Взаимосвязь биохимических процессов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ВЗАИМОСВЯЗЬ БИОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ [c.118]

Какова взаимосвязь биохимических процессов энергетического обмена с мощностью работы на уровнях И/ дцо. [c.348]

В технологических аппаратах — элементах БТС — протекают процессы переработки и превращения исходного сырья в целевые продукты биохимического производства. Разнообразие процессов в БТС обусловливает большой набор различных технологических аппаратов, в которых осуществляются гидромеханические, тепловые, диффузионные, химические и биохимические процессы. Применение принципов системного подхода к анализу БТС приводит к созданию комплекса математических моделей элементов, взаимосвязь между которыми определяется структурой БТС. Различная сложность технологических элементов, требования к точности [c.102]

Огромное значение для регуляции работы систем биохимических процессов имеет пространственная организация этих систем. Уже в пределах клеток эукариот многие процессы пространственно разобщены, поскольку происходят в различных органеллах. Распределение биохимических процессов по отдельным участкам клеток (компартментализация) будет рассмотрено в 10.4. Уже этот вопрос выходит за рамки собственно биохимии и является в большей мере предметом клеточной биологии. Еще дальше от биохимии отстоят более высокие уровни пространственного разобщения биологических процессов по разным органам многоклеточных организмов. Так, уже говорилось о регуляторной роли эндокринной и нервной систем. Их изучение является в первую очередь предметом физиологии, которая в последние десятилетия превратилась из описательной науки в область знания, прочно опирающуюся на сведения о биохимических и биофизических процессах, протекающих в животных и растениях. Тем не менее, чтобы дать читателю некоторое представление о взаимосвязи физиологических и биохимических процессов, в 10.5 вкратце рассматривается вопрос о биохимических аспектах мышечного сокращения - один из первых физиологических вопросов, в котором такое сложное явление, как превращение химической энергии в сокращение мышц, было в значительной мере осмыслено на основе биохимических концепций, таких, как ферментативный катализ и конформационные переходы. [c.421]

Вопросы исследования, производства и применения изотопов весьма многообразны и лежат в различных сферах науки и техники. Диапазон применения изотопов исключительно широк, начиная с исследований универсальных принципов строения материи и обш,их закономерностей эволюции Вселенной и кончая конкретными проблемами, связанными с биохимическими процессами в земных живых организмах, и специальными техническими приложениями. В этом смысле сами изотопы и комплекс изотопных эффектов в природе служат яркой иллюстрацией взаимосвязи простого (элементарного) и сложного в науке [1. [c.10]

Для того чтобы полнее отразить основные взаимосвязи, мы сосредоточили главное внимание на физиологии бактерий. Понимание молекулярных взаимодействий делает биологию более простой и легче обозримой. Многочисленные внешние проявления жизни и биохимические процессы удается свести к неким общим причинам, к ограниченному числу элементарных структур и процессов, а также типов строения и метаболизма. В свою очередь знание этих последних позволяет установить определенные эвристические принципы, полезные и для описательного подхода. Таким образом, проникновение в глубину способствует и большей широте охвата изучаемых проблем. [c.8]

Как отмечалось выше, процессы биосинтеза и распада веществ, как и все метаболические реакции, взаимосвязаны и взаимозависимы. Неудивительно, что и энергетически биохимические реакции протекают в тесном взаимодействии, что и определяет их термодинамические особенности. [c.74]

Конечно, оба вопроса теснейшим образом взаимосвязаны. И все же их разделение обоснованно. В первом случае речь идет о веществе, созданном для того, чтобы обезвреживать вредные для организма вещества,— и тут, без сомнения, вся суть в химических (биохимических) процессах. В то же время в приобретении иммунитета участвуют клетки и органы говорят даже о специальном аппарате иммунитета — а это уже биологическая проблема. [c.320]

Ниже нами обосновывается новый прием защиты растений, построенный на устранении самой возможности заселения их вредителями, на активном снижении их плодовитости и выживаемости личиночных стадий. Теоретическим обоснованием этого метода является учет существующих взаимосвязей между биохимическими процессами в тканях, соке растений и условиями питания насекомых, учет избирательной способности насекомых при заселении растений. [c.41]

Детальное изучение взаимосвязи морфологии, физиологии и биохимических процессов, протекающих в микробных клетках в условиях периодического культивирования, весьма затруднено, поскольку как свойства клеток, так и состав питательной среды непрерывно значительно изменяются в процессе выращивания. Такие исследования могут оказаться плодотворными только при использовании возможностей непрерывного культивирования, как наиболее совершенного метода, позволяющего получать популяции с постоянной скоростью деления, поддерживаемой на определенном уровне в течение длительного времени. [c.93]

В связи с изложенным целью настоящего обзора явился анализ данных литературы о взаимосвязи морфологических особенностей микроорганизмов с физиологическими и биохимическими процессами, происходящими в популяции, при периодическом и непрерывном культивировании. [c.93]

Промежуточным обменом называют обмен отдельных веществ, включая образование промежуточных продуктов, который совершается в органах и тканях организма. Промежуточный обмен отражает последовательность биохимических превращений веществ внутри организма, их материальный и энергетический баланс, локализацию этих превращений в определенных органах и тканях, взаимосвязи отдельных органов в едином процессе обмена веществ целостного организма и его колебания в зависимости от состояния центральной нервной системы. [c.211]

Взаимосвязь и взаимообусловленность биохимических превращений, возможность переходов от одного класса органических соединений к другому являются характерными чертами обмена веществ. Общий ход биохимических процессов в организме, регулируемый внутренними и внешними факторами, представляет собой единое неразрывное целое, а организм является саморегулирующейся системой, которая поддерживает свое существование с помощью обмена веществ. [c.391]

Отсюда понятна тесная взаимосвязь, существующая между центральной нервной системой и железами внутренней секреции в физиологических и биохимических процессах, протекающих в организме животных и человека. [c.57]

Между отдельными элементами БТС имеется функциональная взаимосвязь. Элементы взаимодействуют между собой и с окружающей средой в виде материального, энергетического и информационного обмена. На уровне элементов БТС реализуются типовые процессы преобразования вещества и энергии, например, механические в смесителях, биохимические в биореакторах, тепловые в теплообменниках, стерилизаторах и т. д. В соответствии со стратегией системного анализа на уровне отдельных элементов схемы ставится задача получения функционального оператора или модуля, представляющего собой математическую модель типового технологического процесса. В зависимости от функциональной сложности технологического элемента для его описания могут быть использованы один или несколько типовых операторов, приведенных на рис. 1.9. [c.18]

Для объективной оценки реакционной способности порфиринов и металлопорфиринов по отношению к различным по природе молекулам большое значение имеет наличие достоверных термодинамических характеристик процессов молекулярного комплексообразования. Информацию о термодинамике процессов специфических взаимодействий в растворах порфиринов в основном получают при помощи спектроскопических методов (ЯМР, ПМР, ЭСП) [4]. Однако обобщение термодинамических результатов, полученных различными спектроскопическими методами, приведенное авторами в обзоре [4], свидетельствует о трудностях, с которыми зачастую сталкивается исследователь при попытке выяснения четкой взаимосвязи структуры и биохимической активности металлопорфиринов. Решение данных вопросов осложнено рядом причин, обусловленных методологическими особенностями. Например, необходимостью проведения исследований на фоне "инертных" растворителей, влияние которых на растворенное вещество, как правило, нуждается в уточнении нерешенностью вопросов о стандартизации термодинамических величин из-за отсутствия данных по активностям компонентов раствора недостаточной чувствительностью методов к сольватным структурам при достижимых концентрациях порфиринов в растворах. Следствием этого являются существенные расхождения в термодинамических характеристиках, полученных разными авторами с использованием спектроскопических методов для одинаковых систем [4]. Необходимо отметить, что в большинстве случаев анализ экспериментальных данных по процессам аксиальной координации в трехкомпонентных системах металлопорфирин-молеку-лярный лиганд-растворитель невозможен без привлечения сведений об особенностях сольватации реагентов данным растворителем, которые, как правило, в научной литературе отсутствуют. [c.299]

Реологические свойства, текстура и теплофизические характеристики пищевых сред определяют закономерности взаимосвязи и взаимозависимости между совокупностью воздействий (механических, гидромеханических, термических, биохимических, коллоидно-химических и др.) рабочих органов мащин и аппаратов, составляющих линию, и реакциями на эти воздействия сырья, полуфабрикатов и готовых изделий. Именно эти закономерности определяют параметры технологических процессов и конструкцию рабочих органов машин и аппаратов. [c.22]

В приложении к книге находится вкладка с Метаболической картой, и хотя мы уже знакомы со многими путями биосинтеза ряда важнейших соединений, все же каждое обращение к карте вызывает невольное удивление и восхищение сложнейшим биохимическим переплетением явлений и событий обмена веществ, четкой взаимосвязью процессов. [c.443]

Приведенные упрощенные схемы взаимосвязи основных путей обмена, перечисленные выше примеры, естественно, не исчерпывают все многообразие взаимопревращений веществ и энергии в живых организмах. Метаболические процессы находятся под воздействием условий внешней среды и способность живых организмов сохранить постоянство внутренней среды - биохимический гомеостаз - при помощи механизмов саморегуляции, является одним из важнейших свойств всех живых систем. [c.464]

Основные точки соприкосновения между химической технологией и биотехнологией лежат в области изучения, разработки, проектирования, создания и осуществления процессов микробиологического производства продуктов, качественно превосходящих сырье, из которого они получены. Как и всякая другая технология, биотехнология впитала в себя достижения целого ряда наук, и круг решаемых с ее помощью задач определяется относительным вкладом в нее отдельных дисциплин. Сегодня основная проблема во взаимосвязях между биотехнологией и химической технологией — это четкое определение сфер приложения. В случае микробиологических процессов мы видим две возможности подход, основанный на биохимической технологии, и подход, основанный на физиологии микроорганизмов. Приверженцы химической технологии часто отдавали предпочтение первому из них, но надо сказать, что за последние 25 лет таким путем не удалось разработать способы коренного улучшения микробиологических процессов, которые принесли бы такой же успех, какой был достигнут химическим производством в целом или в нефтеперерабатывающей промышленности на основе принципов химической технологии. Разумеется, по крайней мере частично это можно объяснить консерватизмом ряда производств, основанных на микробиологических процессах, а также несогласованностью и непоследовательностью в их развитии. Основной же причиной является относительно небольшой масштаб упомянутых процессов. Чтобы получить право на независимое существование, биохимическая инженерия должна разработать гораздо более эффективные методы решения проблем, связанных с осуществлением микробиологических процессов и переработкой, что в свою очередь должно выразиться в значительном экономическом эффекте. Из самой сути биотехнологии, опирающейся главным образом на физиологию микроорганизмов, следует, что оптимизацией процессов, микробиологического [c.395]

В настоящей книге автор попытался по возможности полно осветить современные данные о биохимических взаимосвязях и превращениях аминокислот, встречающихся в природе. Книга разбита на пять глав. Гл. I посвящена рассмотрению природных аминокислот и форм, в которых они встречаются описаны обпще свойства аминокислот и, в частности, рассмотрены сте-реохимические соотношения, имеющие глубокое биологическое значение. В гл. II изложены данные о роли аминокислот в питании. В гл. ill и IV отражен современный уровень наших знаний об обмене аминокислот — о процессах их синтеза и распада, о взаимоотношениях аминокислот друг с другом и с прочими метаболитами. Гл. V, посвященная нарушениям обмена аминокислот при патологических состояниях, как бы дополняет изло-/кенные в предыдущих главах сведения о процессах обмена 15 норме . [c.7]

Биологическая химия — наука о химическом строении и функциях веществ, входящих в состав живой материи, и их превращениях в процессах жизнедеятельности. Совокупность этих превращений в постоянной взаимосвязи с окружающей средой обеспечивает функционирование живых организмов в условиях сбалансированности процессов синтеза и распада веществ в клетках и тканях. Главной задачей биохимии является идентификация основных закономерностей биохимических процессов, вьюснение взаимосвязи между структурой и функциями биомолекул, участвующих в реакциях клеточного метаболизма. [c.4]

Вредители сельскохозяйственных растений — преимущественно фитофаги, которые повреждают растение, питаясь его тканями, хотя некоторые сосущие насекомые гораздо более опасны как переносчики возбудителей вирусных заболеваний. Хищники и паразиты сельскохозяйственных вредителей плотоядны, и идеальный инсектицид можно было бы подобрать исходя имепно из этой большой разницы, так как биохимические процессы в организмах фитофагов и энтомофагов могут иметь существенные различия, обусловленные кормовым субстратом. Однако селективность препаратов, основанная на различии в питании, пока неизвестна и, по-видимому, не изучается, тем более что это различие лимитируется некоторыми факторами. Насекомые многих таксономически близких семейств приспособились к очень разным кормовым субстратам. Например, в семейство Syrphidae отряда Diptera входят мухи-журчалки, являющиеся типичными хищниками тлей, но питающиеся и растительными тканями, и грибами, и остатками разлагающейся органики. Следовательно, характер питания и движения не зависит от генетических взаимосвязей, а биохимические процессы коррелируют с последними гораздо теснее. [c.301]

Кроме изменения морфологии и физиолого-биохимических процессов, в зависимости от фазы роста культуры наблюдается изменение содержания ДНК и нуклеоидов в микробных клетках. Исследователи уделяют особое внимание вопросам изменения нуклеиновых кислот и процессу деления нуклеоидов. На периодических культурах были получены сведения, раскрывающие механизмы взаимосвязи репликации ДНК и клеточного деления [12, 76, 96]. Предложена модель репликации хромосомы, согласно которой процесс репликации связан со сте-почно-мембранным комплексом [12, 76, 81, 101]. Имеются предположения, что репликация внехромосомных элементов (эписом п плазмид) также связана с участками цитоплазматической мембраны [99]. За последние годы появились наблюдения, указывающие на возможную независимость репликации ДНК от роста клеточной стенки [89]. [c.97]

При периодическом культивировании существенное влияние на морфологию и физиологию бактерий оказывают, помимо скорости роста и состава среды выращивания, лимитирующие рост факторы, сменяющиеся в процесссе выращивания. Изменчивость физиолого-биохимических процессов в ходе периодического культивирования не всегда позволяет точно выявлять действие этих факторов. Метод непрерывного культивирования дает возможность изучать влияние отдельных лимитирующих рост факторов в условиях установившегося равновесия. Рядом авторов выявлено, что природа лимитирующего фактора влияет на взаимосвязь физиологических процессов с морфологией клеток [100, 111 и др.]. [c.103]

В начале XX ст. в биохимии начали широко использоваться многие физические и химические методы исследования, благодаря которым были раскрыты основополагающие биохимические процессы жизнедеятельности организма. Так, в 1929 г. одновременно несколькими учеными (К. Ломаном, С. Фиске, Й. Суббароу) была выделена АТФ из скелетных мышц, а в 1941 г. Ф. Липманом обоснована концепция биоэнергетики, согласно которой цикл АТФ<->АДФ является главным и универсальным процессом в аккумуляции и переносе химической энергии в клетках организма. В 1932 г. В.А. Энгельгардт установил взаимосвязь процессов окисления питательных веществ с процессами фосфорилирования, т. е. с образованием АТФ. В 1937 г. американским ученым Г. Кребсом был раскрыт цикл лимонной кислоты, названный циклом Кребса. Данный цикл является основным метаболическим процессом окисления углеводов и других органических веществ. За это открытие Г. Кребс в 1953 г. был удостоен Нобелевской премии. Г. Кребсом изучен также цикл синтеза мочевины в печени (1933). [c.13]

Основной задачей бионеорганической химии является изучение и освещение вопросов, связанных с распространением и ролью химических элементов в живой природе. Главное внимание при этом уделяется установлению взаимосвязей между электронной структурой и физико-химическими свойствами ионов металлов и их ролью в осуществлении сложнейших биохимических процессов. Широко исследуются пути синтеза, строение, устойчивость и реакционная способность металлосодержащих биологических структур, как низко-, так и высокомолекулярных. Кроме того, в задачи бионеорганической химии входят формирование экспериментальных подходов к изучению роли тех или иных химических элементов в жизйи организмов, моделирование биохимических процессов, установление механизмов действия лекарственных препаратов, решение вопросов, связанных с эффективным использованием микроудобрений, защитой окружающей среды от загрязнения токсичными соединениями и т. д. [c.171]

Все биохимические процессы в клетке взаимосвязаны и взаимозависимы, тем не менее часть из них преимущественно выполняет функцию построения клеточного материала, а часть — снабжения источниками энергии этих строительных работ . Поэтому принято разделять биохимические процессы на два основных типа ассимиляционные (конструктивные), называемые анаболизмом, включаюид1м синтез низкомолекулярных предшественников и построения из них молекул биополимеров, л диссим лляционные (энергетические), называемые катаболизмом, состоящим в обеспечение источника энергии, энергетического привода , приводящего в движение анаболизм. [c.39]

Взаимосвязь между реакциями, в результате которых энергия выделяется и может бьггь запасена в клетке, и теми, в которых она затрачивается на построение веществ клетки, удобнее всего рассмотреть на примере метаболизма глюкозы (и других сахаров), чаще всего выступающих в качестве энергодающих субстратов. При этом нужно иметь в виду два обстоятельства. Первое в клетке на самом деле не существует резкого разграничения энергетических и конструктивных процессов. Как правило, в результате реакций катаболизма образуются такие промежуточные продукты, которые могут подхватываться ферментами анаболизма и использоваться для построения веществ клетки. Второе в живой клетке щироко применяется принцип организации биохимических процессов в виде метаболических циклов, когда исходный и конечный компоненты в реакции идентичны и циклы могут функционировать неопределенно длительное время при условии притока субстратов и оттока продуктов. [c.64]

Все сказанное обогатило биохимические исследования, а главное способствовало исключительно интенсивному и значительно более углубленному 1зучен1ию биохимических процессов на различных уровнях, особенно на молекулярном и субклеточном. Достижения в этом направлении оказали огромное влияние на развитие многих областей современной биологии и медицины, включая и нейрохимию. Одним из актуальнейших направлений функциональной нейрохимии является исследование механизмов на различных уровнях, а также изучение их взаимосвязей, взаимопревращений и взаимопереходов, так как механизмы, регулирующие на более низких уровнях, не просто устраняются или маскируются, а снимаются, что соответствует философскому понятию снятие . Тем более, что целое, как правило, приобретает свойство, которое не было в полной мере присуще его составным частям. [c.11]

Изучение обмена веществ привело к открытию новой группы редких природных аминокислот, которые участвуют в биосинтезе или биологическом расщеплении белковых аминокислот. Среди них были найдены также некоторые производные аминокислот, образующиеся в процессе обезвреживания ядов в организме. Ниже мы рассмотрим лищь немногие из этих соединений в их биохимической взаимосвязи. [c.377]

Среди многочисленных компонентов биосистем молекулярного уровня исключительная роль в процессах жизнедеятельности, бесспорно, принадлежит белкам. Активно участвуя практически во всех протекающих в клетках и организме процессах, они наделены поистине универсальными биофизическими и биохимическими свойствами. Белки обладают способностью к взаимному превращению всех необходимых для жизни видов энергии тепловой, механической, химической, электрической и световой. Кроме того, они входят в состав соединительных и костных тканей, кожи, волос и других структурных элементов всех уровней живого организма, выполняя динамическую опорную функцию и обеспечивая нежесткую взаимосвязь органов, их механическую целостность и защиту. Нет смысла перечислять все функции белков, спектр их действия огромен. Отметим лишь, что по разнообразию своих физических и химических проявлений белки несопоставимы с возможностями любого другого класса соединений живой и неживой природы. Они "умеют" делать все, и именно поэтому назначение генетического аппарата любого живого организма сведено к хранению информации только о белках и к их синтезу. Биосистемы всех уровней, в том числе и молекулярного, можно считать "произведениями" белков. При функциональной универсальности природных аминокислотных последовательностей деятельность каждого отдельного представителя этого класса уникальна в отношении функции, механизма действия, природы лиганда и внешней среды. И, наконец, белки проявляют высочайшую активность в физиологических, мягких условиях и не образуют при своем функционировании побочных продуктов. [c.50]

Нефтеобразование по механизму имеет много общего с углеоб-разованием, является длительным сложным многостадийным биохимическим, термокаталитическим и геологическим процессом преобразования исходного органического материала - продукта фотосинтеза - в многокомпонентные непрерывные смеси углеводородов парафинового, нафтенового, ароматического рядов и гибридного строения. В отличие от генезиса твердых горючих ископаемых нефтесинтез включает дополнительно осадочно-миграционные стадии с накоплением первоначально рассеянной по осадочным породам микронефти в природных резервуарах макронефти. По этому признаку термин месторождение вполне справедливо применять только к твердым горючим ископаемым, но по отношению к нефтям и природным газам не имеет буквального смысла как места их рождения. Более правильно употреблять термины залежи нефти или залежи газов. Не исключено, что каустобиолиты как твердые, так и жидкие и газообразные, первоначально на химических стадиях их синтеза имели общую родину , затем расслоились и разошлись по новым квартирам . В настоящее время по генетическому признаку в качестве близких родственников природных нефтей признают сапропелитовые угли. Следовательно, нефть, природный газ, сланцы, сапропелитовые угли и богхеды, исходным материалом для синтеза которых являются водная растительность (планктон, водоросли, бентос) и микроорганизмы, генетически взаимосвязаны и образуют группу сапропелитовых каустобиолитов. А торф, бурые и каменные угли и антрацит принадлежат к группе гумусовых каустобиолитов. На наш взгляд, в процессе образования нефти, особенно природного газа, может в принципе участвовать и легко разрушаемая биоорганизмами часть органики (например, липиды и белки) наземной растительности. [c.65]

Долгое время электрофизиологические методы использовались для исследования наиболее значительных процессов возбуждения деполяризации и реполяризации всей мембраны, которые возникают как сумма большого числа единичных процессов — движения многочисленных ионов через множество каналов. Два современных экспериментальных подхода позволяют подробно исследовать одиночный ионный канал. При усовершенствовании электрофизиологических методов стало возможным провести измерение одиночных каналов в легко возбудимой мембране (рис. 5.11) [4]. Например, с помощью микроэлектрода (тоньше волоса) можно изучать функционирование ацетилхолинре-гулируемого Ыа+, К+-канала нейромышечной концевой пластинки (гл. 9) регистрировать его открытия и закрытия, максимальную проводимость, определять чувствительность к фармакологическим агентам и измерять мембранные потенциалы. Описательная физиология, биофизический и биохимический подходы на молекулярном уровне стали, таким образом, тесно взаимосвязаны. [c.123]

Взаимосвязь между основными параметрами. Основой математической модели служат уравнения материального баланса по основным компонентам процесса органическим загрязнениям, активному илу, кислороду, углекислому газу и азоту. Основные положения модели(динамика жидкой и газовой фаз, кинетика биохимических реакций в мас-сообмена, стехиометрия реакций и дpyгивj проверены, экспериментально на лабораторных респирометрах и полуцромыдщенных окситенках Ще-кинского ПО "Азот [193. [c.31]

Дальнейшее интенсивное изучение обмена веществ в клетках, которое началось в 50-х годах нашего столетия, привело к возн ииновению биохимической цитологии. Было выявлено, что жизнедеятельность клетки и согласованность всех процессов обмена веществ обусловлены входящими в клетки сложноорганизованными структурными элементами. При нарушении внутренней структуры клетки нарушается взаимосвязь между отдельными химическими реакциями, процессами обмена веществ и энергии в клетке она отмирает. Помимо определенной структуры все клетки имеют общие функциональные особенности. Главная из них — способность к использованию и превращению энергии в основе этого процесса лежит использование солнечной энергии клетками зеленых растений и перевод ее в энергию химических связей. Различные клетки могут превращать энергию, заключенную в химических веществах, в другие [c.26]

Браунштейн А. Е. Биохимия аминокислотного обмена. М., 1949 Некоторые итоги изучения процессов обмена аминокислот, их механизма и взаимосвязей. Украинский биохимический журнал, 1950, т. XXII, стр. 273 Значение аминокислот в питании и в регуляции обмена веществ. Вопросы питания, 1957, т. 16, 5, стр. 18 Главные пути ассимиляции и диссимиляции азота у животных. Изд. Академии наук СССР. М., 1957. [c.377]