Проникновение веществ в клетку

Возможность применения биохимического метода для очистки сточных вод определяется способностью содержащихся в них органических соединений проникать в бактериальную клетку и подвергаться в ней различным превращениям. Проникновение веществ в клетку зависит от размеров и строения их молекул, способности адсорбироваться на поверхности клетки, растворяться в составляющих ее компонентах или вступать с ними в. химическое взаимодействие, а также поддаваться ферментативному разложению. Степень проникновения различных соединений в бактериальную клетку при одной и той же их концентрации различна. Наиболее трудно проникают в клетку минеральные соли. Например, солесодержание воды, очищенной биохимическим методом, не должно превышать 10 г/л (в основном по хлоридам). В связи с этим биохимическая доочистка нефтесодержащих морских балластных вод неадаптированными микроорганизмами весьма затруднена. [c.209]

Концентрация проникающего вещества (8) в среде выше, чем внутри > 8в утр . При этом чем больше разница между 8 руж и внутри выше скорость проникновения веществ в клетку. [c.47]

V - скорость проникновения веществ в клетку, но меньше [c.47]

Простая диффузия. Неспецифическое проникновение веществ в клетку происходит путем пассивной диффузии. Для диффузии существенны величина молекул и степень их липофильности. Скорость перемещения путем диффузии невелика. Для сахаров такие процессы не были обнаружены, и они мало вероятны. Путем простой диффузии в клетку проникают, видимо, яды, ингибиторы и другие чуждые клетке вещества. [c.257]

Проникновение веществ в клетку может осуществляться не только путем диффузии через цитоплазматическую оболочку, как это описано выше. Оно может происходить вследствие соединения с химическими комплексами мембраны. Предполагают, что в ней имеются особые соединения — переносчики, роль которых сводится к транспорту веществ с одной стороны мембраны на другую. Специфичность связи вещество — переносчик и определяет специфичность проницаемости. По современным представлениям, таким образом проникают в клетку сахара и аминокислоты. [c.16]

Эту форму проникновения веществ в клетку характеризуют как транспорт через цитоплазматическую мембрану. В некоторых случаях такой транспорт сопровождается не только образованием соединений проникающих веществ с химическими комплексами цитоплазматической мембраны, но и затратой энергии, выделяющейся в процессе клеточного метаболизма. В этом случае он характеризуется как активный транспорт . [c.16]

Возможность использования микроорганизмами различных соединений определяется рядом факторов, большое значение из которых имеет способность веществ проникать в микробную клетку и подвергаться в ней дальнейшим превращениям. Проникновение веществ в клетку зависит от величины и строения их молекул, степени диссоциации на ионы, способности адсорбироваться на поверхности клетки и растворяться в составляющих ее компонентах или вступать с ними в химические соединения и т. д. [c.7]

Проникновение веществ в клетку [c.102]

У микроорганизмов, которые часто живут в бедных средах (разбавленных растворах), существует несколько принципиально различных способов поступления веществ в клетку. Все незаряженные молекулы (Н2О, газы) могут поступать в клетку путем обычной диффузии пассивной диффузии). Это проникновение веществ в клетку по градиенту концентрации, не требующее затрат энергии и происходящее до тех пор, пока не наступит равновесие между содержанием данного вещества вне и внутри клетки. Этот процесс идет с невысокой скоростью. [c.102]

Вопрос о природе проницаемости, о движущих силах проникновения веществ в клетку разработан все еще недостаточно. [c.75]

Большинство описанных выше методик можно осуществить, используя вместо целых клеток клеточные экстракты. Накопление промежуточных продуктов и (или) кофакторов может происходить спонтанно, или его можно инициировать, используя метаболические яды или аналоги субстратов. При использовании клеточных экстрактов трудности, связанные с проникновением веществ в клетки, устраняются, что упрощает анализ. Од- [c.424]

Возможно, что более существенное различие между эукариотами и прокариотами касается способа проникновения веществ в клетку и выхода из нее. У эукариот есть специальные механизмы для поглощения крупных частиц (процесс называется фагоцитоз) и специальные внутренние структуры для их переваривания. У прокариот такие молекулярные механизмы полностью отсутствуют. Через их мембраны могут проникать лишь объекты величиной с молекулу. [c.101]

Простая диффузия через липидный бислой характеризуется кинетикой без насыщения (рис. 1.9, кривая А). Скорость переноса увеличивается пропорционально концентрации растворенного вещества во внеклеточной жидкости, поскольку результирующая скорость переноса определяется разностью в числе растворенных молекул, соударяющихся с мембраной по разные стороны. Эта пропорциональность между концентрацией во внеклеточной среде и скоростью проникновения вещества в клетку в широком диапазоне концентраций отличает простую диффузию от переноса, осуществляемого через каналы или с помощью переносчика (рис. 1.8). [c.31]

Питание микроорганизмов осуществляется через поверхность их тела путем диффузии в результате разных концентраций веществ внутри и вне организма. Движение растворенных веществ лод действием осмотического давления происходит в сторону мень-щих концентраций, воды — в сторону больших. Так как поступающие в клетку вещества вовлекаются в биохимические процессы и усваиваются микроорганизмом, равновесия их внутри клетки и. вне ее практически не наступает. Однако проникновение вещества -В клетку не всегда объяснимо осмосом. Цитоплазматическая мембрана обладает избирательной способностью отличать нужные вещества от ненужных и извлекать их из растворов с малой концентрацией, не пропуская вредные для клетки вещества, содержащиеся в среде в значительных концентрациях (до определенных лределов). Так как поверхность клеток на единицу их массы лредставляет громадную величину, то процессы обмена и размножения микроорганизмов происходят с большими скоростями, и этим объясняются интенсивные биоповреждения некоторых материалов, на которых идут такие процессы. Давление в клетке создается поступившими в нее веществами, продуктами обмена и веществами клеточного синтеза. В связи с высоким осмотическим давлением внутри клетки создается постоянный приток в нее воды. Этим можно объяснить способность микроорганизмов развиваться на сравнительно сухих средах. Так, микрогрибы способны повреждать материалы, имеющие влажность 15...20 % и ниже. [c.15]

Для того чтобы жить и размножаться, клетка микроорганизма должна обмениваться с окружающей средой метаболитами, энергией и генетической информацией. У большинства микроорганизмов наружные слои клетки и клеточные стенки не являются барьером для проникновения низкомолекулярных веществ. Исключение составляют грамотрицательные бактерии, у которых существует наружная мембрана, образованная липонолисахаридами, белками, фосфолипидами и др. Но и у них существуют пути проникновения веществ в клетку 1) гидрофильные поры, которые образованы бел-ками-поринами 2) транспортные системы - витамин В 2, нуклеози-ды, мальтоза и др. (рис. 3.1). [c.46]

АТФ — универсальный переносчик энергии. Большая часть энергозависимых реакций связана с использованием АТФ — высокоэнергетической молекулы, содержащей две макроэргические связи. Гидролиз 1 М АТФ дает около 32 кДж свободной энергии. Другие соединения с макроэргическими связями — это пирофосфат (РР или ФФн), креатинфосфат, ФЕП, ацил-КоА, ГТФ, ЦТФ и т.д. Запасание энергии может также осуществляться в форме полифосфатов. Еще одна форма запасания энергии — энергизованное состояние мембраны, или трансмембранный потенциал (А Гн+), — может обеспечивать процессы проникновения веществ в клетку, таксисы, обратный транспорт ионов и синтез АТФ. Однако сложные органические вещества не могут синтезироваться за счет Ацн+- [c.107]

Скорость проникновения веществ в клетку возрастает параллельно удлинению цепи молекулы и увеличению в ней числа гидрофобных групп противоположно влияние, оказываемое гидрофильными группами молекулы. Проникновение электролитов в клетку падает с увеличением растворимости соли в воде. Для сильных электролитов протоплазма вовсе непроницаема. Таким образом, проницаемость протоплазмы, по Овертону, тем выше, чем больше величина коэффициента распределения, которым называют величину отношения растворимости вещества в жире или масле к растворимости этого же соединения в воде. [c.76]

Большую роль в дальнейшем изучении проблемы проницаемости сыграли исследования Коллайдера и его школы. В то время, как Траубе, Овертон и другие формировали свои выводы, опираясь на данные осмотических наблюдений (по плазмолизу), Колландер с сотрудниками изучал процессы проникновения веществ в клетку строго количественными (химическими) методами. [c.77]

Последнее время физиологи уделяют большое внимание проникновению веществ в клетку путем своего рода заглатывания, получившего названия пиноцито-3 а (от греческих слов пить [c.83]

Очень много сведений о свойствах мембраны дало изучение проникновения разных веществ в клетку. Это особый, весьма увлекательный и весьма запутанный рассказ, который мы не можем тут привести. Но общий вывод из него весьма поучителен. Дело в том, что, как сейчас выяснено, разные вещества попадают в клетку разными способами одни, растворяясь в жирах мембраны, проникают в клетку прямо через них, другие вещества, которые не могут проходить через жиры (наприоиер, ионы), проникают через особые поры , образованные мембранными белками, третьи — совсем иначе, например, заглатываясь клеткой, в которой образуется отшнуровывающийся и уходящий внутрь мембранный пузырек и это еще не все способы. Между тем ученые стараются объяснить некоторое явление (например, проникновение веществ в клетку) с единой точки зрения. Для науки идеалом является, например, теория Максвелла, которая позволила связать воедино электрические, магнитные и оптические явления, описав их основные свойства несколькими уравнениями. Такую же единую теорию искали и ученые, изучавшие клеточную проницаемость. Однако, как мы теперь понимаем, в случае клеточной проницаемости такой единой теории просто не существовало. При наличии многих принципиально различных способов проникновения веществ в клетку для каждой теории, претендующей на полное объяснение фактов с единой точки зрения, находился опровергающий ее эксперимент. Мы ун е сталкивались с аналогичной ситуацией вспомните, как Вольта пытался объяснить с единой точки зрения и контактную разность потенциалов, и работу химических элементов. Так, естественное стремление ученого к созданию единой теории иногда играет роль тормоза в развитии науки. Но вернемся к мембране. [c.71]

Если в сосуд, содержащий раствор бкьС или катионный краситель (например, метиленовый синий), погрузить корни (или другую растительную ткань), то в первые же 2 мин из раствора исчезнет до 50% рубидия (или красителя) от того количества, которое поглотится за длительное время (рис. 6.6). В последующие 10 — 30 мин поглотится 70%, а дальнейшее связывание вещества тканями будет происходить очень медленно (часами). Чем обусловлено такое быстрое перемещение вещества в самом начале Если ткань, находившуюся несколько часов в опытном растворе, перенести в воду или в солевой раствор того же состава, но без радиоактивной метки (или без красителя), то наблюдается обратная картина быстрое выделение вещества в первые минуты и последующий медленный его выход из ткани. Таким образом, можно выделить две фазы поглощения веществ, протекающие с различными скоростями — высокой и медленной, причем вещество, быстро поглощенное тканью, так же быстро и выходит из нее. Первоначальное быстрое поглощение веществ осуществляется в клеточных стенках и является обменной адсорбцией (а быстрая потеря — десорбцией). Медленная фаза связана с функциональной активностью плазмалеммы (проникновением веществ в клетку или выходом из нее). Как отмечалось в разделе 1.12, молекулярное пространство в клеточной стенке, где происходят процессы обменной адсорбции, получило название кажущегося свободного пространства (КСП). Термин кажущееся означает, что объем этого свободного пространства зависит от объекта и природы растворенного вещества. КСП включает в себя межмолекулярное поостоанство в то ще клеточных стенок и на поверхности [c.259]

Одновременно с химическими методами, хотя и не так интенсивно, арсенал методов исследования биологических мембран пополнялся физическими методами. Так, измерение осмотических свойств клетки (Пфеффер, 1877), скорости процесса, вызывающего вторичное сокращение мышцы (Гельмгольц, 1850), некоторые опыты в исследованиях Э. Дюбуа-Реймона, В. Оствальда, X. де Фриза и Э. Рейда можно с уверенностью классифицировать как физические. А опыты Р. Чамберса по изучению проникновения веществ в клетку и их диффузии внутри клетки (1922), измерению электрической емкости и электрического сопротивления эритроцитов (Фрике, 1925 Хёбер, 1926), изменению поверхностного натяжения на границе липид — вода в зависимости от добавок различных веществ, которые провели Д. Даниэлли и X. Давсон в 1935 г., являются истинно физическими методами, одними из самых плодотворных в изучении структуры и функции мембран. Так, Даниэлли и Давсон, приняв во внимание, что уменьшение поверхностного натяжения на границе липид—протоплазма может быть следствием взаимодействия белковых и липидных молекул, а также используя данные и идеи преды- [c.5]