Особенности жизненных процессов

Активный транспорт — одна из важнейших особенностей жизненных процессов. Он разрешает противоречие между сохранением пространственной гетерогенности и метаболизмом — обменом веществом и энергией с окружающей средой. [c.345]

Особенности жизненных процессов [c.478]

Среди высокомолекулярных соединений важное место занимают белки. Они играют основную роль во всех жизненных процессах, а продукты их переработки — в технике и производстве. Белки являются полимерными электролитами, так как их молекулы содержат ионогенные группы. Поэтому растворы белков имеют целый ряд особенностей по сравнению с растворами других полимеров. В состав молекул белков входят разнообразные а-аминокислоты, в общем виде формула их строения может быть записана в форме КНг — К — СООН. В водном растворе макромолекула представляет амфотерный ион КНз — К — СОО . Если числа диссоциированных амино- и карбоксильных групп одинаковы, то молекула белка в целом электронейтральна. Такое состояние бедка называют изоэлектрическим состоянием, а соответствующее ему значение pH раствора — изоэлектрической точкой (ИЭТ). Чаще всего белки — более сильные кислоты, чем основания, и для них ИЭТ лежит при pH < 7. При различных pH изменяется форма макромолекул в растворе. В ИЭТ макромолекулы свернуты в клубок вследствие взаимного притяжения разноименных зарядов. Б кислой и щелочной средах в макромолекуле преобладают заряды только одного знака, и вследствие их взаимного отталкивания молекулы распрямляются и существуют в растворе в виде длинных гибких цепочек. Поэтому практически все свойства растворов белков проходят через экстремальные значения в изоэлектрическом состоянии осмотическое давление и вязкость минимальны в ИЭТ и сильно возрастают в кислой и щелочной средах вследствие возрастания асимметрии молекул, минимальна также способность вещества к набуханию, оптическая плотность раствора в ИЭТ максимальна. Изучение всех этих свойств используется для определения изоэлектрической точки белков. [c.443]

Все эти особенности — неполная воспроизводимость, структурообразование и лабильность — имеют огромное значение в процессе эволюции материи к наиболее высокоорганизованной ее форме — жизни. Потенциальные возможности жизненных процессов уже заключены, как в зародыше, в дисперсных системах, из которых построено живое вещество. Коллоидный уровень материи, надмолекулярный или высокомолекулярный, соответствующий молекулярному уровню в биологии, является необходимым и неизбежным звеном в процессе эволюции. [c.11]

Выше упомянуты наиболее хорошо очерченные и изученные группы природных гликозидов однако число представителей и новых типов соединений этого класса непрерывно увеличивается. Особенно интересны гликозиды последней группы ввиду их большого значения в жизненных процессах. Эта группа подвергается в настоящее время интенсивному изучению. [c.98]

Проблема установления строения полисахаридов совершенно различна для гомополисахаридов и гетерополисахаридов. Для первых, особенно для гомополисахаридов, не имеющих разветвлений в цеш- , вопрос решается сравнительно просто и не отличается принципиально от установления строения олигосахаридов. Напротив, вопрос о строении гетерополисахаридов весьма сложен и напоминает проблему строения высокомолекулярных пептидов. Между тем именно гетерополисахариды представляют особый биологический интерес, поскольку к ним относятся вещества, играющие чрезвычайно ответственную специфическую роль в жизненных процессах. [c.153]

Анабиоз имеет место и при замораживании клеток, когда свободная вода внутри клетки превращается в лед, И в этом случае физиологические процессы максимально замедляются или даже прекращаются, так как биохимические реакции в твердой фазе льда идти не могут из-за отсутствия свободного движения молекул. При замораживании клеток, особенно медленном, образуются крупные кристаллы льда внутри клетки, которые могут вызвать повреждения клеточных структурных элементов. Следовательно, клетки надо обезвоживать или замораживать так, чтобы не допустить необратимые изменения в них, в противном случае наступает летальное состояние — смерть, а не анабиоз. Зависимость жизненных процессов от воды иллюстрируется рис. 7. Если биополимеры и мембраны клеток необратимо теряют свои главные свойства — обмен веществ, способность к воспроизводству, способность к саморегуляции, тогда даже в присутствии воды жизнь прекращается и наступает летальное состояние. [c.26]

Химия углеводов является в настоящее время одним из наиболее значительных разделов органической химии как в теоретическом, так и в прикладном отношении. Успехи химии углеводов сыграли большую роль в развитии теоретической и синтетической органической химии, и в особенности таких ее разделов, как стереохимия, конформационный анализ, представления о таутомерии, разработка методов синтеза и деградации полифункциональных соединений, что неоднократно подчеркивалось в этой книге. Прикладное значение химии углеводов связано с важными функциями углеводсодержащих биополимеров в жизненных процессах, биологической активностью многих производных углеводов и с огромным значением мнс гих полисахаридов как полимерных материалов, применяемых в технике. , [c.625]

Третья особенность живого, благодаря которой мы ближе подходим к сути жизненных процессов, состоит в том, что живые организмы обладают способностью извлекать, преобразовывать и использовать энергию окружающей их среды-либо в форме органических питательных веществ, либо в виде энергии солнечного излучения. Эта энергия позволяет организмам создавать собственные богатые энергией сложные структуры и поддерживать их целостность. Кроме того, за счет этой энергии организмы вьшолняют механическую работу при передвижении она также дает возможность осуществлять перенос различных веществ через мембраны. Живые организмы никогда не бывают в состоянии равновесия-это касается как процессов, идущих в самих организмах, так и их взаимодействия с окружающей средой. Неживая материя, напротив, неспособна к целенаправленному использованию энергии для поддержания своей структуры и вьшолнения работы. Предоставленная самой себе, она постепенно раз- [c.12]

Малое содержание свободных фенольных соединений в почвах (особенно в минеральных горизонтах) явилось одной из причин недостаточного внимания со стороны почвоведов к этой г руппе веществ..Лишь в последние годы новые методы (особеино различные приемы хроматографии, спектроскопии) пополнили представления о составе фенольных соединений почвы, что способствовало выяснению их роли в процессах выветривания, почвообразования, геохимии ряда элементов, в жизненных процессах живого растения [1, 2]. [c.302]

Исследования природных соединений, особенно физиологически активных, имеют очень большое практическое и теоретическое значение. Они дают возможность более глубокого познания многих жизненных процессов и способствуют таким образом прогрессивному развитию биологии, медицины и других естественных наук. Выделение и синтез различных физиологически активных веществ позволяют рационально применять их в широкой медицинской, ветеринарной и сельскохозяйственной практике. Наряду с этим установление строения природных веществ позволило осуществить синтез не только самих этих соединений, но и родственных им веществ, иногда превосходящих природные по физиологическому действию. [c.395]

Сера относится к элементам, имеющим особенно важное значение для жизненных процессов, так как она входит в белковые вещества животных и растений. При разложении белков, содержащих серу, она выделяется в воздух в виде сероводорода. [c.170]

Искусственные и естественные радиоактивные изотопы встречаются в атмосфере, в почвах, в водах морей и океанов, рек и озер, в растениях и в организме животных и человека в ничтожно малых количествах. Повышение содержания радиоактивных изотопов в отдельных частях биосферы или изменение их качественного состава оказывает неблагоприятные воздействия на протекающие в природе жизненные процессы. Поэтому необходимо знать степень радиоактивности внешней среды. Решение этой задачи связано с определением в различных объектах малых концентраций радиоактивных веществ. Такие определения обладают рядом специфических особенностей и требуют специальных методов исследования. [c.3]

Некоторые комплексы переходных металлов могут служить обратимыми переносчиками молекулярного кислорода, т. е. они могут обратимо присоединять и отдавать кислород. Некоторые комплексы, связанные с молекулами белков в простетических группах, необходимы в жизненных процессах, особенно при дыхании такие комплексы были найдены в живых организмах. Природными пере- [c.206]

Молибден участвует во многих жизненных процессах растений, но наиболее сильно его действие проявляется в резком улучшении азотного питания культур, особенно бобовых. Это связано с тем, что молибден принимает участие в синтезе молекулярного азота клубеньковыми бактериями, а также в восстановлении нитратного азота до аммиака. Он входит в состав фермента нитратредуктазы, активизирующего этот процесс. Растительные клетки при недостатке молибдена не могут восстанавливать нитраты, что необходимо для синтеза белков. При питании растений аммиачным азотом потребность в молибдене снижается. Молибден влияет также на синтез и передвижение углеводов, образование хлорофилла и аскорбиновой кислоты в растениях. [c.139]

Распространенные в природе элементы состоят обычно из нескольких стабильных изотопов, вследствие чего их атомный вес не является целым числом. Для биологических исследований особенно большое значение имеют изотопы тех элементов, которые играют существенную роль в жизненных процессах. Такие элементы могут быть получены путем искусственных превращений атомных ядер. Искусственное превращение возникает, если на устойчивое ядро атома подействовать лучами или частицами достаточно высоких энергий. Типичной ядерной реакцией является, например, получение нейтронов из бериллия под действием а-лучей [c.13]

Хотя классическая термодинамика, исходя из своих законов, может не касаться природы веществ, с которыми имеет дело, и выводить ряд положений путем математических и логических доказательств, однако ее приложение к живым организмам приводит к ряду специфических особенностей, изучение которых тесно связано с выяснением наиболее общих и основных характеристик жизненных процессов. Отсюда большое теоретическое значение биохимической термодинамики. [c.114]

Аминокислоты, пептиды и протеины, или белки образуют группу химически и биологически родственных соединений, которым принадлежит очень важная роль в жизненных процессах. Это в особенности относится к белкам, присутствующим вместе с нуклеиновыми кислотами (стр. 1044) в каждой живой клетке, что отражено уже в их названии протеины (то TTfxo ov, то протон — первый, основной). [c.349]

Аминокислоты, пептиды, протеины образуют группу химически и биологически родственных соединений, которым принадлежит важная роль в жизненных процессах, протекающих в растительном и животном мире. Это особенно относится к белкам, присутствующим вместе с нуклеиновыми кислотами в каждой живой клетке. При полном гидролизе белки и пептиды распадаются на а-аминокарбоновые кислоты H2N H(R) 00H. Из гидролизатов белков выделено более 20 так называемых природных аминокислот, которые по конфигурации асимметричного атома углерода принадлежат к одному и тому же стерическому ряду (Ь) аминокислот, отличаясь лишь величиной К. [c.61]

В пришщпе, можно усовершенствовать эти общие системы, чтобы получать более количественный результат в тех случаях, когда от анализа требуется больше, чем положительний или отрицательный ответ. Конфигурация сенсора зависит от того, какой внд анализа предпочтителен конкурентный или саадаичевый. Теоретически особенно жизненной альт нативой кажется конкурентное смещение флуоресцентной метки. Так как это равновесный процесс, то загрязнения или прнмеси на поверхности не должны изменять абсолютного результата, хотя вполне возможно влияние на отношение сигнал/шум [7.8-50] Вероятным недостатком являегся то, что успех такого анализа со смещением очень сильно зависит от относительной кинетики связывания соединения с меткой и пробой. Для получения количественного результата они должны значительно различаться. [c.552]

В настоящей книге рассматривается несколько основных типов природных соединений, играющих решающую роль в нормальной жизнедеятельности организмов — белки, углеводы, нуклеотиды и стероиды. Выбор именно этих разделов определился не только их значимостью, но и oт yт твиe i современной общей обзорной литературы по этим вопросам в СССР, а в некоторых случаях (например нуклеотиды) и за рубежом. Белки являются основным субстратом животных организмов, катализаторами важнейших жизненных процессов, а обмен белка лежит в основе всех процессов жизнедеятельности Углеводы — главный энергетический ресурс всех живых организмов и основной субстрат растительных организмов, а в виде своих многочисленных производных углеводы входят в сложные комплексные соединения с белками и липидами, имеющие большое биологическое значение. Исключительная роль нуклеотидов вскрыта исследованиями последних лет, когда удалось показать, что именно они являются тем химическим материалом, который обеспечивает передачу первичного биологического кода, определяющим далее в сложной цепи превращений весь комплекс наследственных признаков. Биологическая роль стероидов весьма разнообразна к этому типу природных соединений относятся важнейшие гормоны, желчные кислоты, холестерин мозговой ткани и т. д. Существенно, что не только биологическая значимость, но и химия рассматриваемых в этой книге соединений весьма разнообразна и может служить яркой иллюстрацией решения многих интереснейших и сложнейших проблем органической химии, в особенности стереохимических вопросов. [c.4]

Исключительно велико также значение химии углеводов в развитии биологии и особенно биохимии. Углеводы, вслед за белками и пептидами, являются важнейшими составными частями живого организма. Для животного организма углеводы представляют главный источник энергии, его топливо. Пища млекопитающих состоит прежде всего из углеводов, которые далее подвергаются сложным процессам гликолиза, в результате чего выделяется необходимая для организма энергия. Однако этим далеко не исчерпывается роль углеводов в жизнедеятельности животного. Многие вещества, регулирующие ответственные жизненные процессы, являются производными углеводов. Это, как правило, весьма сложные высокомолекулярные соединения, содержащие наряду с углеводами пептидную и липоидную составляющую, природа которых еще в большинстве случаев не определена. Однако уже сегодня можно уверенно назвать несколько важнейших классов углеводосодержащих веществ, значение которых в процессах жизнедеятельности первостепенно. Это специфические полисахариды, определяющие группы крови, специфические полисахариды, регулирующие иммунитет, гликолипиды (например, цереброзиды и ганглиозиды), входящие в состав нервной ткани, наконец, гликопептиды — сложные комплексы белков и углеводов, имеющие исключительное, хотя еще и далеко не полностью выясненное значение в процессах жизнедеятельности. [c.8]

Крахмал. Совершенно особое значение в жизненных процессах имеют крахмал и гликоген. Крахмал представляет собой запасный углевод растений. Он откладывается в зернах злаков и других семенах растений, в клубнях картофеля, при прорастанЕги. энзиматически гидролизуется до растворимых олиго- и моносахаридов (мальтоза или глюкоза) и в таком виде служит для строительных и энергетических целей при прорастании растений. Прорастающие зерна злаков накапливают так много фермента гидролиза крахмала (диастаз), что подсушенные и размолотые проросшие зерна ячменя (солод) применяют для осахаривания — превращения в мальтозу — постороннего крахмала картофеля или кукурузы в производстве спирта или пива (мальтозу далее сбраживают). Крахмал имеет форму микроскопических миндалевидных зерен концентрЕгаеской структуры и не представляет собой индивидуального вещества. Он содержит растворимую в воде амилозу ( растворимый крахмал ), образующую не особенно вязкие растворы и дающую с иодом чисто синее окрашивание, и амилопектин, который в холодной воде нерастворим, но в горячей воде образует очень вязкий клейстер, а с иодом дает красно-фиолетовое окрашивание. Как всякие высокомолекулярные вещества, и амилопектин и амилоза не являются, в строгом смысле слова, индивидуальными веществами, а представляют собой смеси полимергомологов (стр. 151)- Наиболее обычные виды крахмала — картофельная мука, рисовый крахмал. Картофельную муку получают, механически разрушая клетки клубней картофеля и отмучивая в воде "зерна крахмала, которые оседают на дно. [c.476]

Кора - комплекс высокоспециализированных клеток и тканей, располагающихся с внешней стороны от камбия и выполняющих защитную и проводящую функции. По проводящим элементам коры осуществляется транспорт питательных веществ, образующихся в листьях. Кора защищает дерево от повреждения животными, дереворазрушающими насекомыми и организмами, вызьгеающими гниение. Кора также предохраняет камбий от потери влаги. По строению и составу кора существенно отличается от древесины (ксилемы). Особая роль зеленых частей дерева - листвы и хвои, связанная с обеспечением жизненных процессов в растениях, в том числе древесных, также приводит к определенным особенностям их химического состава и строения. [c.204]

Берцелиус в своем курсе химии рассматривал органические вещества в отдельной главе, при этом особенно подчеркивал большие различия между неорганическими и органическими веществами. Он считал, что неорганические соединения можно получить в лаборатории в результате различных химических превращений. Органические же соединения образуются только в организмах в результате жизненных процессов, под влиянием таинственной жизненной силы (uLS Vitalis). Так утвердилась теория витализма, согласно которой органические вещества не могут быть получены из простых неорганических веществ. Эта теория в значительной мере тормозила развитие исследований в органической химии. Но были химики, которые пытались доказать, что органические вещества могут быть получены в колбах из простых неорганических веществ, т. е. могут быть синтезированы. Борьба между сторонниками витализма и химиками-синтетиками уже давно принадлежит истории химии. Но эта борьба способствовала развитию таких важных сторон органической химии, как органический синтез и органический анализ. [c.9]

Так, совсем недавно американский микробиолог Паркер установил, что ливневые осадки содержат значительное количество таких органических веществ, как витамин В 2, никотиновая кислота, биотип. Проверив органический состав атмосферных примесей — различных твердых частиц, он заключил, что воздух содержит множество микроорганизмов, в том числе и водорослей, причем часть их находится в активном состоянии [67]. Временным местопребыванием этих организмов могут служить облака, особенно кучевые на высоте 6—9 тыс. м, которая является потолком для этих облаков, сохраняется необходимая для протекания жизненных процессов положительная температура. Присутств 1е в облаках воды, микроэлементов, таких газов, как кислород, двуокись углерода, азот, а также наличие интенсивной лучистой энергии — все это создает вполне благоприятные условия для фотосинтеза, обмена вешеств и роста клеток. По мнению Паркера, облака представляют собой живые экологические системы , давая возможность жить и размножаться многоклеточным микроорганизмам, в ,1деленпя которых — органические вещества типа [c.74]

Для жизненных процессов на земле связывание азота микроорганизмами ( биологическое связывание азота ) имеет наряду с ассимиляцией углекислоты фундаменгпаль-ное значение. Исследования и опыты,, особенно Виртанена (Virtanen А. I., 1931, см. [c.636]

Углекислота — углекислый газ, или угольный ангидрид (СО2), в природе широко распространена. В атмосферном воздухе В среднем содержится до 0,03% углекислоты по объему, что в числовом выражении составляет около 2-10 т [ 1]. Человек выдыхает 900—1300 г углекислоты в сутки. Углекислота в бoльшo м количестве выделяется из недр земли (газовые скважины, вулканические трещины и т. п.), содержится во всякой природной воде и особенно в некоторых минеральных водах, а также является iпpoiдy ктo м многих жизненных процессов кро Ме того, в громадных количествах углекислота поступает в атмосферу из дымовых труб фабрик и заводов. [c.16]

Чрезвычайно интересным и важным является участие фенольных соединений в жизненных процессах растения. Имеется обширная литература [1], свидетельствующая о том, что многие органические вещества (особенно полифенолы) усиливают корнедбразова-ние у многих растений и отрастание корней у черешков древесных пород влияют на вязкость протоплазмы и повышают проницаемость растительных мембран ускоряют дифференциацию точек роста растения влияют на поступление питательных веществ в растительный организм, его дыхание и другие жизненные функции и, в конечном итоге,—на урожай растений [10]. [c.303]

Важная роль соединений фосфора в жизненных процессах в настоящее время общепризнана хорошо известно, какое значение имеют эфиры фосфорной кислоты в синтезе нуклеиновых кислот и при образовании углерод-углеродных связей, особенно в синтезе терпенов и стероидов. Кроме того, после открытия реакции Виттига была найдена широкая область синтетического применения для соединений трехвалентного фосфора и фосфониевых солей. По этим причинам препаративная химия фосфорорганических соединений в последние 15—20 лет получила значительное развитие. Естественным следствием работ по синтезу явилось изучение строения фосфорорганических соединений и механизмов их реакций, в результате чего для соединений фосфора обнаружены некоторые общие черты с соединениями углерода. [c.7]

Биология также представляет много нерешенных проблем, ка-СЙЮП1ИХСЯ химии кремнезема. Хотя немногие виды растений и живых организмов содержат кремнезем, неясно, почему этот многообразный материал обычно не участвует в жизненных процессах, особенно наряду с множеством других элементов, играющих жизненно важную роль. Может иметь значение тот факт, что кремнезем чаш,е всего связан с наиболее при.митивными формами жизни. Так, в структуре растений Equisetum (вид хвоща) это вещество накапливается в относительно большом количестве. Подобно этому диатомеи извлекают кремнезем из морской воды, содержащей только несколько частей кремнезема на миллион частей воды, и [c.5]

Биологические вопросы в ряде случаев можно и даже нужно разрешать, призывая на помощь математический анализ, но разрешать их надо не как самодавлеющие математические задачи. Ход многих биологических процессов в каждом конкретном случае можно выразить математическим уравнением и в ряде случаев извлечь из математического анализа полезные сведения о некоторых особенностях природы процесса, но бессмысленно предполагать наличие общих универсальных математических законов течения жизненных процессов н пытаться анализировать конкретные жизненные процессы как выражение этих законов. [c.269]

Двуокись углерода применяется в производстве безалкогольных напитков, соды, для изготовления огнетушителей (рис. 64) и в других областях промышленности. В мясной промышленности практикуется хранение мяса и мясных изделий в атмосфере СОг. Консервирующее его действие объясняется тем, что он подавляет жизненные процессы бактерий. При этом задерживается и прогор-кание жира одновременно с этим СОг предохраняет окраску мяса от разрушающего действия кислорода воздуха. Твердый диоксид углерода в виде сухого льда широко используется как хладоагент в молочной промышленности, особенно в производстве и хранении мороженого и других молочных продуктов. [c.186]

ФИЗИОЛОГИЯ С.-Х. ЖИВОТНЫХ. Отрасль физиологии, изучающая функции, процессы жизнедеятельности, протекающие в организме с.-.х. животных и в его частях — органах, тканях, клетках и структурных э.тгементах клеток. Изучая жизненные процессы, обусловливающие продуктивность с.-х. животных, Ф. с.-х. ж. позволяет влиять на эту продуктивность в желательном направлении. Она раскрывает закономерности функций во взаимосвязи их друг с другом и с окружающей средой — условиями кормления, содержания и использования животных — и является важнейшей из наук, образующих биологическую основу животноводства. Она тесно связана с морфологическими науками — анатомией, гистологией, цитологией. В то же время она опирается на успехи физики и химии и широко использует их методы исследования. В зависимости от пзучения тех или других систем и органов, Ф. с.-х. ж, подразделяется на физиологию пищеварения, обмена веществ и энергии, размножения, лактации, нервной системы и т. д. К числу разделов, изучающих функциональные особенности отдельных видов домашних животных, относятся физиология крупного и мелкого рогатого скота, свиней, лошадей, птиц и др. [c.319]

Однако для хода промышленных дел особо важное значение имеют средние текущие проценты не по таким обеспеченным займам, каковы ипотечные и облигационные, а особенно по акциям и займам, производимым для торгово-промышленных оборотов. Когда средние проценты этого рода примерно в 2 раза превосходят процент на государственные и ипотечные займы, тогда, конечно, трудно вести промышленно-торговые операции, потому что от них надо выручать крупные доходы и для достачи капиталов чрез ипотеку должно иметь недвижимую собственность, его значительно превосходящую. Но тогда, когда предложение капиталов велико, процент на капиталы для промышленно-торговых предприятий всюду явно падает,- и тогда легко устраиваются, оборачиваются и умножаются всякие промышленные предприятия. А так как от промышленных отношений зависит в сильнейшей мере весь средний народный заработок ( 6, 7, 8), то в изменении среднего процента на промышленные капиталы должно видеть показатель быстроты всего жизненного процесса экономического организма это пульс современной экономической жизни, потому что она определяется прежде всего производством, а оно — при постоянстве земли и труда—-зависит весьма сильно от капитала, т. е. от сбережений, добытых трудом от земли в прежнее время. [c.586]

Избирательное действие гербицидов объясняется различием и особенностями самих растений, т. е. их различным биологическим и анатомическо-морфологическим строением. Немалую роль играет степень смачиваемости листьев растений, а также характер передвижения химических веществ ио растению. Герб1щиды, являясь химическими веществами, чуждыми биологической природе растения, нарушают его жизнедеятельность. Растение со своей стороны оказывает противодействие токсическому действию гербицидов. Устойчивость растения к гербициду зависит от характера и глубины причиняемых им нарушений жизненных процессов и от способности растения преодолевать эти нарушения. [c.15]