ДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

В биологических системах роль распределенного источника энергии, поддерживающего распространение волн, выполняют определенные биохимические вещества (волны возбуждения в нервных тканях, сердечной мышце). Оказалось, что целый ряд фундаментальных динамических свойств биологических систем присущ им в силу того, что они относятся к активным распределенным системам. Динамические явления в активных распределенных системах принято называть автоволновыми процессами (АВП), включающими целый класс пространственных эффектов [c.84]

В настоянием параграфе рассматриваются модели биологических систем, со-стояш ие из двух дифференциальных уравнений. При их изучении будут применены некоторые математические понятия и методы, являюш иеся основой теории качественного изучения динамических свойств биологических процессов. Универсальность этих методов обусловлена тем обстоятельством, что динамика взаимодействий компонентов различных биологических систем часто может быть описана математически сходными выражениями. Разительным примером такого изоморфизма формальных законов (но не механизмов ) взаимодействия компонентов систем различной биологической природы являются уравнения, описываюш ие взаимодействия видов в биоценозах, уравнения, описываюш ие взаимодействия химических веш еств в растворах. [c.25]

Общность структурных и динамических характеристик биологических мембран и липидных слоев приводит и к общности процессов плавления липидных областей мембран и липидных слоев, как это продемонстрировано во многих работах (см., например, [176, 177]). При этом показано, что температурные области, соответствующие сосуществованию жидкокристаллических и гелеобразных липидных участков в мембранах, могут иметь существенное значение не только в определении неоднородной структуры мембран 1177], но и в определении их транспортных свойств [178]. [c.178]

Речь идет о том, чтобы модель отражала действие наиболее существенных факторов, ответственных за основные динамические свойства биологической системы. Здесь можно пользоваться иерархическим характером организации живых систем, которые состоят из ряда взаимодействующих, но относительно автономных подсистем. Анализ таких моделей позволяет понять общие закономерности динамической организации и выявить типы динамического поведения биологических систем. Результаты моделирования составляют основу управления биологическими процессами. Иными словами, адекватная математическая модель живет по своим внутренним законам, познание которых позволяет выявить такие характерные черты моделируемой биологической системы, которые недоступны качественному исследованию. [c.16]

Изучение динамических свойств биологических систем способствует лучшему пониманию взаимосвязей между их структурой, функцией и механизмом действия. Первичная цель таких исследований заключается в том, чтобы определить кинетические закономерности изучаемой системы и, таким образом, установить кинетический механизм процесса и характеризующие его параметры. Для последовательных мономолекулярных реакций решение уравнений скорости возможно, в то время как при анализе даже простых схем, включающих бимолекулярные стадии, возникают значительные трудности. В случае ферментативных реакций, которые являются наиболее хорошо изученными кинетическими системами, уравнения скорости обычно получают в упрощенной форме, используя принцип стационарности, когда предполагают, что каждая форма фермента находится в стационарном состоянии. На основании исследований стационарной кинетики в понимании механизма действия ферментов достигнуты значительные успехи. [c.81]

В основе биологических процессов, их высокой эффективности, строгой избирательности, взаимообусловленности и автоматизма лежат тонкие структурные соответствия взаимодействующих соединений, определяемые главным образом спецификой пространственной организации и динамическими конформационными свойствами белковых молекул. Поэтому решение практически любой биологической проблемы неминуемо сталкивается с необходимостью изучения трехмерных структур белков. Уровень наших знаний [c.5]

Так как устойчивость регулируемой системы характеризуется изменением некоторых параметров (которые мы считаем определяющими данную систему) в определенных пределах, то фактически в любой момент в системе идет какой-либо процесс, который затем ограничивается регулятором и сменяется противоположным процессом. Система в сущности качается около положений равновесия, свойственного ее подсистемам и регуляторам. Поэтому устойчивое состояние всей системы отвечает множеству наборов значений параметров в указанных пределах. Насколько можно судить, увеличение числа параметров (повышение степени биологической организации) не связано прямо с величиной интервала допустимых значений и в силу этого повышение уровня организации расширяет число значений, совместимых с существованием системы, если учитывать все параметры. В связи с этим надо обратить внимание на огромную роль именно динамических структур. Если структура возникает и распадается, т. е. характеризуется известным временем жизни, то она наилучшим образом выполняет свои важнейшие функции регулирующего элемента сложной системы. Этот вывод следует из того, что ни одна из структур, ни одно вещество не может возникнуть сразу в абсолютно устойчивом состоянии и проявлять только те свойства, которые требуются для выполнения обязанностей регулятора. Через тот или иной промежуток времени скажутся неконтролируемые системой процессы в самом регуляторе, и регулятор выйдет из строя. Чем короче время его жизни, тем меньше проявится индивидуальных свойств из числа тех, которые не требуются для регулирования и могут нарушить его ход. Таким образом, принцип независимости от материала неразрывно связан с представлением о жизни как об эволюционном процессе в саморегулируемых динамических структурах. Чем быстрее идет обмен в клетках, тем меньше шансов, что нерегулируемые процессы в ее структурах подточат слаженно работающий агрегат клеточных механизмов и понизят ранг всей системы, т. е. разрушат клетку. [c.32]

Динамические свойства отдельных цепей проявляются в разнообразных процессах диэлектрической релаксации в растворах, ориентации и деформации макромолекул в потоке, релаксации разбавленных растворов полимеров в ультразвуковом поле, деполяризации флуоресценции в растворах полимеров, конформационных превращений в растворах биологических полимеров, наконец, в колебательных спектрах полимерных цепей в растворе. [c.264]

Однако если число переменных велико, а уравнения включают нелинейные члены, как это и имеет место в моделях биологических процессов, то поиски точных аналитических решений исходной системы дифференциальных уравнений встречают серьезные математические трудности. Ясно и то, что далеко не всегда сами по себе решения уравнений дают ответ на вопрос об обш их динамических свойствах и механизмах регуляции сложных систем. В этом отношении принципиальное значение в развитии математического моделирования сложных биологических процессов имел отказ от идеи обязательного нахождения точных аналитических решений соответствуюш их уравнений. Вместо этого на первый план выступают качественные методы анализа дифференциальных уравнений, которые позволяют раскрыть обш ие динамические особенности биологических систем. Сюда относятся прежде всего свойства стационарных состояний, их число, устойчивость, возможность переключения из одного режима в другой, наличие автоколебательных режимов. [c.10]

Именно наличие такой временной иерархии процессов, являюш ееся объективным свойством системы, позволяет суш ественно упростить исходную модель, по суш еству сведя задачу ее кинетического описания к изучению поведения наиболее медленной стадии. В этом смысле самое медленное звено — управляюш ее, поскольку воздействие именно на него, а не на более быстрые стадии, может повлиять на скорость протекания всего процесса. Таким образом, хотя биологические процессы и включают огромное число промежуточных стадий, динамические свойства этих систем регулируются сравнительно небольшим числом отдельных звеньев, а следовательно, их кинетическая модель может содержать и суш ественно меньшее число уравнений. [c.18]

Подавляющее большинство важнейших биологических процессов протекает с участием ферментов, химические свойства которых рассматривают в курсах по биохимии. Ферменты играют ключевую роль в клеточном метаболизме, определяя не только пути превращения веществ, но и скорости образования продуктов реакций. Физические аспекты и механизмы ферментативного катализа подробно рассмотрены в гл. XIV, здесь же будут описаны кинетические свойства ферментативных реакций, которые определяют характер динамического поведения метаболических процессов. Характер ферментативных процессов допускает феноменологическое описание их кинетики с помощью систем дифференциальных уравнений, переменными в которых выступают концентрации взаимодействующих веществ субстратов, продуктов, ферментов. При этом достаточно использовать общие биохимические представления о последовательности событий в ферментативной реакции, не вдаваясь в физические детали механизмов, т. е. учитывать, что необходимым этапом ферментативного катализа является образование фермент-субстратного комплекса (комплекс Михаэлиса), а также использовать представления о регулировании ферментативных процессов ингибиторами и активаторами. [c.61]

Па этом примере видны и трудности в применении представлении термодинамики к описанию сложных систем. В самом деле, для проверки выполнения линейных соотношении Онзагера и в любом случае для вычисления скорости диссипации энергии или теплопродукции на всем протяжении развития необходимо знать характер дифференциальных уравнении, описываюш их кинетику превраш е-ний веш еств в изучаемом объекте. Однако поведение такой системы во времени определяется кинетическими закономерностями, а вычисление на основе кинетических данных термодинамических диссипативных функций мало что дает нового в отношении предсказанного поведения системы во времени по сравнению с кинетическим анализом ее динамических свойств. В этом случае вычисление скорости продуцирования энтропии может иметь значение только для оценки энергетической эффективности рассматриваемых процессов, тем более что суш ествуют трудности (У.2.20) в интерпретации данных по термогенезу сложных биологических систем, зависяш ему от степени сопряжения процессов и, следовательно, от состояния мембранных структур. [c.142]

Качественный анализ модели. Основной подход в современной кинетике и математическом моделировании биологических процессов заключается в отказе от нахождения точных аналитических решений дифференциальных уравнений. Идея состоит в получении качественных характеристик динамического поведения системы устойчивые и неустойчивые стационарные состояния, переходы между ними, колебательные режимы, качественная зависимость поведения системы от критических значений параметров. Многие из этих вопросов решаются методами качественной теории дифференциальных уравнений, которые позволяют выявить важные общие свойства модели, не прибегая к нахождению в явном виде неизвестных функций. Наиболее важным свойством стационарного состояния является его устойчивость. Эта устойчивость определяется способностью системы самопроизвольно возвращаться в стационарное состояние после внесения внешних возмущений, отклоняющих систему от исходной стационарной точки. [c.12]

Дальнейшим развитием ЭКВ-концепции является создание теории квантовых динамических реакций [13,49]. В этих работах Догонадзе и сотр. создали общий квантовомеханический формализм для теоретического описания важнейших особенностей и кооперативных свойств химических реакций в биологических системах. Формализм основан на модели эффективного гамильтониана для среды (растворитель и белок), линейно реагирующей на внешние возмущения, и полуклассическом приближении для нелинейно реагирующей среды. В пределах этой модели формализм количественно описывает поведение различных подсистем реагирующих молекул, т. е. электронов, высокочастотной молекулярной конформационной моды и раствора. Фундаментальный вывод теории состоит в том, что реакции, включающие биологические макромолекулы, и реакции с низкомолекулярными системами описываются одним и тем же формализмом. Авторы отмечают при этом, что хотя конформационный вклад в энергию активации может быть преобладающим, он не может быть единственным, вследствие чего не было получено уравнения для определения элементарных биологических процессов только в терминах конформационной релаксации. [c.46]

Цель этой главы - обсудить важность математических идей и подходов для разработки проблемы устойчивости и адаптации живой системы к колебаниям условий окружающей среды. Конечно, математические модели не могут полно передать поведение сложных биологических систем, но они помогают анализу их динамических свойств и исследованию путей интегрирования во времени и пространстве молекулярных и мембранных процессов в клетке до уровня физиологических функций. [c.82]

БИОХИМИЯ (биологическая, или физиологическая химия) — наука о химическом составе живых организмов и химических процессах, протекающих во время их жизнедеятельности. В зависимости от природы организмов, Б. подразделяется на Б. животных, растений и микробов. Различают также направления в Б. статическая Б. изучает химическую природу и свойства веществ, входящих в состав клеток различных тканей и органов. Она использует методы органической и аналитической химии. Динамическая Б. изучает превращения веществ в организме, начиная с момента поступления питательных веществ в организм вплоть до выхода из него конечных продуктов обмена. Функциональная Б. [c.44]

Явление распространения бегущих волн значительно раньше, чем в гетерогенных каталитических реакторах, обнаружено п полнее исследовано в таких областях, как горение и биология. Результаты, составившие базу для развития всей последующей теории процессов распространения бегущих волн , содержатся в ставших уже классическими работах Я. Б. Зельдовича [9] и А. П. Колмогорова, И. Г. Петровского, Н. С. Пискунова [10]. Б настоящее время теория волновых процессов в горении и биологии развивается пптенснвно. Довольно полный обзор, посвященный современному состоянию математической теории таких процессов, содержится в [11]. Но использовать результаты этой теории для аналогичных процессов в гетерогенных каталитических реактораг не представляется возможным, так как динамические свойства неподвижного слоя катализатора в значительной мере определяются процессами межфазного тепло- и массообме-па, большим различием теплоемкостей твердой и газовой фаз, фильтрацией реакционной смеси через слой катализатора. Перечисленные факторы в своей совокупности не находят аналога в описании биологических структур или в горении, [c.27]

Обращая внимание на общность в свойствах роста между кристаллами и биологическими структурами, Власов ставит вопрос, имеющий несомненно глубокий смысл имеет ли эта общность случайный характер или она указывает на таинственный мост между неорганическим и органическим миром Установив ряд общих признаков роста у структур, совершенно различных по силовым, химическим и молекулярно-структурным характеристикам, Власов приходит к выводу, что функция распределения и уравнение непрерывности для этой функции — это понятия первичные сравнительно с силовыми взаимодействиями и молекулярной структурой частиц. Процесс роста, по Власову, инерционен, так как для него не требуется обязательного участия внешних сил предполагается, что законы роста вообще запрещают состояние покоя. Это предположение очень хорошо согласуется с нашей концепцией, по которой все, что касается законов биологической эволюции, должно иметь смысл лишь по отношению к динамическим структурам. [c.65]

Динамические системы способны к стойкому изменению функций распределения за счет кодовой части воздействия. Поэтому будем рассматривать главным образом динамические системы. Необходимо подчеркнуть, что жизнь представлена только динамическими структурами и динамичность есть коренное свойство всего живого с точки зрения излагаемой здесь концепции эта особенность связана с ролью кодовых процессов в биологических системах. Мост между живым и неживым состоит из динамических организаций, в которых коды управляют параметрическими процессами. [c.93]

Мы рассмотрели несколько биологически важных внутриклеточных структур, имеющих характер частицы и выполняющих определенные более или менее известные функции. Понимание природы этих частиц может послужить выяснению ряда других динамических процессов, происходящих в живой клетке и, следовательно, в тканях. Если взять, к примеру, мышечное сокращение, то в нем в единый комплекс сплетаются влияние нервного импульса, гистологической структуры мышц, молекулярного строения мышечных белков, их ферментативных свойств, биохимических реакций, электрохимических изменений и ряда тепловых и физико-механических процессов. В простейших организмах функции подвижности и возбудимости связаны практически с одними и теми же биологическими структурами, но в результате дифференцирования в процессе эволюции они проявляются затем в различных специализированных структурах в конечном счете в скелетной мускулатуре и нервной системе. Естественно, что структура и биохимические процессы в мышечной и нервной тканях отличаются необычайной сложностью и их рассмотрение следует отнести к области специальной литературы. [c.312]

Па этой основе были развиты представления об иерархии времен и о минимальных и адекватных моделях, достаточно полно отражаюш их основные свойства объекта. Был также развит параметрический анализ динамического поведения систем. Па современном этапе в моделях учитываются изменения пространственной структуры биологической системы путем введения членов, отражаюш их явления переноса в активных средах. Па первый план сейчас выступает параметрический анализ базовых моделей, отражаюш их те или иные стороны самоорганизации биологических систем во времени и пространстве. Эти исследования требуют уже применения развитых и достаточно сложных математических методов. Кроме того, все большее значение приобретает использование вероятностных моделей в биологии, которые отражают влияние стохастических факторов на детерминистские процессы в биологических системах. Бифуркационная зависимость динамического поведения системы от критических значений параметров отражает возникновение в системе динамической информации, которая реализуется при смене режима функционирования. [c.10]

Исследуя свойства радиопрофилактических веществ, Ф. Ю. Ра-чинский и др. (1963) пришли к выводу, что наиболее общим в действии различных протекторов является их антиокислительная активность, но не все антиоксиданты способны защищать биологические объекты от действия ионизирующей радиации. Примером несоответствия реального радиозащитного эффекта на биологических объектах и физико-химических параметров препаратов in vitro могут служить величины окислительно-восстановительного потенциала аскорбиновой кислоты и каротина, проявляющих сильное антиокислительное и радиозащитное действие в растворах и значительно или полностью утрачивающих эти свойства в опытах на различных биологических объектах. Снижение стационарного окислительно-восстановительного потенциала в тканях, наблюдаемое при введении в организм радиопротекторов, свидетельствует о том, что система в целом под влиянием радиопротектора проявляет более выраженные антиокислительные свойства. Это связано с многочисленными и весьма разнообразными биохимическими процессами, приводящими к возрастанию содержания в измеряемой системе восстановленных недоокисленных эндогенных веществ— доноров электронов — и (или) к снижению уровня окислительных эндогенных веществ. Состав эндогенных веществ, определяющих уровень окислительно-восстановительного потенциала, может быть весьма разнообразным. Поэтому естественно предположить, что даже в том случае, когда радиопротекторы не вызывают изменения суммарного уровня потенциала в тканях животных, они все же могут привести при сохранившемся динамическом равновесии между окислительными и восстановительными формами к накоплению эндогенных веществ, ответственных за повышение устойчивости организма к действию ионизирующей радиации, например эндогенных протекторов. [c.268]

Однако модель гауссовых субцепей не позволяет рассматривать динамику мелкомасштабных и высокочастотных движений, малых по сравнению с размерами статистического сегмента цепи и ответственных за релаксационные процессы, проявляющиеся в диэлектрической релаксации, ЯМР, деполяризации флуоресценции, а также в мелкомасштабных и высокочастотных процессах ультразвуковой релаксации. Построение теории динамических свойств кинетики и термодинамики полужестких цепей (цепочки биологических полимеров, целлюлозы, полиимиды, некоторые полиизоцианаты, лестничные полимеры) также требует рассмотрения такой модели полимерной цепи, в которой элементарной кинетической единицей была бы не гибкая гауссова субцепь (сегмент), а жесткий элемент. Этот жесткий элемент может быть либо мономерным звеном цепи, либо он может моделировать движение эффективно жесткого участка цепи, состоящего из нескольких звеньев. [c.265]

Физиологически и патологически изучена в основном поверхность кожи, ее pH, содержание липоидов, физиологические и морфологические свойства. В последнее время Сакалл , применив динамическую методику исследования, выяснил, что временные явления на поверхности кожи представляют собой сложные биологические процессы, в которых фактор времени восстановления функции кожи играет решающую роль. Реакция кожи определяется прежде всего следующими факторами [c.495]

На современном этапе развития биофизики произопши принципиальные сдвиги, связанные прежде всего с бурным развитием биофизики сложных систем и молекулярной биофизики. Именно в этих областях, занимающихся закономерностями динамического поведения биологических систем и механизмами молекулярных взаимодействий в биоструктурах, получены общие результаты, на основании которых в биофизике сформировалась собственная теоретическая база. Теоретические модели, разрабатываемые в таких разделах, как кинетика, термодинамика, теория регуляции биологических систем, строение биополимеров и их электронные и кон-формационные свойства, в биофизике составляют основу для анализа конкретных биологических процессов. [c.8]

Таким образом, множество вопросов, касающихся межклеточных взаимодействий лишь поставлено чем больше углубляются нами знания о специальных биофизических и биохимических функциях различных компонентов клетки, тем очевиднее становится исключительная важность организации биосистемы как целого и взаимодействие клеток и клеточных ассоциаций. Эти координированные во времени и в пространстве межклеточные взаимодействия обусловливают динамические регуляторные и адаптивные свойства биологических систем. ]УГежклеточные взаимодействия принимают участие в регуляции биосинтетических возможностей клетки, активируя или ингибируя метаболические реакции, в процессе которых образуются продукты, необходимые не самой синтезирующей клетке, а клеткам других удаленных от нее частей организма. Изучение биологической роли и конкретных механизмов различных типов межклеточных взаимодействий, как одного из уровней передачи информации в живых системах приближает нас к раскрытию, моделированию и даже коррекции многих явлений и особенностей живых организмов. [c.8]

В книге описаны свойства важнейших биологических катализаторов-ферментов и механизмы их действия. Каталитические процессы в живой клетке рассмотрены на молекулярном уровне, уровне клеточных структур и в системе всего организма в це ом. Рассмотрена возможность искусственного создания моделей ферментов, а также общие вопросы биологической термодинамики и эвопюции. Кроме того, изложены общие свойства биологических катализаторов в связи с законами биологической и биохимической эволюции. Классификация ферментов. Модели ферментов. Принципы развития систем катализаторов. Динамические структуры. [c.783]

Изучение продуктов биоминерализации, в частности бактериального магнетита, предполагает использование представлений, выработанных химией твердого тела, в более широком биологическом контексте. Этим данная область привлекательна для физиков и биологов. На рис. 15.16 представлена гипотетическая схема регуляции процессов биоминерализации. Она предполагает иерархию регуляторных уровней, обеспечивающую последовательное воздействие на функцию, механизм процесса и продукт реакции. Влияние на функциональные свойства происходит путем пространственного, химического и структурного контроля биологических процессов, к которым относятся активация и регуляция отдельных клеточных компартментов, ионные потоки через границы этих компартментов и образование молекулярных структур органических поверхностей, избирательно влияющих на формирование кристаллов (стереотаксия). Характерные размер, морфология, состав, кристаллографическая структура и ориентация образующегося продукта (биоминерала) представляют собой результат динамического взаимодействия этих регуляторных процессов. [c.83]

При разработке проблем динамической биохимии и обмена веществ, как правило, сталкиваются с действием биологических катализаторов — ферментов. Высокая скорость течения химических процессов в живых организмах является характерной особенностью процесса обмена веществ между ними и окружающей их средой. Высокомолекулярные органические составные части тканей и органов точно так же, как составные части пищи, подвергаются многочисленным превращениям в организме с помощью ферментов. Материалистический подход к оценке ферментов, к изучению их действия и их химической природы, наметившийся уже в конце XVIII в., отбросил фантастическое представление о сущности действия ферментов. Существовавшее идеалистическое представление о ферментах как о божественном начале было опровергнуто ходом развития биохимии. В борьбе между виталистическим и материалистическим представлениями о ферментах к концу XIX в. восторжествовало материалистическое представление. Ферменты стали рассматривать как вещества белковой природы, обладающие свойствами катализаторов. Их стали выделять из живых организмов, изучать механизм их действия, а также пути возникновения их в организмах. [c.11]

Нелинейность кинетики важнейших биохимических процессов обусловливает возможность суш ествования в биологических системах наряду с триггерными режимами незатухаюш их периодических режимов (автоколебания), для исследования свойств которых применимы качественные методы анализа динамических систем. [c.71]

Геомагнитное поле оказывает влияние буквально тт все процессы, совершающиеся в отдельных клетках, организмах, и в конечном итоге на всю биосферу Земли. Проведенные исследования показывают, что гомеостазис, т. е. способность поддерживать динамическое постоянство состава и свойства фенотипа и генотипа, мо кет зависеть от геомагнитного поля и находиться под его контролем. Полученные данные открывают возмоншость для глубокого и полного объяснения некоторых проблем гелиобиологии. Па основе признания роли геолтагнитного поля в л изнедоятель-ности организмов становится понятной глобальность и синхронность гелиобиологических реакций, ибо геомагнитное поле все-проникающе и имеет различные вариации. По вместе с тем остается недостаточно ясным ряд вопросов какие именно геофизические факторы оказывают существенное влияние па жизнедеятельность живых организмов имеется ли специфическое влияние их на различные виды экологических объектов (человек, животное, растения, бактерии) количественные и качественные особенности изолированного и комбинированного воздействия на биосистемы молекулярные механизмы их биологического действия проявления действия этих факторов на здоровых и больных людей и т. д. [Дубров, 1973, 1974]. [c.92]

Среди многочисленных компонентов биосистемы молекулярного уровня белкам принадлежит исключительная роль в процессах, протекающих в клетках и организме. Поэтому 1юлучаемая с помощью рентгеноструктурного анализа информация о строении белков оказывает огромное влияние на развитие подавляющего большинства направлен-ний молекулярной биологии. Давно стало очевидно, что без знания пространственной структуры белков нельзя понять природу и специфичность их взаимодействий, представить и количественно описать механизмы процессов жизнедеятельности. Рентгеноструктурное изучение белков превратилось в неотъемлемую составную часть биологических исследований оно определяет их научный уровень и значимость получаемых результатов. Данные о расположении атомов в нативных конформациях белков служат незаменимой экспериментальной основой всех поисков решений таких фундаментальных проблем молекулярной биологии, какими являются проблемы структурной и структурно-функ-циональной организации белковых молекул. Первая из них заключается в установлении связи между аминокислотной последовательностью и ее пространственной физиологически активной формой и динамическими конформационными свойствами. Следовательно, она включает в себя [c.54]

Мембранология — современная, стремительно развивающаяся междисциплинарная область естественных наук, находящаяся на стыке биофизики, биохимии, молекулярной биологии, иммунологии, физиологии, генетики, физической и коллоидной химии и др. Она изучает состав, структуру, свойства, функции, локализацию компонентов биологических мембран, их молекулярную и динамическую организацию, особенности межмоле-кулярных взаимодействий и фазовые переходы липидов и белков в мембране, транспорт веществ через мембраны, участие биомембран в осуществлении и регулировании метаболических процессов в клетке, механизмы действия различных физико-химических факторов на мембранные системы и другие вопросы, связанные с исследованием состояния компонентов биомембран и отдельных клеток. [c.7]

При изучении катионов в биологических системах оказалось, что метод ионографии обладает целым рядом уникальных преимуществ перед другими аналитическими методами, такими, например, как колориметрия, фотометрия. Самое главное преимущество — это возможность измерять с высокой точностью активность ионов Н+ и щелочных катионов К+, Na+ in vivo или in situ без повреждения тканей. Важное достоинство метода состоит также в том, что он позволяет проводить динамическое измерение активности ионов. Непрерывность измерения создает возможность обнаружить в изучаемом процессе ряд фаз, которые при дискретном измерении могут остаться незамеченными. К числу положительных свойств метода следует отнести способность электродов реагировать не на концентрацию, а на активность катионов. Электроды нечувствительны к окислительно-восста-новительным потенциалам, на их показания не влияют перенос электронов и напряжение кислорода. Присутствие белков в среде не оказывает на них повреждающего действия. [c.92]

В монофафии рассматриваются структура и механизм действия гемсо-держащих белков, а также топография их активных центров. Показано участие гемина в каталитическом процессе гемсодержащих белков. Приводятся данные по строению и механизму действия пероксидазы в реакциях оксидазного и пероксидазного окисления субстратов. Показана функциональная роль фермента в биологических системах, а также возможности его использования в аналитических исследованиях. Приводятся результаты исследований авторов, раскрывающие особенности протекания перокси-дазных реакций с участием медленно и быстро окисляемых субстратов, а также роль индолил-З-уксусной кислоты в этих реакциях.Обсуждаются механизмы пероксидазных реакций индивидуального и совместного окисления фенотиазинов и влияние строфантина О на кинетику их окисления. Установлена роль функционально важных групп активного центра пероксидазы, участвующих в катализе. Показано влияние моно- и олигосахаридов на каталитические свойства и стабильность пероксидазы. Представлена динамическая модель активного центра пероксидазы. Рассмотрено действие антиоксидантной системы растений и животных. Показаны условия протекания перекисного окисления липидов в живых организмах и роль пероксидазы в действии антиоксидантной системы растений. Изучено влияние малых доз ультрафиолетового облучения семян на состояние антиоксидантной системы, прорастающих зерновок пшеницы. [c.2]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология