Роль диффузии в биологических процессах

Значение диффузии в биологических процессах. Явление диффузии играет очень важную роль в процессах перемещения различных питательных веществ и продуктов обмена в тканевых жидкостях. Важное значение имеет низкая вязкость воды (0,01 г X X сж- - -сек- ), в связи с чем скорость диффузии в воде выше, чем во многих других растворителях. [c.22]

Роль диффузии в процессах переноса веществ в биологических системах. Диффузия играет важную роль в биологических системах. Прежде всего, перемещение питательных веществ и продуктов обмена в тканевых жидкостях происходит посредством диффузии. Кроме того, во многих случаях скорость физико-химических процессов в живых организмах определяется скоростью диффузии реагирующих веществ, так как диффузия реагентов, как правило, является наиболее медленной стадией процесса, в то время как биохимические реакции при участии ферментов протекают очень быстро. [c.63]

РОЛЬ ДИФФУЗИИ В БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ [c.31]

Б. Активный транспорт. Процесс активного транспорта отличается от диффузии тем, что он сопровождается смещением состояния системы от термодинамического равновесия и, следовательно, требует энергетических затрат. Источником энергии могут быть гидролиз АТР, процесс переноса электронов или свет. Поддержание электрохимических градиентов играет столь большую роль в биологических системах, что на него затрачивается около 30— 40% всей потребляемой клеткой энергии. [c.141]

С процессами диффузии часто приходится сталкиваться в биологических исследованиях. Диффузия играет существенную роль при движении вещества в межклеточном пространстве, в явлениях газообмена, в деятельности мембран клеток и т. п. Количество вещества, перенесенное за единицу времени через мембрану, пропорционально не только градиенту концентрации и поперечному сечению, но и коэффициенту Н, называемому константой проницаемости и зависящему от индивидуальных свойств мембраны. [c.240]

При описании динамики биологических систем встречаются и другие классы случайных процессов. Важную роль, например, играют процессы диффузии. Эти процессы будут описаны в гл. IV. В ряде областей, особенно в физиологии и экологии, важную роль играют стационарные случайные процессы, характеристики которых изучают методами математической статистики. [c.60]

Такое обилие систем переноса на первый взгляд кажется излишним, ведь работа только ионных насосов позволяет обеспечить характерные особенности биологического транспорта высокую избирательность, перенос веществ против сил диффузии и электрического поля. Парадокс заключается, однако, в том, что количество потоков, подлежащих регулированию, бесконечно велико, в то время как насосов всего три(см.рис.2.11). В этом случае особое значение приобретают механизмы ионного сопряжения, получившие название вторичного активного транспорта, в которых важную роль играют диффузные процессы. Таким образом, сочетание активного транспорта веществ с явлениями диффузионного переноса в клеточной мембране -та основа, которая обеспечивает жизнедеятельность клетки. [c.48]

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]

К нетрадиционным методам обработки лекарственного сырья относятся электродиализ — диффузия электролитов через полупроницаемую пористую перегородку под действием электрического тока. Движущей силой процесса является разность концентраций экстрагируемых веществ по обе стороны полупроницаемой мембраны, роль которой выполняют оболочки клеток. Ионы биологически активных веществ, которые представляют собой электролиты (соли алкалоидов, кислоты, макро- и микроэлементы, сапонины, некоторые витамины и др.), в результате наведенной поляризации ускоряют свое движение внутри клеток и частиц сырья. При этом увеличивается внешняя и внутренняя диффузия. [c.107]

Явление диффузии играет чрезвычайно важную роль в жизнедеятельности организмов, в процессах перемещения питательных веществ и продуктов обмена в тканевых жидкостях. В живых организмах диффузия тесно связана с другими биологическими явлениями. Ск( ости многих физико-химических процессов в организме зависят в конечном счете от скорости диффузии, т. е. от скорости дортавки сырья для этих реакций. В свою очередь диффузия в живых организмах регулируется [c.120]

С процессами диффузии часто приходится сталкиваться в биологических исследованиях. Диффузия играет существенную роль при движении вещества в межклеточном пространстве, в явлениях газообмена, в деятельности мембран клеток и т. п. Количество ве- [c.310]

Результаты многих исследований показывают, что, наряду со знанием того, какова эффективность биологического самоочищения, как сточные воды влияют на изменчивость биологических процессов и т. д., необходимо знать пути переноса примесей и степень механического перемешивания и разбавления сточных вод, обусловленных физико-океанографическими факторами (течения, плотностная стратификация вод, процессы турбулентной диффузии и др.). Эти факторы играют важнук> роль в уменьшении концентраций примесей как во время сброса сточных вод в море, так и на всех дальнейших этапах перемещения примесей в море. [c.264]

Явления адсорбции и сорбции находят большое и разнообразное применение. Они играют важную роль во многих биологических процессах, в катализе, при крашении. Действие разнообразных моющих веществ (детергентов) основано на адсорбции. В результате адсорбции меняется молекулярная природа поверхности адсорбента она из гидрофильной может стать гидрофобной и наоборот. Это очень важно для процессов смачивания и диффузии (в том числе и в живом организме). Методы анализа, основанные на адсорбции, позволяют определять малые и ультрамалые количества веществ в сложных смесях. Например, таким путем удается исследовать системы, содержание радиоактивных изотопов в которых составляет 10 и даже 10-11 г на 1 г смеси или раствора (ультраразбавленные системы). Особенно большую роль адсорбция играет в области коллоидной химии (гл. 16). [c.135]

Явление образования радиоколлоидов играет большую роль в биологических исследованиях [24]. Многие эксперименты, выполненные в этой области, показывают, что степень вовлечения радиоактивного элемента в биохимические процессы, протекающие в животных и растительных организмах, сильно зависит от его способности к диффузии. Вместе с тем, очень часто применяемые в биологических опытах фосфатные и другие буферные смеси могут служить причиной образования труднорастворимых соединений радиоактивного изотопа и перехода его в состояние радиоколлоида. Особенно сильно подвержены процессам радиоколлоидообразования ионы многовалентных элементов. [c.238]

Процесс изъятия и потребления микроорганизмами органических примесей сточных вод состоит в основном из трех стадий [479, с. 17] 1) массопередача органического вещества и кислорода из жидкости к поверхности клетки 2) диффузия вещества и кислорода через полупроницаемую мембрану клетки и 3) метаболизм диффундированных продуктов, сопровождающийся приростом биомарсы, выделением энергии, диоксида углерода и т. д. Как показали исследования [479, с. 20], процессы сорбции органических веществ микроорганизмами существенного значения в механизме биологической очистки сточных вод не имеют. Основная роль принадлежит процессам превращения вещества внутри клетки. [c.274]

В пооледние годы появилось много работ, посвященных исследованию неравновесных процессов на границе раздела фаз. Они играют важную роль в реальных процессах испарения-копденсации [I] поверхнос гной диффузии в биологических мембранах [2, 3] в переносе зарядов через поверхность при коррозии металлов [4] и в ряде биологических процессов [5-7] при химических реакциях на поверхаости [8-10] сложных явлениях переноса [И, 12, 13] конвекции на поверхности и эффекте Марангони [14, 15] и 1. д-. Неравновесное состояние поверхности при этом кожет характеризоваться I) отсутствием механического равновесия 2). отсутствием теплового равновесия 3) отсутствием адсорбционно-диф-фузионного равновесия 4) отсутствием поляризационного равновесия (ориентация полярных молекул, образование ионного двойного слоя) 5) протеканием химических реакций. [c.191]

Пытаясь выяснить возможную химическую природу этого вещества-регулятора, мы должны будем использовать уже полученные. нами сведения о механизмах регулирования биений ундулоподии Вряд ли в качестве регулятора можно использовать АТФ-рецептор сам потребляет чужую АТФ, поставляемую специализированными биохимическими системами, но им может быть какой-либо регулятор АТФ-азной активности. Опираясь на знания биохимии современных организмов, мы должны были бы поручить эту роль ионам кальция. Диффузия по трубке ионов кальция или связывающих их веществ могла бы служить хорошим способом управления биения ресничек. Правдоподобность такого способа регуляции двигательной активности следует из многих данных о работе различных аппаратов движения. Именно так регулируется сокращение стебелька сувойки. Изменение концентрации ионов кальция регулирует работу мышц всех видов — недаром роли кальция в биологических процессах посвящаются специальные книги (см., например, [64]). Примем пока, что внутри одной клетки регуляторные импульсы от рецепторов передаются двигательным органеллам по специальным трубам в виде порций ионов кальция или веществ, изменяющих состояние кальция в ундулоподиях. [c.201]

Обобщая вышеизложенные сведения о трансформащ1и буровых реагентов, нефтешламов, нефти и нефтепродуктов в почве и воде, следует еще раз подчеркнуть, что это сложный процесс, на который оказывают влияние особенности гранулометрического состава почв, содержание органического вещества и обменных катионов, а также химический состав нефти и ее свойства. Большое значение также имеет характер их распространения в среде, включая процессы испарения и конденсации, диффузии, адсорбции и десорбции, биодеградации под воздействием микроорганизмов и различные реакции абиотического расщепления. При этом важно также учитывать физико-химические характеристики растворимость углеводородов, точку кипения, давление паров и др., а также условия, при когорых протекает биологическое окисление загрязнителей, адсорбированных частичками почвы, роль органических и неорганических почвенных коллоидов и т. д. Необходимо принимать во внимание и характер миграционных процессов, которые, с одной стороны, приводят к широкому распространению загрязнения за пределы исходного района за счет горизонтальной миграции низко- и среднемолекулярных углеводородов, а с другой - приводят к концентрации в зоне загрязнения высокомолекулярных компонентов нефти и буровых реагентов в верхних слоях почвы. [c.190]

В организме вода доставляется к тканям и отводится от них в составе биологических жидкостей. Проникновение воды в клетки и обратно осуществляется через поры клеточных мембран, диаметр которых 0,3—0,4 нм. По поводу механизма проникновения воды через клеточную мембрану высказано несколько предположений. Считают, что перенос воды идет активно за счет взаимодействия дипольных молекул ее с полярными веществами, из которых состоит стенка поры. Есть мнение, что обмен молекулами воды между внутриклеточным и внеклеточным пространством осуществляется за счет свободной диффузии. Полагают также, что решающая роль в проникновении воды в клеп г и выходе ее обратно принадлежит осмотическим явлениям. Но так или иначе указанный процесс протекает достаточно энергично, и время полу-обмена воды в клетках ряда тканей составляет 30—90 с. Оно значительно превышает время полуобмена органических молекул или ионов в аналогичных опытах. [c.434]

В природных условиях, когда существуют барьеры для переноса и диффузии ксенобиотиков, стрессовые воздействия, высокие концентрации ксенобиотика, угнетающие активность микробных сообществ, доминирует абиотическая деградация. Небиологические процессы, такие как адсорбция, фотолиз, гидролиз, окислительные реакции, могут иметь важное значение дажЬ в случае интенсивной биологической активности. Роль химических реакций, вовлекающих органический субстрат, определяется скоростью других, конкурирующих биодеградационных процессов. [c.308]

Окисленная и восстановленная формы аскорбата способны проникать через мембранные структуры животных клеток. Благодаря большей липофильности дегидроаскорбат легко диффундирует через биомембраны, чем суш ественно отличается от аскорбата. Дегидроаскорбат как транспортная форма витамина С проникает в биологические структуры посредством простой или облегченной диффузии. Б нормальных физиологических условиях основную роль в процессах трансмембранного переноса и поддержания физиологического уровня аскорбата в клетках играет механизм активного транспорта, опосредованный участием специфических белков и зависяпдий от наличия энергии. [c.121]