого субстрата. [c.329]

Первый закон термодинамики является универсальным законом природы. Он полностью справедлив и для живых организмов. Протекание процессов в живом организме требует затраты энергии. Она необходима для мышечной деятельности и, в частности, для работы сердца и поддержания постоянной температуры тела. Даже в состоянии покоя человек массой 80 кг отдает окружающей среде 1200 ккал в сутки. Для нормальной жизнедеятельности необходимы потоки веществ из од- [c.53]

Первый закон термодинамики является универсальным законом природы. Он полностью справедлив и для живых организмов. Протекание процессов в живом организме требует затраты энергии. Она необходима для мышечной деятельности и, в частности, для работы сердца и поддержания постоянной температуры тела. Даже в состоянии покоя человек массой 80 кг отдает окружающей среде - 1200 ккал в сутки. Для нормальной жизнедеятельности необходимы потоки веществ из одной части организма в другие. Транспорт этих веществ также требует затраты энергии. В организме совершается и электрическая работа, необходимая для передачи нервных импульсов. Термохимия позволяет составить баланс энергии в живом организме. [c.46]

Человеческий организм в среднем выделяет 10 кДж в день благодаря метаболическим процессам. Основной механизм потери этой энергии — испарение воды. Какую массу воды. должен ежедневно испарять организм для поддержания постоянной температуры Удельная теплота испарения воды - 2260 Дж-г . На сколько градусов повысилась бы температура тела, если бы организм был изолированной системой Примите, что средняя масса человека - [c.26]

Скорость роста. Для поддержания постоянных условий в реакторе с активным илом из него выводят избыточный ил. Это один из способов удаления организмов из процесса очистки. Кроме того, происходит поедание ила многоклеточными организмами и вынос их вместе со взвешенными веществами в обработанном стоке. Для того чтобы организмы оставались в реакторе, скорость их воспроизведения должна быть больше скорости их удаления. Следовательно, скорость роста микроорганизмов очень важна для их выживания в реакторе. Организмы, разлагающие сложные органические вещества, например различные токсичные продукты, часто характеризуются невысокими скоростями роста, так как они выполняют тяжелую работу , не дающую большого выигрыша энергии. То же самое касается нитрифицирующих бактерий, вызывающих конверсию аммония. Для эффективного удаления специфических загрязнений в реакторах с активным илом особое значение имеет та минимальная скорость роста, при которой соответствующие микроорганизмы могут выживать в реакторе. [c.91]

Подобно аминокислотам, белки могут нейтрализоваться как кислотами, так и основаниями и, следовательно, обладают буферными свойствами. Поэтому они содействуют поддержанию постоянного pH в жидкостях организма. Как уже отмечалось выше, в кислой среде белки растворяются в виде катионов, а в щелочной — в виде анионов. Это объясняет миграцию белка к катоду при электрофорезе в кислом растворе и к аноду в щелочном растворе. При изоэлектрической точке не происходит электрофореза это свойство служит для установления изоэлектрической точки. (О применении электрофореза для установления однородности белков было сказано выше.) [c.434]

Кроме регуляции кислотно-щелочного равновесия в организме и поддержания постоянного уровня pH, способность кровяной плазмы связывать углекислоту (так называемый щелочной резерв ) играет огромную роль в дыхательной функции крови. В тканях при более высоком парциальном давлении углекислоты кровь связывает СОг в виде бикарбонатов. В легких при более низком парциальном давлении углекислоты и более высоком [c.224]

В основу существования живых систем положено множество кислотно-основных реакций, и многие из этих реакций существенно зависят от pH раствора. Например, большинство ферментов эффективно функционируют лишь в узком диапазоне pH. Отклонение от этого диапазона существенно ингибирует метаболические реакции. Кровь человека имеет pH 7,4, а содержимое желудка pH 2. Таким образом, для живого организма важно не только регулировать его pH, но и поддерживать различные значения pH в различных частях его метаболической системы. Это достигается с помощью буферных растворов. Буферные растворы находят также широкое применение в химических экспериментах для поддержания постоянного pH в изучаемых системах (рН = —lg [Н+], аналогично тому как р/С=—lg ). [c.85]

К внутренней среде организма в основном относятся кровь и межклеточная жидкость. Межклеточная жидкость представляет собой раствор, в котором плавают клетки и в котором происходит обмен между системой кровообращения и этими клетками. Кроме указанных жидкостей, в организме есть еще лимфа . спинномозговая жидкость, пищеварительный сок и синовиальная жидкость. Мы начнем с крови. Сначала рассмотрим ее состав, а также ее основные функции. Затем познакомимся с диурезом (образование мочи) и его ролью в поддержании постоянного состава крови. После этого мы перейдем к изучению водного обмена и газообмена в тканях и легких, и, наконец, познакомимся с механизмом свертывания крови. [c.437]

Скрытая теплота испарения воды очень велика при начальной температуре воды 40° С нужно затратить 574 кал для превращения 1 г воды в пар. Следовательно, непрерывное удаление воды из организма в виде пара через легкие и с поверхности кожи способствует поддержанию постоянной температуры тела. [c.88]

Поддержание постоянной величины pH в жидкостях живых организмов осуществляется благодаря буферным системам. Буфер состоит из двух соединений, одно из которых — слабая кислота или основание, а второе — соль слабой кислоты или основания. Например, угольная кислота и бикарбонат натрия представляют собой буфер. Одно соединение, входящее в состав бу ра, может связывать ионы водорода, а другое — гидроксильные ионы. [c.134]

В животном организме находятся как неорганические, так и органические производные фосфорной кислоты. Из первых можно назвать прежде всего фосфаты костей и зубов (см. стр. 425), включенные в органическое вещество (коллаген костей). Кровь содержит буферную систему, состоящую из дигидрофосфата и гидрофосфата натрия, которая наряду с бикарбонатами способствует поддержанию постоянной концентрации ионов водорода. С мочой непрерывно выделяются фосфаты, которые могут осаждаться при щелочной реакции в виде нерастворимых фосфатов кальция и двойного фосфата магния и аммония. Фосфаты кальция содержатся также в раковинах и панцирях ракообразных. [c.440]

Как уже отмечалось, собственная частота сокращений сердца (ЧСС) задается ритмичной активизацией СА-узла (пейсмекера). Даже после извлечения из тела и помещения в искусственную среду сердце продолжает ритмично сокращаться, хотя и более медленно. Однако в организме к сердечно-сосудистой системе предъявляются постоянно меняющиеся требования, и в соответствии с этим меняется частота сокращений сердца. Это обеспечивается двумя системами регуляции — нервной и эндокринной (гормональной, химической). Речь идет о гомеостатических реакциях, функция которых состоит в поддержании постоянных условий внутренней среды организма (гомеостаза) при непрерывно меняющихся внешних условиях. [c.160]

У мелких птиц и млекопитающих отнощение поверхности тела к его объему больше, чем у человека, поэтому они быстрее теряют тепло. Поскольку мелкие млекопитающие и птицы, так же как и человек, являются гомойотермными ( теплокровными ) организмами, они должны потреблять больше энергии для поддержания постоянной температуры тела. (У птиц интенсивность метаболизма и температура тела выше, чем у млекопитающих.) [c.346]

При биологическом окислении — многостадийном переносе протона и электрона от субстрата к кислороду — высвобождается энергия. Часть ее в виде тепла организм использует для поддержания постоянной температуры тела. Но организм не может тепловую энергию трансформировать в другие ее формы и, следовательно, использовать в виде теплоты для физиологической работы. Значительная часть энергии окисления переходит в энергию макроэргических связей АТФ, которая образуется благодаря фосфорилированию АДФ по уравнению [c.71]

ПОДДЕРЖАНИЕ ПОСТОЯННОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ОРГАНИЗМОВ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОБМЕНА ЭНЕРГИИ И ТЕПЛОПРОДУКЦИИ [c.328]

Важное значение для промышленного получения антибиотиков, а также для лабораторных исследований продуцентов антибиотических веществ имеют методы поддержания жизнеспособности организмов, позволяющие сохранять их антибиотическую активность на постоянном уровне. [c.154]

Механизм приспособления организма к меняющимся условиям называется гомеостазом. Гомеостаз обеспечивает поддержание в организме условий постоянного функционирования процессов метаболизма постоянство температуры, pH, давления и т.д. Более строго, параметры во внутренней среде организма непостоянны. Они совершают колебания около средних значений сезонные, суточные, за цикл дыхания, сердечного сокращения и т.д. Поддержание колебаний параметров системы на постоянном уровне (по амплитуде и частоте) называется гомеокинезом. [c.225]

Процессы катаболизма и анаболизма тесно связаны также с поддержанием постоянной температуры тела. Основным источником тепла в организме теплокровного животного являются метаболические процессы. Их КПД равен лишь 30—40%, из чего следует, что большая [c.247]

В предыдущей паве говорилось о том, что нефть может использоваться и как топливо, и ка сырье для химической промышленности. Наша пища -это тоже и топливо, и сырьевой материал для образования необходимых живому организму вси еств. Молекулы пищевых веществ служат материалом для построения вс1 > клеток нашего организма. (Рост клеток человеческого организма происходит в результате протекающих в нем химических реакций.) В то же время молекулы пищи сгорают внутри нас и снабжают организм энергией, необходимой для поддержания его постоянной температуры, физической и мыслительной деятельности. [c.233]

Железо функционирует как основной переносчик электронов в биологических реакциях окисления — восстановления [231]. Ионы железа, и Fe +, и Fe +, присутствуют в человеческом организме и, действуя как переносчики электронов, постоянно переходят из одного состояния окисления в другое. Это можно проиллюстрировать на примере цитохромов . Ионы железа также служат для транспорта и хранения молекулярного кислорода — функция, необходимая для жизнедеятельности всех позвоночных животных. В этой системе работает только Ре(П) [Fe(111)-гемоглобин не участвует в переносе кислорода]. Чтобы удовлетворить потребности метаболических процессов в кислороде, большинство животных имеет жидкость, циркулирующую по телу эта жидкость и переносит кислород, поглощая его из внешнего источника, в митохондрии тканей. Здесь он необходим для дыхательной цепи, чтобы обеспечивать окислительное фосфорилирование и производство АТР. Одиако растворимость кислорода в воде слишком низка для поддержания дыхания у живых существ. Поэтому в состав крови обычно входят белки, которые обратимо связывают кислород. Эти белковые молекулы способствуют проникновению кислорода в мышцы (ткани), а также могут служить хранилищем кислорода. [c.359]

Существенным физиологическим моментом, связанным с важнейшими процессами, происходящими в организме, является поддержание состояния осмотического равновесия между кровью и тканевыми жидкостями, которое, будучи динамическим, обеспечивает постоянный обмен жидкости, низкомолекулярных питательных веществ и конечных продуктов обмена. [c.227]

Клубни картофеля и зерна злаков, отделенные от материнских растений, представляют собой живые организмы. Для поддержания жизни им необходим постоянный приток энергии, которая получается в процессе дыхания — окисления органических веществ, главным образом гексоз. Дыхание является источником не только энергии, но и многочисленных лабильных соединений для синтетических реакций. [c.42]

В соответствии с нормами питания человек должен ежедневно получать с пищей 60 —120 г полноценного белка в рационе сельскохозяйственных животных на каждую кормовую единицу нужно не менее 110 г полноценного белка. Для поддержания жизненных функций организма, построения клеток и тканей необходим постоянный синтез различных белковых соединений. Если растения и большинство микроорганизмов способны синтезировать все белковые аминокислоты из углекислоты, воды, аммиака и минеральных солей, то человек и животные не могут синтезировать [c.7]

Определение тепловых эффектов химических процессов является задачей термохимии. Термохимические методы имеют большое значение не только в химических, но и в медико-бпологических науках. Энергия, необходимая живым организмам для совершения работы, поддержания постоянной температуры тела и т. д., получается за счет экзотермических реакций окисления, протекающих в клетках. Запас окисляющихся веществ (углеводов, жиров) постоянно возобновляется при приеме пищи. Пищевые рационы, необходимые человеку при различных условиях труда и жизни, определяются с учетом теплотворной с1Юсобности пищевых продуктов. [c.52]

Система выщеназванных ингибиторов в организме выполняет роль поддержания постоянного уровня соответствующих ферментов, находится с последними в постоянном динамическом равновесии. Его нарушение приводит к развитию патологических процессов, таких как острый и хронический панкреатиты, щоковьге и аллергические состояния, хирургические заболевания, травмы и ожоги, инфаркт миокарда и т.д., и служит причиной возникновения ряда патологических синдромов [134-137]. [c.235]

С развитием гибридомной технологии вновь появилась надежда на то, что антитела можно будет использовать в качестве терапевтических средств для поддержания постоянного уровня чистых моноспецифичных антител в организме. Однако остаются проблемы, связанные с риском развития перекрестных реакций, приводящих к развитию иммунного ответа и анафилаксии ведь в организме больного могут вырабатываться собственные антитела на детерминанты моноклональных антител мыши. Поэтому основная задача в настоящее время состоит в том, чтобы разработать методы получения моноклональных антител человека, обладающих как специфическими иммунотерапевтическими свойствами, так и пониженной иммуногенностью. [c.211]

Основные функции кровезаменителей заполнение кровяного русла, обеспечивающее поддержание постоянного давления в нем удаление из организма токсичных веществ различного происхождения перенос питательных энергетич. веществ. Кровезаменители по выполняемым ими лечебным функциям делят на три главные группы 1) противошоковые 2) дезинтоксика-ционные и 3) препараты парентерального питания. Соответственно различаются и нек-рые требования к полимерным веществам. В качестве препаратов противошокового действия можно использовать полимеры с достаточно высокой мол. массой (оптимально 30 ООО— 60 ООО), что обеспечивает длительное пребывание полимера в организме для восстановления гемодинамики. Дезинтоксикаторы эффективны при сравнительно низкой мол. массе (10 000—20 ООО), т. к. они должны бы- [c.464]

Вода растворяет многие вещества, поступающие в организм человека, принимает участие в их гидролизе и переносит с места на место метаболические продукты и отходы , ненужные организму. Вода играет важную роль в поддержании постоянной температуры тела и служит смазкой при мускульных движениях. В воде хорошо растворяются многие природные соединения — как ионные, так и ковалентные. Вода входит в состав различных гидратов, например М 804-7Н20. [c.86]

Еще один тип симбиоза — комменсализм, когда один организм получает от партнерства выгоду, а второму ассоциация безразлична. Это, например, ассоциация аэробных и анаэробных микроорганизмов, где аэробы, потребляя кислород, обеспечивают условия для развития анаэробов, а сами при этом выгоды не получают. Гнилостные бактерии образуют аммиак, используемый нитрифицирующими бактериями. В этом случае имеет значение поддержание постоянного pH. Такие связи иногда называют метабиотическими. Связь микроорганизмов, осуществляющих две фазы нитрификации, основана на том, что вторая культура превращает токсичную азотистую кислоту в менее токсичную азотную. [c.269]

Однако поддержание постоянного осмотического давления — не самое главное. Солевая среда должна иметь определенный состав или точнее между концентрациями ионов, содержащихся в жидкости организма, должны существовать определенные постоянные соотношения, иначе процессы жизнедеятельности не смогут протекать нормально. Так, например, богатая калием растительная пища увеличивает необходимость в ионах натрия. Известно, что травоядные животные нуждаются в соли значительно больше, чем хищники. Между ионами калия и натрия существует антагонизм-, действие первых сводит на нет действие вторых. С другой стороны, ионы кальция находятся в аналогичном антагонизме по отношению к ионам одновалентных элементов. Так, сердце лягушки может длительное время функционировать, если вместо крови его питать раствором КС1 и СаС1г, взятых в определенном соотношении. При увеличении концентрации ионов или Са + биение сердца становится нерегулярным и затем прекращается. Однако механизм действия в обоих случаях различен (в первом случае сердце останавливается в систоле, во втором — в диастоле). Для нормальной деятельности сердца (и других органов) действие различных ионов с антагонистическим действием должно уравновешиваться в организме. Натрий увеличивает поглощение воды коллоидами клеток, в то время как кальций ослабляет это свойство. Однако найти удовлетворительное объяснение специфическому действию различных ионов не удалось. Весьма [c.627]

У млекопитающих высоко развитая способность к терморегуляции связана со специфическими рецепторами, различными эффекторами и крайне чувствительным центром управления в гипоталамусе — одном из отделов головного мозга (см. рис. 17.24). Этот центр следит за температурой протекающей через него крови, т. е. внутренней температурой тела (разд. 19.3.7). Чтобы гипоталамус мог контролировать температуру внутренних областей тела (как у эндотермных животных), он должен также получать информацию об изменениях температуры окружающей среды. Без такой системы раннего оповещения организм мог бы потерять слишком много тепла (или перегреться), не успев перестроить свою работу в соответствии с новыми условиями. Эту информацию гипоталамус получает от периферических терморецепторов. Они воспринимают изменения наружной температуры и посылают нервные импульсы в гипоталамус еще до того, как изменится температура внутренних областей тела. Известно два типа терморецепторов — тепловые и холодовые. Импульсы от них распространяются не только в гипоталамус, но и в соматосенсорную область коры больших полушарий, где формируется субъективное ощущение тепла или холода в зависимости от интенсивности стимуляции, ее продолжительности и числа возбужденных рецепторов. Подсчитано, что у человека имеется примерно 150 ООО холодовых рецепторов и 16 ООО тепловых. Они позволяют организму быстро и точно перестраиваться в направлении, необходимом для поддержания постоянной внутренней температуры. С точки зрения теории управления эти рецепторы действуют как детекторы внешнего возмущения, предсказывающие вероятное изменение температуры тела. Вместе с тем факторы, изменяющие внутрен- [c.416]

Ионы натрия играют важную роль в обеспечении постоянства внутренней среды человеческого организма, участвуют в поддержании постоянного осмотического давления биожидкости осмотического гомеостаза). В виде противо-ионов в соединениях с фосфорной кислотой (фосфатная буферная система N32HP04 + ЫаНгР04) и органическими кислотами натрий обеспечивает кислотно-основное равновесие организма. Ионы натрия участвуют в регуляции водного обмена и влияют на работу ферментов. Вместе с ионами калия, магния, кальция, хлора ион натрия участвует в передаче нервных импульсов и поддерживает нормальную возбудимость мышечных клеток. При изменении содержания натрия в организме происходят нарушения функций нервной, сердечно-сосудистой и других систем, гладких и скелетных мышц. Натрий хлорид Na l служит основным источником соляной кислоты для желудочного сока. [c.236]

Первый способ состоит в поддержании постоянных скоростей биохимических и физиологических процессов посредством компенсирующей регуляции этих скоростей при разных температурах среды обитания, а следовательно, и тела организмов (пойкило-термные организмы). Второй способ состоит в поддержании постоянной температуры тела при разных температурах среды (гомойотермные организмы). Тем самым он обеспечивает независимость существования организма от температуры среды. [c.210]

В живых клетках вода служит средой, в которой молекулы разных размеров взаимодействуют между собой. Структура воды, в которой находятся растворенные вещества, контролирует все жизненно важные процессы в клетке действие ферментов и регуляцию их активности, ассоциацию и диссоциацию орга-нелл, структуру мембран и их функционирование. Небольшие изменения в концентрации растворенных веществ и активности воды могут приводргть к значительным физиологическим изменениям, поэтому не удивительно, что многоклеточные организмы выработали специальные физиологические механизмы для поддержания постоянного состава не только жидкостей тела, но и внутриклеточной среды. Приведем только один пример в крови млекопитающих поддерживается равновесие между ионами натрия п калия с помощью сложного гормонального контроля, действующего на уровне почек и основанного на обмене между кровью и тканями. [c.365]

Некоторые лекарственные вещества или разрушаются в ЖКТ, например, большинство антибиотиков, или утрачивают свою акгивность при прохождении через стенку кишечника или печень (эффект перюго прохождения). Пероральное введение лекарственных веществ, имеющих узкий терапевтический индекс и вследствие этого чаще проявляющих токсическое воздействие на организм, а также препаратов с коротким временем полусуществования, приводящим к увеличению числа приемов препарата в день, затруднено. В этих случаях для поддержания постоянной концентрации лекарственных веществ в биологических жидкостях исполь- [c.206]

Режим дозирования и особенности применения. Лечебное действие солей лития обусловлено постоянным присутствием опредёленного количества лития в организме. Однократный приём препарата не оказывает терапевтического действия, поэтому необходимо поддержание постоянной концентрации лития в крови. [c.468]

Наконец, последним и самым важным элементарным фактором эволюции является естественный отбор. Принцип и наличие в природе естественного отбора были уста-ловлены Ч. Дарвином. Предпосылками неизбежности естественного отбора являются следующие основные свойства Нчивых организмов. Всем живым организмам, хотя II в разной степени, свойственно явление перепроизводства потомства. Очевидно, что для поддержания постоянной численности популяции пара особей предыдущего поколения должна в среднем оставлять только пару потомков. Однако все виды живых организмов производят много больше потомков на пару (у некоторых растений, насекомых и рыб число детей на пару родителей достигает тысяч, десятков и сотен тысяч и даже миллионов). Из перепроизводства потомства неизбежно следует борьба за существование. Вторым свойством живых организмов является наличие у них наследственной изменчивости, нами выше уже рассмотренной это неизбежно ведет к неидентичности, а следовательно, в определенных условиях и неравноценности особей. Из этого же в свою очередь неизбежно следует, что разные особи в условиях жесткой конкурентной борьбы долнгны иметь различную вероятность достижения репродуктивного возраста. В общей форме давление (количественная сторона действия) отбора измеряется тем, например, насколько вероятность достижения репродуктивного возраста у одной генетически определенной формы выше или ниже по сравнению с другой. Мы знаем, что мутации и их комбинации могут обладать весьма различными относительными жизнеспособностями (по сравнению с исходной формой) в разных условиях внешней генотипической, популяционной и био-геоценотической среды это значительно повышает и расширяет потенциальные возможности отбора. Принцип выживания наиболее приспособленных определяет движение генотипической структуры популяции в сторону улучшения всей популяции в целом. Этот принцип указывает на то, что естественный отбор является единственным направляющим элементарным эволюционным фактором, способным в комбинации с тремя остальными создавать адаптацию, дифференцировку, специализацию и ко ординацпю частей и органов в онтогенезе, тем самым [c.20]

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]