Развитие метаболизма

Кинетическая модель характеризует скорость развития общей численности популяций Л как функции комплекса параметров внешней среды ж (концентрации субстрата и продуктов метаболизма, состава минерального питания, температуры, pH и др.) и вектора параметров модели 0 [c.137]

Кинетическая модель представляет собой скорость развития общей численности популяции и отражает влияние на нее комплекса факторов окружающей среды, в которой популяция развивается. При этом в процессе роста может изменяться и качественный состав популяции, что в свою очередь оказывает влияние на скорость накопления биомассы и продуктов метаболизма. [c.100]

В странах с высокоразвитой индустрией охрана окружающей среды от загрязнения является актуальной задачей. Среди многочисленных загрязнителей особое место занимают тяжелые металлы, из которых приоритетными загрязнителями считаются ртуть, свинец, кадмий, мышьяк, цинк, главным образом потому, что техногенное накопление их в окружающей среде идет высокими темпами. Их избыточное поступление в организм живых существ нарушает процессы метаболизма, тормозит рост и развитие. В сельском хозяйстве это выражается в снижении выхода продукции и ухудшении ее качества. [c.129]

В процессе жизнедеятельности одни микроорганизмы подготавливают условия для развития других видов. Так, обнаружен рост грибов одного вида на погибающих колониях других грибов. Это способствует накоплению продуктов метаболизма и усилению эффекта биоповреждений несовершенными грибами. [c.122]

Исследование кинетики коррозии СтЗ в средах, содержащих СВБ и сероводород, показало, что процесс коррозии стимулируется анодной реакцией при воздействии продуктов жизнедеятельности бактерий. В стерильной среде, содержащей сероводород (до 500 мг/л), скорость коррозии незначительна. Это объясняется, вероятно, образованием прочной адгезионной пленки сульфита железа. Продукты метаболизма СВБ разрыхляют эту пленку и таким образом ускоряют процесс коррозии. Целесообразно применение ингибиторов-бактерицидов для одновременного торможения развития и предотвращения процесса электрохимической коррозии металлов [8]. [c.27]

Исследования микроорганизмов включают идентификацию их до вида исследование морфологических, культуральных и физиологических признаков характер взаимодействия с другими видами, родами и группами определение адаптации и особенностей изменчивости исследование продуктов метаболизма изучение биохимических особенностей и эффектов воздействия на различные материалы исследование условий стимулирования и подавления развития, выявление биоцидов и биостатических веществ определение опасности для человека и теплокровных принятие решения о депонировании и использовании микроорганизмов в качестве тест-культур для испытания биостойкости материалов и покрытий, в качестве продуцентов, стимулирующих или ингибирующих повреждения материалов (коррозию, старение и т. п.) определение целесообразности патентования и стандартизации новых штаммов культур с учетом их полезных свойств. [c.60]

Еще в 30-х годах получили развитие исследования по разработке так называемых экспозиционных тестов для токсических веществ. Это установление соотношения между содержанием чужеродного для организма вещества или продуктов его метаболизма в биологических средах (кровь, моча, кал, выдыхаемый воздух) и содержанием этого же вещества в объектах внешней [c.168]

Отсутствие в пище витамина С, который обильно содержится в цитрусовых и шиповнике, приводит к развитию цинги. Этот витамин регулирует метаболизм железа и некоторых аминокислот. Даже при достаточном количестве железа в пище в случае недостатка витамина С оно полностью не усваивается. Этот пример иллюстрирует сложность диагностики заболеваний, вызванных неполноценным питанием, и показывает, что биохимические процессы тесно связаны между собой. Характерно, что индивидуальная потребность [c.488]

ГИИ лежит расширенное воспроизводство микробных клеток и получение продуктов метаболизма (превращения поступающих в клетку веществ в конечные продукты). Скорость биохимического превращения определяется биохимическими процессами в клетке и развитием их популяции. Протекает множество ферментативных реакций, изученных еще не в полном объеме, тем не менее, в основные фуппы клеточных процессов можно объединить превращения, определяющие рост и размножение (отпочкование) клеток, утилизацию субстрата (питательной среды для них), образование продуктов метаболизма. Для объяснения структуры кинетического уравнения приведем его пример. [c.81]

Образование кислорода в процессе фотосинтеза имело важные последствия. Сначала кислород (Оз) быстро потреблялся в процессе окисления восстановленных веществ и минералов. Однако наступил момент, когда скорость поступления превысила потребление и Оз начал постепенно накапливаться в атмосфере. Первичная биосфера под смертельной угрозой своего собственного отравляющего побочного продукта (О2) была вынуждена приспосабливаться к таким изменениям. Она осуществляла это посредством развития новых типов биогеохимического метаболизма, которые поддерживают разнообразие жизни на современной Земле. Постепенно возникла атмосфера современного состава (см. табл. 2.1). К тому же кислород в стратосфере (см, гл. 2) претерпел фотохимические реакции, приведшие к образованию озона (О3), защищающего Землю от ультрафиолетового излучения. Этот экран позволил высшим организмам колонизовать сушу континентов. [c.23]

Для биосинтетических исследований особенно благоприятным было одновременное развитие ядерной химии, предоставившей в распоряжение ученых меченые соединения. Применение последних в изучении путей метаболизма оказалось настолько плодотворным, что теперь биосинтез можно рассматривать как составную часть химии природных соединений. Кроме того, химики, работающие в области природных соединений, взяли на вооружение приемы, ранее использовавшиеся только в более традиционных сферах биохимии и генетики (использование ферментов и мутантов). [c.342]

Жающей среды. Например, осмотическое давление жидкостей тела большинства позвоночных близко к осмотическому давлению морской воды независимо от того, обитает животное в море, на суше или в пресной воде. На заре развития жизни мембраны были, конечно, не такими сложными, как теперь. Все же уже на самых ранних стадиях развития метаболизма должна была в ка- [c.133]

Таким образом, хотя постепенное развитие метаболизма кажется теоретикам, например Опарину и Берналу, вполне возможным, моделирование такого развития in vitro все еш е остается камнем преткновения для экспериментаторов. [c.136]

В реакционно-диффузионных мембранах, где возникают, мигрируют и распадаются промежуточные химические соединения, массоперенос описывается системой нелинейных дифференциальных уравнений, решение которых неоднозначно и сильно зависит от степени неравновесностн системы при этом в результате сопряжения диффузии и химической реакции возможно возникновение новых потоков массы, усиливающих или ослабляющих проницаемость и селективность мембраны по целевому компоненту. При определенных пороговых значениях неравно-весности, в так называемых точках бифуркации, возможна потеря устойчивости системы, развитие диссипативных структур, обладающих элементами самоорганизации. Это характерно для биологических природных мембран, а также для синтезированных полимерных мембранных систем, моделирующих процессы метаболизма [1—4]. [c.16]

Алюминиевые емкости для хранения авиационных топлив подвергаются коррозии в результате развития в керосинах микроорганизмов [12—15]. Основную роль среди этих микроорганизмов играет гриб С1ас1о5рог1ит ге5 пае [12]. Возможность и место протекания микробиологических процессов определяют в первую очередь температура и наличие воды. Рост микроорганизмов начинается на границе раздела топлива и воды, адсорбированной на. поверхности металла. В результате на поверхности бака образуется слой гриба. Скорость роста этого слоя контролируется температурой она максимальна при 30—35 °С. Последующую коррозию объясняют действием водорастворимых органических кислот, которые образуются в результате метаболизма микроорганизмов. Она может быть также следствием недостатка кислорода над растущим слоем гриба (элементы дифференциальной аэрации). Коррозию такого типа можно устранить, добавляя в топливо биоциды [12]. [c.346]

В биологии существование термодинамического сопряжения необходимо для обеспечения возможности использования живыми организмами энергии, выделяемой в реакциях клеточного метаболизма. Необратимые химические процессы в клетке являются причиной деградации энергии Гиббса системы в теплоту и приводят к диссипации (рассеянию) энергии. Однако наличие сопряжения таких химических процессов с реакциями ассими-дяции пищевых веществ в клетке частично предотвращает эти потери энергии и тем самым обеспечивает возможность развития или жизнедеятельности клетки и запасания энергии, выделенной в ходе самопроизвольных метаболических реакций, в форме химических связей И клеточных структур живого организма. При этом скорость общего изменения энтропии для сопряжен- [c.302]

Опыт показывает, что осуществимость того или иного процесса может существенно зависеть как от временной последовательности воздействий (например, от частоты), так и от чисто пространственных отношений. В последнем случае особую роль играют свойства симметрии взаимодействующих систем и дискретность собственных значений оператора симметрии. Дискретность условий, разрешающих данный процесс и исключающих другие, является основой развития химических систем и отчетлво проявляется в механизмах метаболизма и биологической эволюции. [c.333]

С биохимической точки зрения ДДТ представляет собой нервный яд. Он влияет на метаболизм кальция, что может привести к нарушениям развития костей и зубов. И хотя у человека это не было установлено, но для птиц нарушения метаболиз/ма кальция имеют фатальные последствия. Например, орлы или соколы, отравленные ДДТ, несут яйца с настолько тонкой скорлупой, что во время высиживания яйца раздавливаются. ДДТ был обнаружен во всем мире, даже в Антарктиде. Его долгосрочное действие пока неизвестно, так что нельзя с уверенностью сказать, принесет ли в будущем вред нам или нашим. потомкам тот ДДТ, который имеется в каждом из нас. [c.337]

Технологическую основу БТС составляет процесс культивирования микроорганизмов — ферментация. При этом биофаза потребляет продукты питания — минеральную питательную среду и субстрат, перерабатывает их клеткой и выделяет в среду метаболиты. В результате обмена веществ происходит синтез внутриклеточных веществ, рост клетки (увеличение биомассы) и ее развитие (морфологические и физиологические изменения). Рост и развитие популяции микроорганизмов являются результатом сложнейшей совокупности физиологических, биохимических, генетических и других внутриклеточных процессов. Кроме того, важное место занимают процессы физической природы — перенос массы, энергии, количества движения из окружающей среды к клеткам и обратно. Таким образом, процесс ферментации можно рассматривать как определенным образом организованное развитие популяции микроорганизмов во взаимодействии с окружающей средой (ферментационной средой). Ферментационная среда, содержащая микробные клетки, компоненты минерального питания, субстрат, продукты клеточного метаболизма представляет собой многофазную систему, в которой протекают физиолого-биохимические и физико-химиче-ские процессы. К особенности данной среды относится сложный характер взаимодействий между ее составляющими. [c.51]

В результате процессов тепломассообмена и гидродинамического взаимодействия к клеткам поступают необходимые для роста и развития микроорганизмов компоненты питания. Выделяемые в среду продукты л етаболизма могут оказывать непосредственное влияние на кинетические закономерности роста клеток, например эффекты ингибирования скорости роста. Продукты клеточного метаболизма (от альдегидов и кетонов до веществ белкового [c.51]

Особенности массообменных эффектов в БТС связаны с процессами ферментации, когда одновременно с ростом и развитием популяции микроорганизмов осуществляется перенос массы (транспорт питательных веществ и продуктов метаболизма) и энергии (поглощение и выделение тепла при биохимических превращениях в многофазной системе). Модели, описывающие процессы массообмена в биохимическом реакторе, являются макросоставляющими общей математической модели биореактора в целом. Скорость потребления питательных веществ в процессе роста микроорганизмов определяется, с одной стороны, скоростью их биохимического превращения, а с другой,— скоростью переноса веществ к клеткам. [c.82]

Стероидные гормоны, присутствующие в организме в ничтожном по сравнению с холестерином и желчными кислотами количестве и секретируемые в кровь, осуществляют контроль над специфическими процессами роста, нормального развития и функционирования организма. В семенниках вырабатывается андрогенный гормон тестостерон (см. том I 12.24) яичники продуцируют эстрадиол и прогестерон (см. 15.35) наряду с другими сопутствующими стероидами, которых в настоящее время известно сорок один. Неомыляемая липидная фракция мочи содержит большой набор продуктов метаболизма стероидных гормонов. Первые известные андрогенные и эстрогенные гормоны, андростерон и эстрон, были выделены именно из мочи они обладают меньшей активностью, чем истинные гормоны. Прогестерон был впервые выделен Бутенандтом (1934) из 625 кг яичников (50000 свиней) было получено 20 мг чистого гормона. Виндаус (1935) идентифицировал витамин Оз как продукт, образующийся при облучении стероидного предшественника, выделенного Брокманом (1936) из жира печени рыб. Дневная потребность в этом витамине составляет всего 5-у, но недостаток его в пище вызывает рахит — заболевание, характеризующееся размягчением костей. Исследования, проведенные Веллюзом и Хавингой 1949—1960), показали, что облучение 7-дегидрохолестерина приводиг в результате раскрытия кольца В к образованию про- [c.640]

Супероксидный радикал, убисемихинон, нитроксид образуются в основном ферментативным путем и участвуют в нормальном метаболизме, тогда как высокоактивные и потому неселективные гидроксильные радикалы ведут к повреждению липидов и ДНК. Эти процессы приводят в атмосфере воздуха к образованию гидропероксидов липидов и нуклеиновых оснований. Лучевое поражение также вызывает развитие свободнорадикальных процессов автоокисления липидов (ПОЛ) [100]. [c.31]

Соотношение фосфора и кальция в дрожжах обеспечивает нормальное развитие костного скелета молодняка. Большое влияние на развитие животных оказывают содержащиеся в дрожжах микроэлементы и витамины. Биотин предупреждает кожные заболевания. По содержанию витаминов группы В дрожжп превосходят все кормовые продукты. Они содержат также токоферол, эргосгернн к холин, являющийся регулятором метаболизма жиров. Многие витамины группы В тесно связаны с белковым обменом в организме животных. Ферментные системы дрожжей катализируют процессы усвоения аминокислот и синтеза белка. [c.369]

Витамин В5 (ниацин, 24) предотвращает развитие пеллагры (его старое название - витамин РР (pellagra preventing)] - болезни кожи, которая сопровождается нервными расстройствами, потерей памяти, а в тяжелых случаях приводит к смерти. Ниацин участвует в регуляции деятельности нервной системы и желудочно-кишечного тракта, поддерживает нормальный метаболизм, ингибирует выброс свободных жирных кислот, уменьшает уровень холестерина в плазме крови. Его не только применяют в клинике для лечения пеллагры, но и рекомендуют также при инфекционной желтухе, бронхиальной астме, гипертонии, сердечно-сосудистых заболеваниях. В последние десятилетия показано, что комплекс никотинамида с хлоридом железа можно использовать для эффективного восполнения потерь железа в организме. В виде комплекса с хлоридом кобальта он рекомендован при лечении переломов костей. Никотиновая кислота тормозит рост саркомы, а ее соль с алюминием (П ) оказывает антиспастическое и сосудорасширяющее действие. [c.117]

При исследовании биоповреждений металлоконструкций имеются определенные методологические трудности. Во-первых, био-повреждения материалов микроорганизмами носят специфический характер. В отличие от других видов повреждений в них непосредственно участвуют живые организмы, т. е. приходится иметь дело с биологическими объектами и процессами. Ркследования осложняются из-за видового многообразия микроорганизмов и взаимного влияния их друг на друга как положительного, так и отрицательного (симбиоз, комменсализм, конкуренция, антагонизм и т. п.), а также вследствие сложных процессов, протекающих внутри самого микроорганизма (метаболизм, анаболизм, катаболизм). Кроме того, нестабильность некоторых полимерных материалов и влияние их на микроорганизмы еще более усложняет проблему. Материалы конструкций техники и сооружений, а также условия эксплуатации последних, в особенности температурные факторы, влияют на развитие микроорганизмов и вызывают их эволюцию. Выявлено, что отдельные полимеры ЛКП и некоторые вещества (амины, кетоны, окислы азота и пр.), а также пониженная температура (-Ь4...-Ьб °С), искусственная аэрация и другие факторы определяют видовой состав (отбор) и адаптацию наиболее жизнеспособных микроорганизмов. В процессе отбора и адаптации повышается их агрессивность в отношении материалов, на которых они образуют колонии. [c.47]

Механизм биоповреждения незащищенного металла (алюминиевого сплава) следующий. Продукты метаболизма повышают агрессивность влаги на поверхности металла. Последняя растворяет защитную окисную пленку и стимулирует процесс солеобра-зования. Кристаллы солей хорошо видны после высыхания поверхности вокруг колоний грибов (рис. 23, г). Длительное сохранение влаги вызывает язвенную коррозию. Особую опасность представляют капиллярные зазоры возможно развитие щелевой коррозии. Рост актиномицетов на опытных образцах показан на рис. 23, д. [c.58]

К.-биогенный элемент. Он необходим для нормального роста и развития человека, животных, растений и микроорганизмов является структурным элементом соединит, ткани, связывая макромолекулы мукополисахаридов и коллагена, играет существ, роль в метаболизме мн. растений и морских организмов, влияет на скорость минерализации и препятствует возникновению атеросклероза. Соед. К. токсичны. Вдыхание мельчайших частиц пыли 810з и др. соед. К. (напр., асбеста) вызывает опасную профессиональную болезнь-силикоз. [c.509]

Естественные процессы утечки горючих ископаемых из залежей и биологическая активность приводят к гораздо большему загрязнению окружающей среды углеводородами, чем это способны сделать автомобильные выхлопные газы и случайно пролитая нефть. Окисление и метаболизм углеводородов также могут осуществляться в результате естественно протекающих процессов. Однако типичные проблемы загрязнения возникают в тех случаях, когда локальное повышение концентрации отходов в плотнонаселенных районах превышает возможности их переработки либо когда на нескольких квадратных километрах поверхности океана разливается нефть. В природе происходит образование больших количеств моноксида углерода и оксидов азота. В скальных породах, почве и естественных источниках воды могут встречаться тяжелые металлы. Полностью освободиться от них не только невозможно, но даже и нежелательно. Оксиды азота, образующиеся во время грозовых разрядов, приводят к появлению нитратов, которые являются продуктами питания для растений, а многие из тяжелых металлов в микродозах необходимы для нормального развития растений и поддержания жизни животных. [c.505]

Постоянное присутствие ванадия при анализе любых живых организмов дает возможность предположить, что этот металл необходим. Он используется в процессе метаболизма жиров, подавляя синтез холестерина и приводя к снижению уровня последнего в крови. В организме взрослого человека имеется около 18 мг этого металла, причем накапливается он в эмали и дентине зубов, стимулируя их минерализацию и подавляя тем самым развитие кариеса. Однако даже нанограммовые дозы ванадия оказывают токсическое действие индекс токсичности (летальная доза) равен 2,86, а при подкожном введении ЛДкю - 2,72. Острое отравление ванадием отмечается только в его производстве. Норма, являюшдяся безопасной, составляет до 2 мг/день, толерантность человека к ванадию не исследована. [c.92]

Факт развития тяжелых параличей при тиаминовой недостаточности, с одной стороны, и результаты, полученные при исследовании аналогов тиамина, — с другой, позволили высказать предположение об особой функции тиамина в нейронах [18а]. Считается, что тиаминдифосфат (или, возможно, тиаминтрифосфат) играет важную роль в системе транспорта натрия через мембрану нейронов [20, 30]. О правильности этой концепции свидетельствует тот факт, что аналог тиамина, пиритиамин, вытесняет тиамин из препаратов нервных клеток. Мощный нервный яд тетродотоксин (рис. 16-7) не только блокирует проводимость нейронов путем подавления диффузии ионов натрия в нервную клетку, но и ускоряет выделение тиамина из мембран нервных клеток. На важное значение тиаминтрифосфата в метаболизме указывает тот факт, что в мозге крысы обнаружены растворимые и связанные с мембранами тиаминтрифосфатазы [31, 32]. [c.209]

Обнаружение ряда специфических наследственных болезней, связан- ых с нарушением метаболизма, привлекло внимание биохимиков к изучению путей распада сложных полисахаридов. Существует не менее 7 типов мукополисахаридозов, при которых имеет место избыточное накопление в тканях и повышенное выделение с мочой мукополисахаридов, в частности гиалуроновой кислоты. Эти заболевания характеризуются значительными изменениями скелета, задержкой умственного развития различной степени выраженности и наконец, ранней гибелью, связанной с нарушениями функции печени, почек или сердечно-сосудистой системы. Мукополисахаридозы — это так называемые лизосомные олезни накопления, обусловленные дефицитом лизосомных ферментов [22], а именно отсутствием одной из более чем 40 лизосомных гидролаз. При мукополисахаридозах, как и в случае других лизосомных болезней, нерасщепленные продукты накапливаются в виде внутриклеточ- ых включений, ограниченных однослойной мембраной. Разные тканн повреждаются в неодинаковой степени, но болезнь со временем прогрессирует. [c.541]

Простагландины — важнейшие молекулярные биорегуляторы. Регуляция ферментов синтеза простагландинов лекарственными препаратами. Простагландины и родственные им соединения представляют собой важные внутриклеточные регуляторы, осуществляющие тонкую регулировку метаболизма клетки. Регуляторная функция простагландинов наиболее ярко заключается в том, что при небольших изменениях их концентрации происходят многие физиологические реакции. Исключительно важна роль простагландинов в системе крови, в репродуктивной функции, в развитии воспалительных процессов и иммунного ответа. [c.202]