Химические компоненты клетки

Использование свободной энергии, освобождающейся в химических реакциях, для осуществления других, сопряженных с первыми процессов, имеет исключительно важное значение в биологических системах. Процессы биологического окисления являются источником свободной энергии для осуществления синтеза ряда важнейших компонент клетки, в частности, белков, идущего с увеличением свободной энергии. [c.239]

Липиды — сложные эфиры высших жирных кислот и глицерина. В их состав входят фосфорная кислота, азотистые основания или углеводы. Они играют существенную роль в качестве структурных компонентов клетки, а также как энергетические субстраты. Физико-химические свойства липидов зависят [c.9]

Какой класс химических компонентов клетки ответствен за эти характеристики Кратко опишите, как они работают. [c.463]

Для биосинтеза химических компонентов клеткам необходим также ряд соединений, содержащих азот, фосфор, серу, калий, магний и другие вещества, которые поступают в растение обычно через корни. У растений существует определенный метаболический путь использования СО2 в качестве единственного источника углерода при синтезе глюкозы. [c.22]

Для изучения природы и свойств нуклеиновых кислот необходимо выделение их йз ткани в нативном по возможности не измеленном состоянии. Обычно этому препятствуют главным образом два обстоятельства 1) крупные молекулы нуклеиновых кислот упакованы в структурах и прочно связаны с другими химическими компонентами клетки, в частности с белками - [c.53]

Все эти формы РНК, наряду с молекулярным весом и нуклеотидным составом, отличаются друг от друга характером взаимодействия их с другими химическими компонентами клетки и прежде всего с белками и липидами. Значение этого. взаимодействия чрезвычайно велико. Надо полагать, что оно. лежит в основе регуляции функциональной активности молекул НК в клетке. [c.164]

Известно, что путь познания сложного явления лежит через его расчленение на составляющие элементы и изучение природы каждого из них во взаимосвязи со всеми другими элементами. Поэтому должно быть признано несомненно прогрессивным и важным все более развивающееся в биологической науке направление, задача которого состоит в изучении проявлений жизнедеятельности на клеточном и субклеточном уровнях, включая и молекулярный. Изучение механизмов и характера взаимодействия отдельных морфологических и химических компонентов клетки приближает нас к пониманию жизнедеятельности протоплазмы как единой и, вместе с тем, в высшей степени сложной гетерогенной системы. [c.11]

Химические компоненты клетки [c.59]

Проникая в клетку, токсиканты вступают во взаимодействие с клеточными компонентами. Химические компоненты клетки, подвергающиеся непосредственной атаке токсиканта, называются рецепторами, или мишенями. Яды, избирательно реагирующие с биологически важными компонентами, относятся к специфическим. Слабо и неизбирательно взаимодействующие - к неспецифическим. [c.359]

Химические компоненты клетки 59 [c.508]

Учитывая огромный объем информации, подлежащий хранению (например, тип организма, физические свойства, химические превращения и т. д.), следует ожидать, что это будет биополимер. Возможно ли, чтобы в качестве такой молекулы выступал белок Вероятнее всего, нет, поскольку белки и так играют важную роль структурных и функциональных (ферментативный катализ) компонентов клетки. Столь важная функция как хранение информации должна выполняться уникальной макромолекулярной структурой, которая, скорее всего, не участвует в обычных клеточных процессах. Можно ожидать, что этот специфический биополимер имеет весьма однородную структуру, поскольку он должен выполнять исключительно важную роль. Не следует думать, что для него характерно такое же структурное разнообразие, как для белков, поскольку последние способны участвовать в очень многих химических реакциях. В то же время он должен состоять из разнородных компонентов, чтобы нести различную информацию. Следует ожидать, что этот биополимер обладает жесткой, вполне определенной структурой, так как он должен взаимодействовать с клеточным аппаратом при передаче хранимой информации. Свободно висящая молекула, состоящая из ациклических полимерных цепей и принимающая одну из множества возможных конформаций, вряд ли будет соответствующим образом взаимодействовать, даже кооперативно, с упорядоченными структурами клеточных компонентов. Специфическая информация должна передаваться соверщенно точно. Напомним, что синтез белков, например, происходит на матрице упорядоченно и последовательно, а не статистически в растворе (разд. 2.5). [c.105]

Любой фактор, влияющий на скорость реакции, участвующей в процессах биосинтеза или распада любого компонента клетки, должен оказывать прямое нли опосредованное воздействие на общую картину метаболизма. Таким образом, можно уверенно утверждать, что любая химическая реакция, которая вносит хотя бы незначительный вклад в метаболизм, может играть роль регулятора. Поскольку молекулы могут взаимодействовать друг с другом самыми разнообразными путями, число реакций, оказывающих регуляторное влияние на метаболизм, очень велико. Маленькие молекулы действуют на макромолекулы в качестве эффекторов, изменяющих конформацию и реакционную способность биополимеров. Ферменты взаимодействуют друг с другом, следствием чего может явиться их расщепление, окисление, а также образование агрегатов с поперечными связями. Трансферазы присоединяют фосфатную, гликозильную, метильную и другие группы к разным ак- [c.502]

Под ростом прокариотной клетки понимают согласованное увеличение количества всех химических компонентов, из которых она построена. Рост является результатом множества скоординированных биосинтетических процессов, находящихся под строгим регуляторным контролем, и приводит к увеличению массы (а следовательно, и размеров) клетки. Но рост клетки не беспределен. После достижения определенных (критических) размеров клетка подвергается делению. [c.59]

Исследуется изменение содержания химических компонентов в отдельных частях растений, в которых происходит быстрый рост благодаря наличию больших количеств меристематических тканей. Наблюдение изменений химического состава ведется от начала вегетационного периода, когда образец содержит в основном молодые клетки, т. е. клетки, имеющие преимущественно только первичную оболочку (Р) и, естественно, срединную пластинку (М), до конца вегетационного периода, когда уже сформировались все сло 1 клеточной стенки — М, Р, 5], и 5,. (см. рис. 1.1). [c.33]

Белки отличаются от других составных частей протоплазмы своими свойствами, присущими только этому классу соединений. Белки обусловливают многие важные функции живых клеток и организмов. Белками являются такие компоненты клетки, как ферменты — катализаторы многочисленных реакций, протекающих в живых организмах, дыхательные пигменты, многие гормоны и антитела. Сокращающееся вещество мышц, ресничек и усиков низших организмов, обладающее замечательным свойством превращать химическую энергию в механическую, также является белком. [c.415]

Подсчет количества химических компонентов, приходящегося иа одиу клетку или среднюю массу одного побега сосны в разные периоды вегетации, показал [5], что в начальные периоды образования клетки ее оболочку формируют полисахариды, а по истечении некоторого времени начинается лигнификация. По мере образования большей части полисахаридов скорость лигнификации возрастает, превышая на конечном этапе скорость накопления ГМЦ и целлюлозы. Накопление целлюлозы и ГМЦ происходит практически с одинаковой скоростью. [c.39]

Анаболические пути — это процессы ферментативного синтеза, в ходе которых из относительно простых предшественников строятся сложные органические компоненты клетки синтез часто включает восстановительные этапы и сопровождается затратой свободной химической энергии (рис. 15.1). [c.189]

Поддержание постоянных соотношений между различными компонентами клетки в стационарном состоянии достаточно легко можно осуществить в гомогенной реакционной системе. В клетке, однако, этой тенденции противодействует другой фактор. Клетка имеет определенную геометрию, ибо она окружена стенкой и имеет пространственно разграниченные области ферментативной активности, особую локализацию нуклеиновых кислот и т. д. Когда общее количество вещества растет, поддержание постоянной геометрии становится совершенно несовместимым с сохранением постоянного химического состава, если клетка периодически не делится. Лучше всего это иллюстрирует простой пример. [c.527]

Экспериментальные результаты позволяют предположить, что при достаточно низких концентрациях БАС возникает некий параметрический резонанс, определяемый внутриклеточными процессами, вызванными БАС, и характеристическим временем поступления БАС (или продуктов их химического взаимодействия с компонентами клетки) к специфическим сайтам внутри клетки (мембранные рецепторы, активные центры ферментов). [c.119]

В настоящее время нам не приходится зависеть от того, когда природа предоставит нам микроорганизм, у которого отсутствовал бы тот биосинтетический процесс, который мы хотим изучить. Мы можем подвергнуть дикий тип организма , способный расти на простой среде из минеральных солей, воздействию рентгеновских или ультрафиолетовых лучей или действию химических мутагенов. В результате такого воздействия может произойти повреждение генетического аппарата микробов и способность к синтезу каких-то определенных компонентов клетки будет утрачена микробы уже не смогут больше расти на простой среде, если не добавлять туда, например, какой-нибудь витамин или аминокислоту. Такие мутанты (или индуцированные ауксотрофы) можно отличить от дикого типа, если воздействовать на них пенициллином на простой среде пенициллин действует только на активно делящиеся клетки, поэтому дикий тип организмов, будучи способным размножаться, погибает под действием пенициллина, мутанты же не размножаются без определенных добавок и поэтому выживают. Индуцированные ауксотрофы были успешно использованы при изуче- [c.45]

Немаловажное значение не только в изучении морфогенеза культурных растений, но и в биохимической оценке растений по величине и качеству урожая имеют количественные определения НК. В отличие от других основных химических компонентов прото(плазмы (белков, липидов и углеводов) НК локализованы только в структурах протоплазмы. Они целиком сосредоточены в сф ре активных метаболических процессов клетки. Их нет в структурах метаплазмы или в запасных отложениях. К тому же НК находятся в более или менее постоянном количественном отношении с общей массой протоплазмы. [c.21]

Благодаря стабильности содержание ДНК в клетке является самым надежным эталоном сравнительного изучения динамики поведения отдельных химических компонентов в онтогенезе растения и в процессе формирования урожая. Самое точное представление о том, накапливается данное вещество в-клетке или убывает, можно получить, если содержание этого-вещества рассчитать не на сухой или свежий вес навески, а на ДНК. [c.21]

Даже у простой бактерии мы видим примитивное разделение труда внутри клетки. Клеточная стенка служит пограничным барьером, обеспечивающим защиту клетки. Клеточная мембрана транспортирует питательные вещества внутрь клетки и ненужные продукты из нее наружу, а также запасает химическую энергию в виде АТР. В цитоплазме протекает целый ряд ферментативных реакций, приводящих к образованию многих компонентов клетки рибосомы производят белки, а ядерное тельце участвует в сохранении и передаче генетической информации. [c.32]

Промежуточный метаболизм. Ферментативные реакции клеток, в ходе которых химическая энергия извлекается из молекул питательных веществ и используется для синтеза и сборки компонентов клетки. [c.1017]

Цитохимические исследования НК проводятся на микроскопических препаратах с помощью обычных или специальных микроскопов и оптических приборов — цитофотометров. Основ-ной смысл цитохимических исследований НК заключается в конечном счете в выяснении трех главных вопросов 1) локализация НК в клетке 2) содержание НК в клетке и отдельных клеточных структурах 3) состояние молекул НК в клетке, т. е. характер связи с другими химическими компонентами клетки и молекулярная организация их в клеточных структурах. [c.127]

В настоящее время существуют весьма совершенные цитоспектрофотометры, позволяющие сравнительно быстро и точно измерять оптическую плотность небольших участков клетки и получать спектральную характеристику цитохимических реакций или определенных химических компонентов клетки. [c.132]

При цитохимических исследованиях приходится считаться с тем, что химические фиксаторы могут вызывать ар- тефакты, т. е. изменения в клетках, вызванные тем или иным фактором. Чтобы избежать этого, используют метод высушивания замороженных объектов, в процессе которого химические компоненты клетки не осаждаются. Кусочки ткани толщиной около 0,1—1 мм и площадью 1 мм замораживают в изопентане, охлаждаемом жидким азотом до минус 170 °С. Замороженный объект переносят в сушильный аппарат, где при низкой температуре (минус 30—40 °С) в вакууме из него удал яют воду. Высушенный материал затем готовят для микроскопического исследования. В нем хорошо сохраняются нуклеиновые кислоты, белки, липиды, некоторые полисахариды и другие соединения [c.54]

Фотохимические реакции присоединения кислорода важны во многих фотосенсибилизированных процессах окисления ненасыщенных соединений. Биологические аспекты фотосенсиби-лизированного окисления известны с 1900 г., когда было открыто, что присутствие кислорода и сенсибилизирующих красителей могут вызывать гибель микроорганизмов. Патологические эффекты фотоокисления компонентов клетки включают повреждение клетки, мутагенез или онкогенез и летальный исход. Последние исследования фотосенсибилизированного окисления позволили лучше понять механизмы химических процессов, а полученные результаты находят теперь применение в области биологии. Логично закончить настоящую главу описанием этих очень важных реакций фотоокисления. [c.173]

Из компонентов клетки было выделено три типа рибонуклеиновых кислот. Все они обладают общим химическим строением и отличаются по составу, нуклеотидной последовательности и молекулярному весу. До настоящего времени мало что известно о конформации этих молекул. Белки синтезируются на рибонуклеопротеид-ных частицах цитоплазмы (безъядерная часть протоплазмы), РНК этих частиц называется рибосомальной РНК iB отличие от тра н1опорт,ной РНК, лереносящей аминокислоты. Дохи (1961) цредположил наличие и -формационной РНК, в которой закодирована (Последовательность ам иио-.кислот белка, синтезирующегося под действием рибосомальной РНК. [c.735]

Белки in situ должны обладать широким спектром свойств, которые позволяют им действовать в очень сложном окружении [586]. К этим свойствам относятся быстрое спонтанное свертывание, необходимые физико-химические свойства, например растворимость и изоэлектрическая точка, а также хорошее поведение (внутриклеточ ный белок не должен взаимодействовать с подавляющим большинством компонентов клетки) (разд. 10.1). [c.282]

Обоснование того, что прокариотный и эукариотный типы клеточной организации являются наиболее существенной границей, разделяющей все клеточные формы жизни, связано с работами Р. Стейниера (К. 81ашег, 1916—1982) и К. ван Ниля, относящимися к 60-м гг. XX в. Поясним разницу между прокариотами и эукариотами. Клетка — это кусочек цитоплазмы, отграниченный мембраной. Последняя под электронным микроскопом имеет характерную ультраструктуру два электронно-плотных слоя каждый толщиной 2,5 —3,0 нм, разделенных электронно-прозрачным промежутком. Такие мембраны получили название элементарных. Обязательными химическими компонентами каждой клетки являются два вида нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), белки, липиды, углеводы. Цитоплазма и элементарная мембрана, окружающая ее, — непременные и обязательные структурные элементы клетки. Это то, что лежит в основе строения всех без исключения клеток. Изучение тонкой структуры выявило существенные различия в строении клеток прокариот (бактерий и цианобактерий) и эукариот (остальные макро- и микроорганизмы). [c.18]

Важным шагом в развитии систематики прокариот явилось использование признаков, даюших информацию о химическом строении клетки состав оснований ДНК, ДНК—ДНК- и ДНК— РНК-гомологии, аминокислотная последовательность белков, строение рибосом, компонентов клеточной стенки и т.д. [c.157]

Каждая живая клетка отделена от окружающей среды тонкой мембраной, которую образует сложная структура из макромолекул липидов и протеинов. Почти все клетки растений в процессе образования накладывают на эту мембрану — илазмолемму — клеточную оболочку, важным компонентом которой являются полисахариды, в том числе и ГМЦ. Процесс образования ГМЦ включает не только этапы биосинтеза макромолекул определенного состава, но и отложение их в определенном месте клеточной оболочки, вступление во взаимную связь с другими биополимерами, возможное влияние на биосинтез других химических компонентов, а также подготовку к выполнению определенной функции в клетке [c.10]

Кроме дифференциации клеток важной особенностью их является склонность к аггломерации (от лат agglomeratus — скопление) Это может происходить в различных условиях и с клетками различного уровня организации — прокариотами и эукариотами Те из них, которые имеют клеточную стенку, чаще аггломерируют за счет химических компонентов, локализованных в ней Причем процесс "скучивания" является физико-химическим (адсорбция, ионное и ковалентное взаимодействия), зависящим не только от особенностей клеток, но и от компонентов среды, используемой для их культивирования Поэтому аггломерация может быть следствием 1 адгезии (от лат айЬаезю — склеивание, слипание) клеток друг к другу или к поверхности культурального сосуда за счет веществ — адгезинов, расположенных на их поверхности, и других причин, 2 агглютинации по схеме "антиген-антитело", когда в качестве антигена оказываются культивируемые клетки, а в качестве антитела — гомологичные или гетерологичные агглютинирующие иммунные сыворотки, 3 слияния клеток с образованием гибридов [c.149]

Каждый из нас легко отличит растение от зверя или птицы. Обычно нетрудно даже решить, какому организму-растительному или животному-принадлежит отдельная клетка, хотя здесь могут быть и проблематичные случаи. Но по мере более глубокого проникновения внутрь клетки, при исследовании ее цитоплазмы, органелл и, наконец, индивидуальных химических компонентов на первый план начинают выступать уже Не различия, а черты сходства между двумя царствами живой природы. Лишь с помошью весьма тонких методов можно отличить растительные митохондрии, ядра и рибосомы от соответствующих животных органелл, а многие компоненты растительных и животных клеток, такие, например, как микротрубочки, практически неразличимы. Специфика растительной и животной жизни проявляется не в таких фундаментальных особенностях молекулярной организации живого, как репликация ДНК, биосинтез белков, процессы фосфорилирования в митохондриях нли конструкция клеточных мембран,-скорее оиа связана с более спе-циажзированкыми функциями клеток и тканей Большая часть различий между обоими царствами возникла в ходе эволюционной дивергенции, для которой отправными точками послужили два фундаментальных события приобретение способности связывать углекислоту в процессе фотосинтеза (см. гл. 9) и появление жесткой клеточной стенки у предков современных растений. Отдаленные последствия второго из указанных событий и будут предметом обсуждения в этой главе. [c.160]

В-третьих, коэффициент молярной экстинкции вещества или его окрашенного комплекса цитохимику не всегда доступен. Дело в том, что величина этого коэффициента в значительной мере зависит от физико-химического состояния самого вещества и особенно характера взаимодействия его с другими компонентами клетки. Известно, например, что денатур ация ДНК сопровождается увеличением молярной экстинкции при 260 ммк до 40% к исходной. [c.131]

Часто мы рассматриваем воду просто как безвредную инертную жидкость, удобную для практического использования в разных целях. Хотя в химическом отношении вода весьма устойчива, она представляет собой вещество с довольно необьиными свойствами. В самом деле, вода и продукты ее ионизации-ионы Н и ОН - оказывают очень большое влияние на свойства многих важных компонентов клетки, таких, как ферменты, белки, нуклеиновые кислоты и липиды. Например, каталитическая активность ферментов в значительной мере зависит от концентрации ионов Н и ОН . [c.79]

В предыдущих главах мы уже рассмо- трели такие важные компоненты клетки, как вода, белки, ферменты, коферменты и углеводы. Перед тем как перейти к изучению метаболических процессов в клетках, следует рассмотреть еще одну группу биомолекул-лшмЭы. Липиды представляют собой нерастворимые в воде маслянистые или жирные вещества, которые могут быть экстрагированы из клеток неполярными растворителями, такими, как эфир или хлороформ. Наиболее распространенные липиды-жиры или триащлглицеролы, играют роль топлива для больщинства организмов. Именно в них запасается ббльшая часть энергии, ьщеляющейся в результате химических реакций. [c.325]

В начале текущего столетия биохимики пришли к заключению, что координированность химических процессов, протекающих в клетке, зависит от определенной локализации отдельных процессов в протоплазме, поскольку эти процессы связаны с определенными структурными компонентами протоплазмы. Ф. Гофмейстер ввел в связи с этим понятие химической организации клетки предположительно толкуя ее на основе выдвинутого О. Бючли представления о пенистом, или ячеистом строении протоплазмы. Гофмейстер предполагал, в частности, что отдельные ферменты содержатся в различных ячейках протоплазмы, будучи в силу своей коллоидной природы изолированы друг от друга полупроницаемыми стенками ячеек, пропускающими только растворимые продукты фep мeнтaтивныx реакции. Позднее О. Варбург в небольшой книге Влияние структуры на химические процессы в клетках " отметил, насколько трудно представить себе, каким образом может сохраняться в клетке пространственное разобщение разнообразных веществ, участвующих в жизненных процессах. Морфологические и биохимические исследования цитологов все более подчеркивали невозмолс-ность рассматривать изолированно структурные и функциональные (биохимические) свойства составных частей клетки. [c.155]

До последнего времени выращивание клеток в тканевой культуре проводили на сложных средах, неопределенных по составу. Фишеру и сотрудникам [100—102] удалось показать относительную потребность миэлобластов куриного эмбриона в ряде аминокислот (глутамин, аргинин, цистин, триптофан, гистидин, пролин) в качестве стимуляторов роста. Ими было также установлено, что для роста клеток млекопитающих в культуре тканей необходим глутамин [101]. Игл [103, 104] разработал метод культуры тканей, позволяющий определять потребность клеток в отдельных аминокислотах (и других соединениях). Таким образом, появилась возможность выращивать клетки млекопитающих (включая клетки карциномы человека) на средах, состоящих преимущественно из известных химических компонентов. Состав основной среды, используемой в этих исследованиях, приведен в табл. 13. Помимо перечисленных составных частей, необходимо добавлять к среде небольшое количество диализованной сыворотки крови. Но, по-видимому, сыворотка не играет здесь роли источника аминокислот. Как фибробластам мыши, так и раковым клеткам человека необходимо для роста наличие 13 Т-амино-кислот соответствующие О-изомеры не активны. Одновременная потребность в цистине и метионине указывает на то, что эти [c.131]

Катаболические пути — это процессы деградации, в ходе которых крупные органические молекулы, поступающие дасто в организм в качестве пищи, разрушаются (обычно в окислительных реакциях) до простых клеточных компонентов с одновременным выделением свободной химической энергии. Эта энергия используется затем организмом для поддержания жизнедеятельности, для роста и репликации, а также преобразуется в другие формы энергии — механическую, электрическую и тепловую. Анаболические пути — это процессы синтеза. В ходе этих процессов из относительно простых предшественников строятся сложные органические компоненты клетки синтез часто включает восстановительные этапы и сопровождается затратой свободной химической энергии. Изучение обмена веществ у самых различных организмов показало, что метаболические системы отличаются поразительной упорядоченностью и простотой, несмотря на широчайшее [c.272]

При действии раздражителя на нервное или мышечное волокно мембранный потенциал Е в месте раздражения нарушается. Нерв воспламеняется , и поляризация мембраны меняется на обратную (рис. 55, б). Поток ионов Ма+ устремляется внутрь клетки (заса сывается), а затем (рис. 55, в) ионы К+направляются во внешнюю среду. Возвращение к исходному положению (рис. 55, г) происходит спустя одну-две миллисекунды. Нервный импульс пиковый потенциал (потенциал действия) передается по нервному волокну дальше. Мембраны играют важную роль в процессах освобождения и запасания энергии в живых организмах. Ее накопление происходит в виде аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), а при необходимости энергия освобождается за счет разрыва одной из трех богатых энергией связей Р—О—Р. На мембране митохондрии — одного из компонентов клетки — происходит превращение энергии химических связей в мембранный потенциал. При этом важную роль играют проницаемость и электронная проводимость мембран. [c.159]

Стадией диакинеза завершается профаза мейоза, и клетка вступает в метафазу первого деления созревания (фиг. 38, Г). На стадии первой метафазы пары хромосом собираются в экваториальной плоскости клетки и ориентируются таким образом, что центромера одной из хромосом каждой пары направлена к одному полюсу, а центромера другой хромосомы — к другому полюсу. Такая ориентировка хромосом связана с их прикреплением к нитям ве1ретена, о котором мы уже говорили раньше (стр. 29). На переход клетки из профазы в первую метафазу мейоза указывает, кроме того, растворение ядерной оболочки и ядрышка. В результате хромосомы свободно лежат среди других компонентов клетки, основную часть которых составляет цитоплазма — полужидкое и гомогенное на вид вещество, имеющее сложный химический состав. [c.101]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология