Поглощение веществ клетками

Поглощение веществ клетками [c.257]

Аэробная переработка стоков —это самая обширная область контролируемого использования микроорганизмов в биотехнологии. Она включает следующие стадии 1) адсорбция субстрата на клеточной поверхности 2) расщепление адсорбированного субстрата внеклеточными ферментами 3) поглощение растворенных веществ клетками 4) рост и эндогенное дыхание 5) высвобождение экскретируемых продуктов 6) выедание первичной популяции организмов вторичными потребителями. В идеале это должно приводить к полной минерализации отходов до простых солей, газов и воды. Эффективность переработки пропорциональна количеству биомассы и времени контактирования ее с отходами. [c.249]

Открытие пиноцитоза позволило ответить на два вопроса, которые еще 30 лет назад заставляли физиологов недоуменно пожимать плечами 1) как в клетку проникают молекулы, для которых бимолекулярная липидная пленка, т. е. элементарная мембрана, непроницаема 2) почему при использовании многих веществ клеткой затрачивается энергия Уже давно известно, что, например, соли в большинстве случаев могут попасть в клетку, только если клеточное дыхание не повреждено. Если же оно блокируется (разобщается), то поглощения солей не происходит. В настоящее время существуют многочисленные (впрочем, недоказанные) гипотезы, объясняющие такое активное поглощение веществ. Пиноцитоз, который, очевидно, не может идти без затраты энергии, по меньшей мере для некоторых случаев может рассматриваться как вполне подходящая модель. [c.237]

Ферменты являются специфическими белками, которые входят в состав всех клеток и тканей живых организмов. Они обусловливают способность живых организмов осуществлять самые разнообразные и в то же время совершенно необходимые для жизнедеятельности превращения веществ. Сюда могут быть отнесены процессы пищеварения белков, жиров и углеводов использование всасывающих питательных веществ клетками организма освобождение химической энергии, необходимой для всех проявлений жизнедеятельности поглощение кислорода тканями и ряд других процессов. Ферменты не только расщепляют вещества, но также синтезируют все то многообразие органических соединений, которое мы встречаем в организме. [c.99]

В остальном поглощение веществ клетками-процесс очень сложный и пока еще плохо изученный. Многие метаболические эффекты торможения и явления конкуренции между одновременно доступными субстратами связаны, по-видимому, с особенностями регуляторных механизмов, которые проявляются уже в процессах транспорта веществ. [c.261]

Структурные различия между эукариотическими и прокариотическими клетками отражают весьма важные различия в механизмах осуществления ряда жизненных функций клетки. Речь идет прежде всего о передаче и проявлении генетической информации, об энергетическом обмене и о механизме поглощения и выделения веществ клеткой. Теперь уже очевидно, что граница между эукариотическими и прокариотическими клеточными организмами — наиболее важное и глубокое из всех обусловленных эволюцией различий в современном мире живого. Кроме того, оно позволяет совершенно однозначно разделить организмы на две группы только по особенностям их клеток. [c.7]

Выход веществ из клетки. О выходе метаболитов в окружающую среду известно существенно меньще, чем о механизмах поглощения веществ клеткой. По-видимому, и выделение их из клетки тоже происходит как при участии транспортных систем, так и путем неконтролируемой диффузии. Вещества выходят из клетки тогда, когда в результате перепроизводства они накапливаются в ней, достигая концентраций, превышающих нормальный уровень. Накопление может быть следствием неполного окисления, нарушения регуляции или процессов брожения. [c.261]

Поглощение веществ клеткой тесно связано вместе с тем с переработкой поглощенных соединений со скоростью, с которой последние включаются в общий метаболизм, и направлением, в котором они перерабатываются. [c.481]

Поглощение веществ клетками — относительно избирательный процесс, только определенные вещества подвергаются десорбции со стороны цитоплазмы и выделяются из клетки.в окружающую среду. Такая избирательность — одно из важнейших свойств живой материн, которое возникло и закрепилось в процессе развития жизни. [c.100]

Как известно, белки, углеводы и жиры вне организма расщепляются на свои составные части (гидролизуются) лишь при длительном кипя-чей-1и их с крепкими растворами минеральных кислот или щелочей. При этом белки постепенно распадаются иа отдельные аминокислоты, сложные углеводы — на простые сахара, жиры — на высшие жирные кислоты и глицерин. Между тем в пищеварительном канале человека и животных эти же гидролитические процессы протекают с достаточной скоростью при температуре всего лишь около 37° и при умеренно кислой (в желудке) или слабо щелочной (в кишечнике) реакции. Такое гидролизующее действие пищеварительных соков объясняется содержанием в них особых ферментов (пепсина, трипсина, липазы и др.). Не только пищеварение, но и использование питательных веществ клетками, освобождение химической энергии высокомолекулярных соединений, поглощение кислорода тканями, образование СО2 и другие процессы в тканях и клетках совершаются также при участии ферментов. [c.107]

Не только пищеварение, но и использование питательных веществ клетками, освобождение химической энергии высокомолекулярных соединений, поглощение кислорода тканями, образование СОа и другие процессы в тканях и клетках совершаются также при участии ферментов. [c.111]

Хорошо известно, что у различных организмов—даже у клеток одного и того же организма на разных стадиях развития—чувствительность к облучению очень различна (при переходе от одного организма к другому чувствительность может изменяться в несколько тысяч раз). Частично это можно отнести за счет различного содержания воды (например, высушенные семена или споры бактерий очень мало чувствительны к излучению), но всю колоссальную разницу в чувствительности едва ли можно объяснить только различным содержанием воды. Можно допустить, что количество первоначально поглощенной клеткой энергии, достигающее в конце концов молекул с низкими возбужденными уровнями, в большой мере зависит от степени упорядоченности содержимого клетки, которая очень сильно изменяется в различных фазах ее жизни. Так как большинство активных простетических групп относится к рассмотренной нами категории, то мы можем сделать следующее утверждение чем больше упорядоченность содержимого клетки, тем больше вероятность инактивации простетических групп, связанных с кристаллическим веществом клетки. [c.211]

Поверхностные мембраны клеток в стенках хорионических ворсинок образуют микроворсинки, увеличивающие площадь поверхности, через которую осуществляется обмен веществами путем диффузии, облегченной диффузии, активного транспорта и пиноцитоза. В этих клетках имеются многочисленные митохондрии, поставляющие энергию для активного транспорта и пиноцитоза. Поверхностные мембраны клеток содержат молекулы-переносчики, с помощью которых ворсинки поглощают различные вещества путем активного транспорта. Многочисленные мелкие пузырьки, обнаруживаемые в клетках ворсинок, свидетельствуют о поглощении веществ из крови путем пиноцитоза (см. разд. 5.9.8). [c.93]

Это значительно расширило, а во многих случаях коренным образом изменило наши представления о значении минеральных элементов для процессов обмена веш,еств, о роли клеточных мембран в поглощении, распределении и выделении веществ клеткой, о механизме накопления, преобразования и использования энергии биологическими системами и многих других жизненно важных функциях растения. [c.12]

Гидратация зависит от химической природы молекул и мицелл, особенностей их строения и т. д. Исключительно высокой способностью к гидратации обладают белковые вещества клетки. Лищенные воды белки развивают при ее поглощении давление (давление набухания) порядка 1000 атмосфер и выще. Такого же порядка давление развивают сухие семена на начальных этапах прорастания. При поглощении воды молекулы белка набухают. Большое влияние на поглощение оказывают катионы и анионы солей, pH среды и многие другие факторы. [c.45]

Рассмотренные выше материалы по проблеме проницаемости позволяют прийти к выводу, что поглощение и выделение веществ в клетке может осуществляться различными путями, регулируемыми специфическими механизмами. Наряду с пассивным поступлением, подчиняющимся законам диффузии и осмоса, существуют системы активного переноса, обеспечивающие возможность поглощения веществ против градиента. Соотношение между различными путями у разных представителей растительного мира неодинаково. Оно не остается постоянным у одного и того же организма и изменяется в зависимости от хода его развития, возраста и т. д. Это соотношение отражает исторически сложившуюся адаптацию вида к определенному сочетанию условий внешней среды, обеспечивает возможность активного избирательного отношения организма к условиям существования. [c.84]

Одним из факторов, влияющих на процесс поглощения веществ и их распределение в клетке, является кислотность среды, которую принято выражать величиной pH (табл. 54). [c.470]

Важной стороной проблемы корневого питания растений является вопрос о путях поступления в растение минеральных элементов, о природе механизмов, участвующих в поглощении последних живыми клетками. В главе 1 были обоснованы современные представления о поглощении, как одном из проявлений активной жизнедеятельности протоплазмы, тесно связанном с остальными звеньями обмена веществ клетки. Эти взгляды, как мы видели, пришли в физиологию на смену старым представлениям о пассивном засасывании солей клеткой за счет сил транспирации и являются в настоящее время господствующими. [c.474]

Вопрос о механизме поглощения веществ корневыми системами и природе взаимосвязи этого процесса с другими звеньями обмена — сложный и окончательно не разрешенный. В серии исследований, начатых еще в двадцатые годы, Д. А. Сабинин с сотрудниками (Е. И. Быков, Н. Г. Потапов и др.) впервые установили, что пог лощенные клеткой минеральные элементы тотчас же вступают в химическое взаимодействие с протоплазмой, [c.474]

Описанная выше методика подходит для определения количества поли-р-гидроксибутирата в лиофилизованных клетках или в биомассе, полученной при центрифугировании. Определению мешают другие р-гидрокси-кислоты и некоторые сахара, так как они превращаются в вещества, поглощающие УФ-свет при 235 нм. Сахара удаляют обработкой гипохлоритом с последующей экстракцией поли-р-гидроксибутирата хлороформом. Другие клеточные вещества также иногда образуют продукты, поглощающие УФ-свет. Рекомендуется сравнивать спектр поглощения вещества, образуемого бактериальны- [c.324]

Как уже говорилось, путем транспорта может осуществляться и выделение, и поглощение растворенных веществ клетками. Многие растворенные вещества транспортируются в ходе так называемой обменной диффузии, т. е. при обмене внутренних и наружных веществ через мембрану в соотношении 1 1. Такой обмен обычно изучают при помощи растворенных веществ с радиоактивной меткой [13]. [c.441]

Анализ кривых биодеградации фенантрена представителем Pseudomonas, подаваемым в кристаллическом виде или в растворе силиконового масла, показал, что поглощение вещества клеткой связано со скоростью перехода в водную фазу. Экспоненциальная стадия роста заканчивалась, когда скорость разрушения вещества достигла максимума. Уровега биодеградации определялся главным образом скоростью перехода фенантрена в водную фазу. [c.119]

Скорость активного поглощения вещества клеткой в интервалах низких концентраций пропорциональна внешней его концентрации, затем уменьшается с увеличением концеитрацни вещества внутри клетки, приближаясь к максимальной или к насыщающей концентрации данного вещества, Соотношение между внешней концентрацией растворенного вещества и скоростью его притока внутрь клетки прн активном переносе через мембрану выражают уравнением (по П. Нобелу) [c.99]

Наряду с пассивным имеет место активный транспорт ионов в клетку, т. е. с затратой энергии, выделяющейся в процессе метаболизма. Имеется ряд доказательств существования активного транспорта ионов. В частности, это опыты по влиянию внешних условий. Так, оказалось, что поступление ионов зависит от теьшературы. В определенных пределах с повышением температуры скорость поглощения веществ клеткой возрастает. В отсутствии кислорода, в атмосфере азота, поступление иопов резко тормозится и может даже наблюдаться выход солей из клеток корня наружу. Под влиянием дыхательных ядов, таких, как КСК, СО, поступление иопов также затормаживается. С другой стороны, увеличение содержания АТФ усиливает процесс поглощения. Все это у1 азывает на то, что между поглощением (Х)лей и дыханием существует тесная связь. Многие исследователи приходят к выводу о тесной взаимосвязи между поглощением солей [c.54]

Наиболее разработанными методами количественной цитохимии НК к настоящему времени являются методы цитофотометрии, основанные на изм ерении поглощения света веществами клетки или продуктами гистохимических реакций. [c.130]

Крупные макромолекулы (белки, полинуклеотиды или полисахариды), даже крупные частицы могут как поглощаться, так и секретироваться клетками. При их переносе происходит последовательное образование и слияние окруженных мембраной пузырьков (везикул), т. е. перенос веществ вместе с частью плазматической мембраны. Если таким путем осуществляется транспорт растворенных веществ — это пиноцитоз (от греч. пинос— пить), если твердых — фагоцитоз (от греч. фагос— есть, цитос— клетка).-При процессе эндоцитоза поглощенное вещество окружается небольшим участком мембраны, который вначале впячивается, а затем отщепляется, образуя внутриклеточный пузырек, содержащий захваченный клеткой материал. Большинство частиц, поглощенных при эндоцитозе, попадает затем в лизосомы, где они подвергаются деградации. [c.314]

Мак Карти разработал теоретический метод определения стехиометрии микробиологических процессов, основанный на вычислении э и /с [22]. В основе этого метода лежит составление баланса основного энергосодержащего вещества клетки — аденозинтрифосфата (АТФ). Во многих реакциях, протекающих с выделением энергии, образуется АТФ, в большинстве реакций, протекающих с поглощением энергии, АТФ расходуется [c.302]

Байер [10], обсуждая проблему синтеза высокомолекулярных комплексообразующих веществ, обладающих способностью связывания ионов металла, проводит аналогию с природными веществами подобного тина В природе существуют высокомолекулярные комплексообразующие соединения, служащие для обогащения, переноса и аккумулирования тяжелых металлов [И]. Можно, например, указать на процесс концентрирования (в миллионы раз) ванадия из морской воды кровеносными клетками тунникатов [11, 12]. Апоферритин — белок млекопитающих, аккумулирующий железо,— может связывать в виде комнлексов только железо [13] . Аналогичные примеры приводит и Синявский [1] Гумусовые вещества ночв селективно связывают магний и кальций. Накопление золота некоторыми растениями так значительно, что они могут служить индикаторами месторождений золота и т. д. Все это дает основание предполагать, что создание сорбентов, обладающих высокой селективностью, вполне осуществимая задача . Однако отсутствие общего теоретического направления методов синтеза таких продуктов создает большие трудности в осуществлении заманчивых возможностей высокоселективных процессов поглощения веществ. Для повышения избирательности обычных универсальных ионитов исследователи пользуются различными приемами, которые основаны на учете факторов, влияющих в той или иной мере на избирательность (заряд противоионов, сольватация и набухание, степень сшивки и др.). Влияние этих факторов проявляется следующим образом [1] 1) Из разбавленных растворов ионит предпочтительнее поглощает противоионы с большим числом зарядов, при этом с ростом концентрации раствора электроселективность ионита уменьшается. 2) Ионит предпочтительнее поглощает противоион с меньшим молярным объемом. Избирательность увеличивается с увеличением разности молярных объемов, емкости и количества поперечных связей в ионите, с уменьшением концентрации раствора и с уменьшением молярной доли меньшего иона. 3) С иовыитением температуры избирательность ионита уменьшается. [c.100]

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]

Наряду с этим имеются противоположные данные, согласно которым Е. соИ и некоторые другие микроорганизмы способны накапливать аминокислоты против градиента концентрации. Так, например, Гейл и Родуэлл [44] обнаружили, что клетки Strepto o us fae alis, суспендированные в растворах лизина, накапливают лизин в этих условиях концентрация лизина внутри клеток достигает значительно более высокого уровня, чем в окружающей жидкости. Эти рез льтаты как будто свидетельствовали о наличии процесса активного поглощения лизина клетками. Однако было найдено, что при определенных экспериментальных условиях лизин может свободно проникать в клетки Sir. fae alis и выходить из них [45, 46]. Авторы пришли к выводу, что наблюдаемые явления можно объяснить на основе известных физических закономерностей, которым подчиняется распределение вещества по обе стороны полупроницаемой мембраны. [c.170]

Часто обнаруживалось, что поглощение кислорода клетками, претерпевающими внутреннее фотоокиеление, стимулируется добавлением глюкозы или иных органических питательных веществ. Служат ли эти вещества прямыми субстратами фотоокисления или они прежде переходят в метаболиты — неизвестно. Наблюдения над фотоокислением клеточного материала, хотя и более многочисленные, обычно ограничиваются измерением поглощения кислорода, оставляя неизвестной природу субстратов окисления. [c.535]

В явлениях поглощения и выделения веществ клеткой играют большую роль процессы диффузии и осмоса. Как известно, частицы составляющих протоплазму веществ обладают определенной кинетической энергией, что является причиной их непрерывного движения. Передзил ение диспергированного вещества из одной части системы в другую называется диффузией. Диффузия представляет собой не хаотическое движение молекул, а является движением направленным, характер которого определяется влиянием ряда факторов. Диффузия зависит, в частности, от активности диффундирующих молекул, от градиента концентрации растворов. Скорость этого процесса определяется величиной и массой молекул, их химической природой, а также вязкостью среды, температурой, электростатическими показателями системы и рядом других условий. Так, среди электролитов наиболее высокой способностью к диффузии обладают кислоты и щелочи, точнее ионы Н+ и 0Н , тогда как другие анионы и катионы диффундируют с заметно меньшей скоростью. [c.64]

Цитоплазматическая мембрана регулирует процессы обмена веществ клетки. Она способна захватывать довольно большие капли углеводородов, липидов и белков — это явление называется пиноцитозом. Пиноцитирующая капля, по-видимому, переправляет поглощенные вещества через цитоплазму к вакуоли, где они обрабатываются ферментами и уже в приемлемом для клетки виде включаются в ее обмен веществ. Цитоплазматическая мембрана может также захватывать из среды твердые частицы — этот процесс носит название фагоцитоза. Кроме того, мембрана ответственна за экскрецию (выброс) в среду продуктов обмена клетки. [c.25]

По типу получения энергии все микроорганизмы подразделяют на фототрофы (энергия света) и хемотрофы (энергия химических связей органических или неорганических соединений). Энергия нужна клетке для синтеза различных веществ, для осуществления движения (перемещения в пространстве) и для поглощения веществ из окружающей среды. [c.106]

Вопрос об участии фосфора в первичной фотохимической стадии фотосинтеза остается невыясненным. Опыты со взвесями водорослей в растворе КНаР 04, меченного радиоактивным фосфором, показали, что параллелизма между скоростью фотосинтеза и скоростью поглощения Р клетками не наблюдается, а также, что фотосинтез не сопровождается внедрением Р из фосфата в органические вещества клеток. [c.309]

Липоидная теория Овертона и ее различные модификации пользовались широким признанием на протяжении многих десятилетий. Из этой теории следовало, что пограничные слои протоплазмы резко обогащены липоидами по сравнению со всей толщей мезоплазмы. В целом же процессы поглощения и выделения веществ клеткой регулируются, согласно этим представлениям, путем диффузии и осмоса, т. е. чисто пассивно. [c.76]

При изучении вопроса о путях включения минеральных элементов в обмен веществ клетки Д. А. Сабинин и И. И. Колосов показали, что первым этапом взаимодействия является адсорбция анионов и катионов солей мембранами протоплазмы поглощающих клеток. Поверхностная адсорбция осуществляется за счет сил электростатического притяжения, а также Ван дер-Ваальсовских сил, чем и определяется относительная лабильность, непрочность связей адсорбированных элементов с компонентами мембраны. Эта адсорбция, согласно Сабинину и Колосову, носит обменный характер. Так, в одном из опытов. Колосова изучалось поглощение ионов N01 корнями, предварительно насыщавшимися анионами фосфата. Поглощение КОз в этом случае сопровождалось высвобождением эквивалентных количеств Н3РО4, ранее адсорбированной на поверхности корней (табл. 56). [c.475]

Многоклеточная организация у растений, как и у животных, делает возможным разделение функций, при котором различные типы клеток дополняют друг друга благодаря специализации, приобретаемой ими в процессе дифференцировки. Две важнейшие специфические для растений функции осуществляются фотосинтезирующими клетками, которые содержат хлоропласта и служат для всего организма источником органических веществ, в частности сахарозы, 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, поскольку для первой из них необходим свет, а вторая осуществляется в толще почвы и 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 двуокиси углерода. Достигается это с помощью устьиц - особых отверстий в покрытом кутикулой эпидермисе листа, которые способны открываться и закрываться в зависимости от тургора замыкающих клеток (см. рис. 20-11). С другой стороны, для эффективного поглощения веществ из почвы нужна очень большая всасывающая поверхность, которую обеспечивают корни необходимы также мембранные транспортные системы, к которым часто добавляются транспортные системы симбиотических микроорганизмов. Таким образом, фотосинтезирующие и всасывающие клетки питают дру1 друга, а вместе - снабжают все остальные части растения минеральными и органическими веществами, необходимыми для процессов биосинтеза. Чтобы обеспечить дальний транс- [c.402]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология