Методы исследования обмена веществ

ЯМР-спектроскопия представляет собой перспективный метод исследования. Она позволяет фиксировать образование промежуточных продуктов химических реакций (ионов, промежуточных комплексов, сольватов и др.). По интенсивности сигналов ЯМР в ходе не очень быстрых реакций уда -ется следить за изменением концентрации веществ. ЯМР-спектроскопия широко применяется для изучения скоростей и активационных параметров обменных процессов, при которых периодически меняется магнитное окружение ядер. [c.128]

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) и электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) — два метода радиоспектроскопии, позволяющие изучать структуру и динамику молекул, радикалов, ионов в конденсированных и газовой фазах вещества. Спектры ЯМР обладают высокой специфичностью и широко применяются для идентификации соединений, в структурно-аналитических целях, а также для изучения быстрых обменных процессов. Спектроскопия ЭПР — метод исследования парамагнитных частиц и центров, кинетики и механизмов процессов, происходящих с их участием. Особенно большой прогресс в развитии методов спектроскопии ЯМР и ЭПР, достигнутый в последние годы, связан с появлением импульсных фурье-спектрометров, двухмерной спектроскопии и техники множественного ядерного, электрон-ядерного и электрон-электрон-ного резонанса. [c.5]

Окисление — восстановление — один из важнейших процессов природы. Дыхание, усвоение углекислого газа растениями с выделением кислорода, обмен веществ и ряд биологических процессов в основе своей являются окислительно-восстановительными реакциями. Сжигание топлива в топках паровых котлов и двигателях внутреннего сгорания, электролитическое осаждение металлов, процессы, происходящие в гальванических элементах и аккумуляторах, включают реакции окисления — восстановления. Получение простых веществ, например железа, хрома, марганца, никеля, кобальта, вольфрама, меди, серебра, цинка, серы, хлора, иода и т. д., и ценных химических продуктов, например аммиака, щелочей, сернистого газа, азотной, серной и других кислот, основано на окислительно-восстановительных реакциях. Производство строительных материалов, пластических масс, удобрений, медикаментов и т. д. было бы невозможно без использования окислительно-восстановительных процессов. На процессах окисления — восстановления в аналитической химии основаны методы объемного анализа пер-манганатометрия, иодометрия, броматометрия и др., играющие важную роль при контролировании производственных процессов и выполнении научных исследований. [c.51]

Различные клетки многоклеточных организмов отличаются друг от друга, однако каждая растительная клетка имеет общие черты строения и в каждой находятся общие внутриклеточные структуры, выполняющие аналогичные функции. Каждая растительная клетка состоит из цитоплазмы и ядра. Цитоплазма окружена клеточной оболочкой, а ядро — ядерной оболочкой. Цитоплазма — это очень сложная коллоидная система. Дисперсной средой ее служит вода, в которой растворены минеральные соли, сахара, аминокислоты, органические кислоты и многие другие вещества. Во взвешенном состоянии в цитоплазме находятся различные включения и большое число органелл, или структур, разного состава и размера. В последнее время с помощью дифференциального центрифугирования, электронной микроскопии, и других методов исследования удалось установить огромную роль этих структур в обмене веществ и энергии в живых организмах. [c.27]

При исследовании кинетики окисления ацетилена в токе воздуха применялся метод диафрагм, состоящий в том, что реакционный сосуд разделялся диафрагмой-катализатором на две части. По обе стороны мембраны-катализатора поступал при одном и том же давлении газ того или иного состава. Вследствие того, что давление в обеих частях сосуда постоянно, обмен веществ между частями установки может совершаться только диффузией через диафрагму, С одной стороны диафрагмы подавался воздух, содержащий примесь ацетилена с исходной концентрацией С(1 0,008 ма/см -, а с обратной стороны диафрагмы подавали чистый воздух. Диффундирующий сквозь диафрагму ацетилен вымывался чистым воздухом и определялся аналитически. [c.440]

Живые объекты отличаются от неживых обменом веществ — непременным. условием жизни, способностью к размножению, росту, активной регуляции своего состава и функций, к различным формам движения, раздражимостью, приспособляемостью к среде и т.д. [1]. Все разнообразные известные формы жизни так или иначе связаны с живой клеткой. Исследования с Помощью оптического микроскопа, электронной микроскопии, дифракции рентгеновских лучей и др. методов показали, что в живой клетке имеются разнообразные структуры, многие из которых похожи на структуры лиотропных жидких кристаллов. Обзор этих структур в живой клетке содержится в монографии [2] и в [3]. [c.91]

Если концентрация одного из участвующих в обмене веществ очень мала, то перенос значительной части его в другое вещество, при выделении последнего из реакционной смеси, не может привести к заметным отклонениям от стехиометрических соотношений поэтому обычные методы физико-химического анализа оказываются здесь непригодными. В этом случае прибегают к косвенным методам исследования к определению коэффициентов распределения выделенного соединения между двумя несмешивающимися растворителями, к определению констант фракционирования при процессах изоморфной сокристаллизации или к наблюдению за изменением удельной активности соединения при многократной перекристаллизации в присутствии удерживающих носителей (специфических и неспецифических). Совпадение найденных коэффициентов распределения и констант фракционирования с коэффициентами и константами заведомо чистого соединения, а также постоянство удельной активности соединения при многократной перекристаллизации и выделении из его растворов осадков неспецифических носителей указывают на чистоту выделенных химических форм. [c.206]

Ионный обмен можно применять для проведения макро- и микроопределений. Для разделения небольших количеств веществ используют ионообменную бумагу или проводят ионный обмен в тонких слоях. Количество анализируемой пробы выбирают в зависимости от последующего метода обнаружения или определения ионов. Для определения ионов после ионного обмена применяют кондуктометрические, полярографические, потенциометрические и радиохимические методы анализа. При проведении ионообменных разделений исследование фракций элюата часто проводят классическими методами анализа. При помощи ионного обмена можно проводить определение различных электролитов. Едва ли можно назвать сочетание элементов, для разделения которых нельзя использовать какой-либо метод ионного обмена [43]. Метод ионного обмена можно применять и для разделения неионогенных веществ после перевода их в ионогенные соединения. В качестве примера можно назвать разделение фруктозы, глюкозы и других сахаров в виде боратных комплексов. [c.381]

Эти примеры показывают, что метод изучения активности ферментов не в автолитических смесях, а в тканях живых организмов имеет большое теоретическое и практическое значение. Изменяя условия выращивания и главным образом питания растений, мы изменяем в них активность и направленность действия ферментов, а следовательно, и интенсивность, и направленность биохимических процессов. Исследование закономерностей действия ферментов под влиянием питания растений дает возможность направлять обмен веществ в растениях в сторону улучшения качества урожая. [c.76]

Химические методы все больше проникают в исследование разнообразных биологических процессов. В Энциклопедии описаны важнейшие биохимические процессы (статьи Обмен веществ , Фотосинтез , Брожение и др.), а также многие соединения, получаемые биохимическими методами, и их значение для жизнедеятельности и т. п. [c.5]

Радиоактивный стронций нашел применение в качестве изотопного индикатора при исследовании кинетики различных процессов. Именно этим методом в опытах с животными установили, как ведет себя стронций в живом организме где преимущественно он локализуется, каким образом участвует в обмене веществ и так далее. [c.180]

Целлюлоза является конденсационным полимером глюкозы, как показано на рис. 39.4. Глюкоза играет важную роль в обмене веществ в организме ббльшая часть наших пищевых продуктов превращается в глюкозу, а сама глюкоза расходуется в реакциях, протекающих в клетке с выделением энергии. Большинство животных организмов пе могут деполимеризовать целлюлозу в глюкозу, но некоторые микроорганизмы (а также улитка) способны это делать. Такие животные, как термиты или травоядные млекопитающие, живущие главным образом на целлюлозе, могут это делать, так как у них в желудке имеются микроорганизмы, способные превращать целлюлозу в глюкозу. Немало исследований посвящено разработке химических методов получения глюкозы из целлюлозы (древесины), однако нехватка пищевых продуктов еще не достигла такой степени, что- [c.350]

Прежде чем перейти к обсуждению возможностей применения методов спектрального анализа для решения вопросов медико-биологических, нам представляется необходимым рассмотреть, какие цели ставила себе до сих пор наука в своих исследованиях тканей различными химическими методами и какие методы оказались при этом целесообразными и полезными. С тех пор как выяснилось, что малые и мельчайшие количества тяжелых металлов, например, играют значительную роль в обмене веществ, все более и более нарастала потребность в создании таких методов качественного и количественного анализа, которыми можно было бы доказать наличие ничтожных количеств металлов, при самых малых количествах исходного материала. Среди этих методов методы химические отступили на второй план они требуют сложной подготовки, для выполнения серийных исследований необходим значительный лабораторный аппарат кроме того иногда они недостаточно чувствительны, чтобы определить требуемые небольшие количества, в особенности в случае небольших количеств исходного материала. [c.75]

Особенно плодотворно изотопы применяются для исследования обмена веществ. Изучаемое вещество метят (поэтому метод получил название метод меченых атомов ), вводя в него радиоактивный изотоп меченое вещество вводят в организм. После его ассимиляции исследуют присутствие меченых атомов в различных химических фракциях в организме. Концентрация вводимого в организм радиоактивного изотопа должна быть небольшой, чтобы не нарушался обмен веществ, но такой, при которой, несмотря на разведение, изотоп мог бы быть обнаружен во всех выделяемых фракциях. Например, применение СОг с меченым углеродом позволило показать широкое участие двуокиси углерода в реакциях метаболизма бактерий и тканей живого организма, расширить наши представления о механизме фотосинтеза. Изотопный метод применяется в биохимии для количественного определения аминокислот в гидролизатах белков, содержания калия, натрия и других элементов в крови, для определения общего количества воды в живом организме, объема эритроцитов и плазмы в кровотоке и т. д. [c.12]

Так как основной причиной изменения природы растений при вегетативной гибридизации является обмен веществ между привоем и подвоем, то для дальнейшего развития исследований в этой области весьма существенное значение должна иметь разработка новых, более совершенных методов наблюдения за процессами передвижения и обмена веществ у привитых растений. Если бы наблюдения за обменом веществ между привоем и подвоем привитого растения удалось использовать в качестве критерия для суждения о взаимодействии привитых компонентов и обнаружить зависимость изменения наследственных свойств от показателей, характеризующих интенсивность этого обмена, то селекционеры могли [c.92]

Одним из преимуществ этого метода исследования в сравнении с другими является возможность изучения обменных процессов в условиях наиболее адекватных тем, которые имеют место в организме. Особое значение имеет то обстоятельство, что этот метод позволяет обнаруживать исследуемые вещества в ультрамикроколичествах, иногда порядка миллионных долей микрограмма. [c.3]

Необходимо признать вместе с тем, что при всем большом прогрессивном значении исследований на молекулярном уровне, позволяющих вскрыть интимные, глубинные стороны процессов жизнедеятельности, такого рода изучение не может рассматриваться как конечная задача физиолога. Целью физиологического исследования должна быть разработка путей управления обменом веществ организмов, методов активного вмешательства в ход процессов, определяющих рост и развитие живых систем и их конечную продуктивность. [c.14]

Кроме того, существуют не менее важные разделы биохимии, которые можно рассматривать как достаточно обособленные дисциплины, имеющие свои задачи и специфические методы исследования. Среди них следует отметить эволюционную и сравнительную биохимию, задачами которых является изучение особенностей жизни организмов на различных стадиях их эволюционного развития энзимологию, занимающуюся исследованиями строения, функций и механизмов действия ферментов витаминологию — химию витаминов эндокринологию — химию гормонов радиационную биохимию, изучающую изменения в обмене веществ живых [c.19]

При исследовании кинетики окисления ацетилена в токе воздуха применялся метод диафрагм, состоящий в том, что реакционный сосуд разделялся диафрагмой-катализатором на две части. По обе стороны мембраны — катализатора поступал при одном и том же давлении газ того или иного состава. Вследствие того, что давление в обеих частях сосуда постоянно, обмен веществ между частями установки может совершаться только путем диффузии через диафрагму. С одной стороны диафрагмы подавался воздух, содержащий примесь ацетилена с исходной концентрацией Сд, равной [c.532]

Молекулярная биология — наука, возникшая на стыке биологии и химии. Она изучает основные проявления жизни (обмен веществ, наследственность, раздражимость) на уровне строения и взаимодействия молекул, слагающих все частицы клетки. На основе последних достижений физики, химии, математики и других точных наук молекулярная биология использует новейшие методы исследований. К ним прежде всего относятся электронная микроскопия центрифугирование, рентгеноструктурный анализ, метод авторадиографии и др. [c.16]

Пространственная изменчивость концентраций биогенных веществ происходит в водоемах в результате неравномерного расположения их источников и стоков. Хотя в озерах имеются неоднородности по горизонтали, однако более существенны, особенно летом, вертикальные изменения параметров. Это является результатом не только расположения источников и стоков, но определенного влияния переносов в толще воды, а также обменных процессов в слое вода—дно, регулируемых превалирующими температурными условиями. Многие современные методы исследования й моделирования рассматривают озеро как простой черны-й ящик или хорошо перемешиваемый реактор (рис. [c.41]

Поскольку межмолекуляр ный обмен карбоксилатными группами чрезвычайно сложный и многостадийный, то сравнительная количественная оценка реакционной способности калиевых солей бензолкарбоновых кислот осуществлялась с помощью метода начальных скоростей реакций. Это позволяло вести исследования в области малых степеней превращения исследуемых веществ, где состав продуктов реакции сравнительно прост. Продукты реакции анализировались гравиметрическим и спектрофотометрическим методами [6, стр. П7—1251. Начальные скорости вычислялись по формулам численного дифференцирования функций, заданных таблично в четырех или пяти узлах соответственно [7, стр. 2321 [c.160]

Аналитическая реакционная газовая хроматография (АРГХ) предусматривает совместное использование химических и хроматографических методов исследования, причем химические превращения могут быть выполнены в одном из звеньев хроматографической системы [301. Типичными химическими реакциями, осуществляемыми в АРГХ, являются гидрирование и дегидрирование, гидрогенолиз, дегидратация и дегидрогалогенирование. этерификация и декарбоксилирование, обмен функциональными группами между реактантом и реагентом и другие реакции, приводящие к образованию соединений, заметно отличающихся по летучести и параметрам удерживания от веществ, присутствующих в исходной пробе. Использование этих реакций для целенаправленного химического тестирования индивидуальных соединений или компонентов сложных смесей позволяет расшифровывать структуры весьма сложных объектов анализа (например, природных веществ), представленных в микрограммовых количествах. В связи с этим методы АРГХ особенно ценны при исследовании природы микропримесей и в функциональном анализе органических соединений [c.189]

Вопросы теории смолообразования и смоловыделения чрезвычайно сложны и до конца не изучены Длительное время считалось, что живица в дереве играет только защитную роль, за лечивая, заживляя случайные ранения, откуда и произошто ее название Исследования, проведенные с применением метода меченых атомов, показали, что живица, по видимому, участвует в обмене веществ в дереве Известно, что исходным материалом для синтеза живицы являются углеводы, но о механизме образования из них терпенов и смоляных кислот имеются разные, нередко противоречивые гипотезы Принято считать, что живица образуется в выделительных клетках смотяных ходов, от нако некоторые исследователи предполагают, что биосинтез живицы является многостадийным и протекает в различных частях растущего дерева [c.172]

На изложенной выше основе разработан радиоспектраль-ный метод исследования термодинамических характеристик парамагнитных растворов и смесей, который предназначен для исследования обратимых процессов перераспределения парамагнитного и диамагнитного вещества в растворах и смесях. Способ рекомендуется применять в нефтехимии, углехимии и физике макромолекул, коллоидной химии, в молекулярной биологии и химической физике для исследования процессов, связанных с генерацией, и обменом парамагнитных центрюв между диамагнитными и парамагнитными компонентами в растворах и смесях. Физическая сущность способа заключается в использовании эффекта спин-решеточной релаксации, вследствие чего долю диамагнитных и парамагнитных компонентов смеси [c.22]

Kaтaлитn J киe реакции водорода II. Каталитическое окисление 1П. Каталитический крекинг углеводородов IV. Прочие каталитические реакции Изотопный обмен VI. Изучение катализаторов изотопными методами VII. Изотопные эффекты 1И. Физические и физико-химические методы исследования IX. Синтезы меченых веществ. [c.3]

Рассмотрим протекание гетерогенного каталитического процесса на пористом контакте. Для того, чтобы вещества црореагировади, они должны быть доставлены к поверхности, а продукты реакции отведены от по138рхностй катализатора в объем. Обмен веществ мевду реакционным объемом и внешей поверхностью кусков осуществляется в результате paзJШчныx физических процессов и зависит от газодинамического режима в исследуемой системе, а последний зависит от метода исследования катализа. В тех случаях, когда для определе- [c.155]

Простейшим примером реакций в твердом состоянии служит обмен между атомами одного и того же элемента (самодиффузия). Такие обменные реакции могут быть изучены наиболее изящным и точным современным методом исследования — методом радиоактивных индикаторов, который подробно описал Цименс . Скорость таких простейших реакций существенно зависит от следующих процессов 1) от диффузии (О ) через слой газа или раствора, адсорбированного твердым веществом (см. С. I, 7 и ниже) 2) от химического взаимодействия на границе фаз 3) от диффузии ( > ), идущей в самом твердом веществе в ту или иную сторону от границы раздела фаз. Для этих процессов найдены законы, определяющие влияние времени (для обратимых реакций) кроме того, ведутся поиски призна- [c.704]

В связи с указанным, многие радиоактивные изотопы нашли широкое применение в качестве радиоактивных индикаторов, или меченых атомов. С использованием последних изучаются вопросы биологии (в частности, обмен веществ в живых организмах). Метод нашел разностороннее использование в сельском хозяйстве. Например, изотопные индикаторы позволяют наблюдать за ростом корней растений непосредственно в почве, успешно изучаются усвояемость удобрений растениями, кормов — животными и т. д. (о меченом атоме С-14 см. гл. 23, 5). Изотопные индикаторы играют важную роль в исследованиях трения, износа деталей машин, системы рациональной смазки действующих механизмов. Они позволяют дистанционно (на расстоянии) контролировать влажность зерна в потоке, плотность и толщину проката и вообще листового материала самого разнообразного характера. Для этих целей широко используется изотоп Ат (америций, моноэнер-гетический у-излучатель). В космонавтике эффективны автономные генераторы тепловой энергии, построенные на основе изотопов Ри-238, Ст-232 и Ст-244. Эти изотопы находят также применение в медицине. Радиация используется в поисках полезных ископаемых (у-каротаж). В последнее время для аналогичных целей начинают широко применять нейтроны. В качестве источника таковых для обнаружения и оценки газовых и нефтяных месторождений заслужил внимание изотоп калифорния СГ. Область практического применения радиоактивных индикаторов непрерывно расширяется. [c.23]

Новый период в развитии наших знаний об обмене белков и связанных с ними веществ в живых организмах начался в последние 15 лет, после того как в биохимических исследованиях стали щироко применять новейшие физические, химические и физико-химические методы. Метод меченых атомов, электронная микроскопия, дифференциальное центрифугирование, хромаго-фия, электрофорез и многие другие методы позволили биохимикам перейти от изучения процессов обмена в отдельных органах и тканях организма к исследованию этих процессов в клетке и даже взаимодействию между молекулами, получить многие новые данные об обмене веществ и преж де всего обмене белков и связанных с ними нуклеиновых кислотах. [c.286]

О хроматографических методах очистки и выделения веществ см. Хроматографический метод разделения ионов . Сборник статей, Издатинлит, 1949 Ионный обмен . Сборник статей, Издатинлит, 1951 Р. Ли нстед, Дж. Э л ь-в и Д ж, М. В о л л и, Дж. Вилкинсон, Современные методы исследования в органической химии, Издатинлит, 1959. [c.453]

Рекомендовать странам — членам СЭВ — в рамках двухстороннего научно-технического сотрудничества обменяться материалами по аналитическим методам исследования природных и сточных вод (окисляемость по бихроматному методу определение детергентов, в частности некаля и веществ, меняющих органолептические свойства воды —окраску, вкус, запах) типовыми проектами очистных сооружений (для обесфеноливания на феносольвановых и других установках биологической очистки на башенных орошаемых фильтрах и на установках с активным илом, обеспечивающих получение кормового белка из фенольных сточных вод и из сточных вод производства синтетических жирных кислот комплексной обработки сточных вод химических производств). [c.292]

Для изучения форм азота в гуминовых веществах препараты, полученные методом щелочных вытяжек, непригодны, так как в процессе выделения они подвергаются ашилком значительным изменениям [6]. Поэтому мы проводили свое исследование на препаратах, полученных при pH = 7—7,2, методо м обменного разложения с нейтральными солями. [c.337]

I. Каталитические реакции водорода II. К аталитическое окисление III. Каталитический крекинг уг [еводородов JV. Прочие каталитические реакции V. Изотопный обмен VI. Изучение катализаторов изотопными А1етодами VII. Изотопные эффекты VIII. Физические и физико-химиче-скпе методы исследования IX. Синтезы меченых веществ. [c.3]

Исследования показали, что алкалоиды играют определенную роль в обмене веществ растений. Так, с накоплением в табаке белков содержание никотина уменьшается. Установлена тесная связь между интенсивностью роста растения табака, его азотным питанием и образованием никотина. С помощью изотопного метода обнаружено, что алкалоид горденин, накапливающийся в проростках ячменя, по мере развития и созревания растений постепенно исчезает, превращаясь в лигнин. Доказано, что исходнымн продуктами для биосинтеза алкалоидов являются аминокислоты. Так, при подкормке растений махорки орнитином значительная часть радиоактивного углерода этой аминокислоты обнаруживается в пирролидиновом кольце никотина. [c.388]

Эти исследования были продолжены Швабом, а также Зур-маном и Захтлером, которые показали, что ос[ювным условием для протекания процесса, будь [о чисто химическая реакция, каталитический процесс или предварительная стадия каталитического процесса, г. е. адсорбция, является наличие веществ, способных отдавать и принимать электроны. Не подлежит сомнению, что со временем станет возможным предсказать наиболее выгодные сочетания носителя, катализатора и реагирующего вещества и тем самым управлять течением реакции. В этом отношении можно провести аналогию с методами изучения таких процессов, как флотация и ионный обмен. [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология