Влияние температуры на скорость биологических процессов

Влияние температуры на скорость биологических процессов [c.156]

Скорости большинства химических реакций повышаются с ростом температуры. С этой общей закономерностью мы встречаемся во многих биологических процессах, протекающих вокруг нас. Скорость роста травы и метаболическая активность домашних насекомых больше в теплое время года, чем в холодное зимнее время. Пищу быстрее готовить в кипящей воде, чем в просто горячей. Однако не следует слишком сильно полагаться на примеры реакций в биологических системах, скорости протекания которых зависят от температуры, потому что такие реакции являются очень сложными и обычно идут в довольно узком интервале оптимальных температур. Чтобы получить более ясное представление о влиянии температуры на скорость реак- [c.15]

Температура. Кроме влияния на процессы осаждения температура является также важным технологическим параметром биологических процессов очистки, так как от нее зависят скорость биохимических реакций и растворимость в воде кислорода, необходимого для жизнедеятельности микроорганизмов. [c.53]

Ферменты и их значение в процессе обмена веществ. Большая скорость обмена веществ в микробных клетках обусловлена наличием особых биологических катализаторов — ферментов, или энзимов. В клетках живых организмов имеются ферментные системы, представляющие собой сложные наборы ферментов при их участии происходит синтез различных составных частей клетки и распад, клеточных белков, углеводов и жиров. Ферменты создают возможность таких химических превращений, которые вне живой клетки происходят только при высоких температурах или при действии сильных химических реактивов. Так, например, сахар, крахмал и другие углеводы устойчивы по отношению к кислороду для окисления они должны быть подвергнуты действию высоких температур, при которых сгорают, образуя углекислый газ и воду. Однако в живой клетке они под влиянием, ферментов подвергаются тем же превращениям при обычной температуре. [c.121]

На скорость гидролиза большое влияние оказывают температура, pH и концентрация раствора, а также присутствие ферментов. Снижение концентрации и повышение температуры сильно ускоряют гидролиз. Цепные полифосфаты, например, при pH 7—10 и 5° гидролизуются на 5% за сто лет, при 35° —за год, а при 80 — за один день. Конденсированные фосфаты не найдены в виде природных минералов, но зато они играют большую роль в биологических процессах, участвуя в аккумулировании и передаче энергии. Процессы их образования и гидролиза в живых организмах регулируются ферментами. [c.169]

Значение явления вязкости очень велико. В биологических системах она оказывает большое влияние на протекание ряда процессов в живом организме. Большую роль вязкость играет и в пищевой промышленности, иногда сильно влияя на весь ход технологического процесса (скорость передвижения полуфабрикатов и готовой продукции по трубам, условия получения гомогенных по структуре масс и т. д.). Изменение вязкости с температурой влияет на скорость процесса растворения и диффузии (что, в частности, очень важно при извлечении сахара из свеклы). С понижением вязкости жидкостей при нагревании связано и повышение электропроводности проводников второго рода и т. д. [c.84]

Влияние температуры на скорость химической реакции. . . Влияние температуры на скорость биологических процессов. Завпсн.мость скорости реакции от катализатора. Катали.э гомогсн [c.404]

Особенности внутреннего строения и свойств тонких слоев воды, прилегающих к твердой поверхности, и воды, находящейся в тонких капиллярах, представляет большой интерес для понимания свойств многих биологических систем, слоистых минералов, слоистых и дисперсных горных пород, коллоидных систем и др. Так, понижение температуры до 0 С. (и несколько ниже) может не вызывать перехода воды тонких слоев в обычный лед. Во-первых, потому что в условиях влияния поверхности большая устойчивость структуры льда по сравнению со структурой тонкого слоя может достигаться не при 0° С, а при более низких температурах. Во-вторых, потому, что такое изменение структуры требует разрыва существующих связей. Рассматривая подобные процессы, нельзя упускать из вида релаксационный характер их и сильное уменьшение скорости релаксации с понижением температуры. [c.379]

По ряду причин биотехнологии еще только предстоит внести свой вклад в развитие химической промышленности, хотя уже сегодня мы многое знаем о потенциально полезных в этом плане биологических системах. Одна из главных проблем заключается в том, что основанные на биотехнологии отрасли химической промышленности будут использовать нетрадиционную технологию. Реакции, как правило, будут идти при низких температурах и давлении, в водной среде, хотя ряд экспериментальных систем работает и в органической фазе. В некоторых случаях скорость таких процессов невелика, а катализаторы не очень стабильны. Однако важнее всего, видимо, то обстоятельство, что наибольшее влияние на развитие химической промышленности по вполне понятным причинам оказывают химики. По сравнению с другими областями технологии разработка методов биотехнологического катализа до недавнего времени велась здесь малыми силами и при скудном финансировании. [c.24]

Для биологических процессов необходимо поддержание реакции среды в пределах 6—8,5, в связи с чем в воде обязательно контролируют величину pH. Температура воды — также один из важных параметров процесса, поскольку она влияет на растворимость кислорода в воде, а также на скорость биохимических реакций (аналогично влиянию температуры на скорость химических реакций). [c.78]

Перспективным направлением предотвращения загрязнения водоемов нефтепродуктами является их микробиологическое разрушение. Для некоторых бактерий не< ь является питательной средой. Однако естественная скорость микробиологического разрушения нефти в воде слишком низка, и этот процесс требует большого периода времени. Было установлено, что биологическая активность в большей степени зависит от температуры скорость микробиологических процессов удваивается при каждом увеличении температуры на 10 С. На развитие микроорганизмов большое влияние оказывает содержание высоколет их компонентов нефти. Введение в воду незначительного количества нитрата и фосфата (0,1 и 0,35 г на 100 мл соответственно) увеличивает степень разрушения нефти на 70 %. Так как нет микроорганизмов, которые полностью удовлетворяли. бы требованиям разрушения нефти на воде (способных расти и размножаться, оставаться знеспособными продолжительное время, не служить пищей для других водных организмов), рекомендуется использовать колонии из нескольких видов микроорганизмов. [c.387]

ОПЕП- показывает, что из всех газов наибольшее значение для жизнедеятельности населяющих почву микроорганизмов имеют кислород и углекислый газ. Потребителями кислорода в почве являются не только микроорганизмй, но и корни растений и все животное население почвы. Причем не исключено участие кислорода в некоторых химических реакциях, протекающих в почвах. Накопление СО2 в почве может происходить за счет биологических процессов (разложение органического вещества), в результате химического разложения карбонатов, а также из грунтовььх вод. Соотношение между кислородом и СОа в конечном итоге зависит не только от скорости потребления и продуцирования втих газов в почве, но и от скорости газообмена между почвенпым и атмосферным воздухом. Скорость же газообмена почвы зависит от изменения температуры, барометрического давления, влияния ветра, изменения уровня грунтовых вод и влажности почвы, а также от скорости диффузии газа в порах почвы. [c.29]

Как будет показано ниже (см. гл. ХХУП), характер распространения и тушения возбуждения в фотосинтетической светособираюш ей матрице в ряде случаев суш е-ственно зависит от температуры. Как правило, в биологических объектах характер влияния температуры на процесс миграции энергии, в основном, определяется зависимостью конформационного состояния белкового носителя от температуры. С температурой меняется расстояние и взаимная ориентация фиксированных на белке хромофорных групп, которые непосредственно передают энергию возбуждения (молекулы хлорофилла в фотосинтетической мембране, ароматических аминокислот в белке). При этом происходит изменение характера (энергии) взаимодействия хромофорных групп. С температурой меняется и характер релаксационного процесса в белке, который непосредственно влияет на соотношение скоростей колебательной релаксации и миграции энергии электронного возбуждения. Эти факторы в совокупности могут менять также и самый механизм миграции электронного возбуждения. [c.407]

Температура. Для эффективных процессов биоремедиации и биоочистки температура - один из наиболее важных факторов окружающей среды. В биокинетической зоне в диапазоне биологически допустимых температур при повышении температуры на 10 скорость биодеструкции увеличивается приблизительно в 1,5-2 раза (рис. 5.6). Оптимальная температура для большинства микроорганизмов-биодеструкторов 30-37 °С. Косвенное влияние температуры проявляется в изменении растворимости загрязнителя в воде, степени летучести и сорбции загрязнений в соответствии с уравнениями Вант-Гоффа и Аррениуса. [c.357]

Судьба соединения в окружающей среде предопределена рядом физических, химических и биологических факторов. Тип почвы, ее минеральный и органический состав, влажность, содержание кислорода и температура будут влиять на скорость деградации как в результате небиологических процессов, таких как адсорбция, окисление, фотолиз, гидролиз и каталитическое разложение, так и под влиянием микроорганизмов, присутствующих в почве. Например, Кауфман [650] обнаружил, что деградация гербицида далапона (динатриевая соль 2,2 -дихлорпропио-новой кислоты) в суглинках и супесях осуществлялась с помощью бактерий, а в иле и глине в этих процессах участвовало много видов грибов. Химическая структура также определяет скорость разложения. В то время как некоторая структура подвергается биодеградации, изменения или замещения в этой структуре могут приводить к большей устойчивости [c.319]

Скорость замораживания и присутствие криофилактиков оказывает влияние на выживаемость костной ткани и на процессы дифференциации и деления клеток [733]. Охлаждение организма животных позволяет продлить состояние клинической смерти [734], что очень важно для успешной реанимации. Используя в качестве криопротекторов диметилсульфоксид и бычий альбумин из плазмы, удалась разработать методику хранения митохондрий из печени р-ысы в замороженных при температуре жидкого азота растворах < [735]. Митохондрии выполняют роль энергетических фабрик в клетке и представляют собой сложные биологические объекты. Осуществление длительной консервации митохондрий без нарушения их последующего функционирования является большим достижением. [c.268]

Дополнительная инокуляция имеет значение для процесса образования компоста, когда данная популяция бактерий не может достаточно быстро развиваться в существующих условиях окружающей среды. Процесс образования компоста является динамичным и представляет собой сочетание деятельности двух популяций — бактерий и грибков при определенном влиянии окружающей среды. Изменения субстрата являются результатом прогрессирующего разложения бактериями сложных пищевых отходов простые соединения. Пропорционально биологической активности температура субстрата возрастает, что приводит к смене исходной мезофильной популяции микробов. Так как процесс является динамичным и любая отдельная группа организмов может выжить в достаточно широких пределах условий окружающей среды, одна популяция начинает появляться в то время, когда расцветает другая, а третья исчезает. И если какая-либо группа бактерий способна размножаться со скоростью, равной скорости изменения условий окружающей среды, то введение подобных организмов в качестве ино-кулята излишне. [c.263]