Транспорт кислорода активный

Прямо противоположный характер имеют явления положительной активной диффузии, где концентрация диффундирующего вещества за мембраной оказывается выше, чем перед ней. Этот вид активной диффузии, отсутствующий, по-видимому, в неживой природе, но широко распространенный в живом организме, носит в физиологии название секреции. Здесь перемещение вещества от меньшей концентрации к большей происходит за счет одновременного протекания неравновесных химических процессов. Явления секреции относятся к важнейшим проявлениям жизнедеятельности живого организма. Они происходят во всех железах, а также в таких органах, как почки. Существует теория дыхательных процессов, в которой предполагается, что в легких происходит секреция кислорода. Однако господствующим в современной физиологии является взгляд, согласно которому эта теория неправильна, и транспорт кислорода в легких может быть целиком истолкован, исходя из представления об обычной (пассивной) диффузии. [c.104]

Отсутствие диффузионных ограничений по транспорту кислорода из газовой фазы проявляется и в характере распределения извлечения кобальта по ступеням. Если при растворении сульфидного продукта в каждой из первых трех ступеней извлекается примерно одинаковое количество никеля (см. табл. 5.2), то при выщелачивании кобальт-мышьяковистого продукта основное количество кобальта переходит в раствор уже в первой ступени (табл. 5.4). Этот факт весьма характерен для непрерывных прямоточных процессов, так как реакционная способность материала по мере растворения резко уменьшается. Лишь при существенных диффузионных ограничениях по транспорту активного реагента из газовой фазы может [c.211]

Различные комплексные соединения играют большую роль в жизнедеятельности организмов. Комплексно связанные металлы — составная часть ферментов. Огромное биологическое значение имеют внутрикомплексные соединения гемоглобин и хлорофилл, играющие решающую роль в транспорте кислорода и двуокиси углерода. В СССР ведутся интенсивные исследования в области строения и способов получения комплексных соединений, особенно биологически активных веществ. [c.26]

Гемоглобин находится в эритроцитах крови и осуществляет транспорт кислорода от легких к тканям и углекислого газа — от тканей к легким. Он способен также связывать ионы водорода (Н+) и поддерживать постоянство активной реакции среды в эритроцитах, т. е. выступать в роли внутриклеточного буфера. [c.243]

Транспорт кислорода гемоглобином. Важнейшей функцией крови является ее способность к переносу молекулярного кислорода из легких в ткани и диоксида углерода из тканей в легкие. Необходимо отметить, что кровь является хотя и жидкой, но тканью, так как состоит из клеточного и межклеточного веществ (состав крови приведен в табл. 5.1). Дыхательная функция крови сформировалась в долгом процессе эволюции в период перехода от анаэробного существования организмов к аэробному. В ходе эволюции у позвоночных животных выработались два основных механизма, обеспечивающие постоянное снабжение клеток достаточным количеством кислорода. Первый — это система кровообращения, в результате деятельности которой к клеткам активно поставляется кислород. Если бы система кровообращения отсутствовала у аэробных организмов, то их размеры не превышали бы миллиметра, поскольку из-за низкой скорости самопроизвольной диффузии кислорода его поступление в организм не удовлетворяло бы потребностям клеток. Появление в процессе эволюции гемопротеинов — это второе важнейшее приспособление, позволившее преодолеть ограничения, накладываемые низкой растворимостью кислорода в воде, и благодаря этому повысить эффективность снабжения клеток кислородом. [c.209]

Транспорт кислорода по кровяному руслу-основная жизненная функция в царстве животных-кодируется древним семейством генов. Основной компонент эритроцита клетки-белок-тетрамер глобин, который при связывании с (железосодержащим) гемом образует гемоглобин. Для ряда организмов были исследованы гены, кодирующие полипептидные цепи глобина. Все функционально активные гены глобина имеют сходную в общих чертах структуру и включают три экзона, как было показано ранее на рис. 20.16. Мы пришли к выводу о том, что все гены глобина произошли от общего гена-предка (гл. 20). Поэтому, проследив за развитием индивидуальных генов глобина в пределах одного вида и у представителей разных видов, можно многое узнать об общих механизмах эволюции систем генов. [c.268]

В связи с очевидностью роли переноса кислорода из пузырьков газа в жидкость попытаемся с помощью уравнения (83) оценить возможности увеличения скорости транспорта кислорода. В принципе можно варьировать все три члена этого уравнения Ки а и (с Оз—со ) (последний член характеризует движущую силу процесса). Однако Кь является характеристикой системы в целом и не может изменяться независимо, поэтому обычно ее считают константой, хотя под действием поверхност-но-активных веществ, присутствующих в микробиологических установках, она все-таки изменяется. Удельную площадь поверхности раздела фаз газ — жидкость и член, характеризующий движущую силу, легко увеличить, изменяя контролируемым образом условия проведения процесса. Обычно первая из этих величин возрастает при интенсификации перемешивания, а вторая — при увеличении суммарного или парциального давления. [c.443]

Увеличение рабочей поверхности электродов и уменьшение внутреннего сопротивления цилиндрических рулонных аккумуляторов позволило увеличить скорости их заряда и разряда. Высокопористый электрод на войлочной основе позволяет также на 15- 0% увеличить закладку активной массы. Условия транспорта кислорода в таких аккумуляторах также улучшились, что обеспечило дополнительные резервы для расширения диапазона режимов их эксплуатации. Типичная современная конструкция цилиндрического аккумулятора показана на рис. 3.2 [31]. Он обычно имеет электрически изолированный положительный вывод на крышке и отрицательный, который соединен с корпусом. Аккумуляторы снабжены аварийным клапаном для сброса газа, который может сработать при сильном перезаряде. Поэтому их можно считать не герметичными, а герметизированными. [c.71]

Хотя взаимодействие белка с его физиологическим лигандом отличается высокой специфичностью, всегда можно подобрать вещество, природное или синтетическое, которое является структурным аналогом лиганда и тоже комплементарно центру связывания. Если такой аналог ввести в организм, то он будет соединяться с соответствующим белком вместо естественного лиганда, в результате чего функция белка окажется заблокированной. Вещества, взаимодействующие с активным центром белка и блокирующие его функцию, называют ингибиторами (чаще всего этот термин применяют по отношению к веш ествам, блокирующим функцию ферментов). Например, молекула угарного газа СО достаточно сходна с молекулой кислорода О2, чтобы присоединяться к гемоглобину. Сродство СО к гемоглобину примерно в 200 раз больше, чем сродство кислорода, и поэтому даже при низкой концентрации угарного газа в воздухе (0,1-0,3 %) значительная часть гемоглобина оказывается блокированной угарным газом и не участвует в транспорте кислорода. В результате может наступить тяжелое отравление, нередко со смертельным исходом. Следовательно, структурные аналоги естественных лигандов могут быть ядами. [c.52]

Белковый состав организма взрослого здорового человека более или менее постоянен, однако возможны изменения содержания отдельных белков в зависимости от физиологической активности, состава пиш и и режима питания, циклические изменения (биоритмы). В процессе развития организма, особенно на самых ранних стадиях (от зиготы до формирования дифференцированных органов со специализированными функциями), белковый состав изменяется значительно. В основе различий структуры и функции специализированных клеток лежат различия их химического состава, прежде всего белкового. Например, эритроциты содержат гемоглобин, обеспечиваюш ий транспорт кислорода кровью мышечные [c.59]

Как известно, потенциал воздушного электрода ниже потенциала кислородного электрода вследствие меньще-го содержания кислорода. При замене чистого кислорода воздухом меняется механизм транспорта реагента через газовую фазу электрода к активной поверхности [c.114]

Белки являются основной составной частью мягкой структурной ткани животных и имеют большое значение в биологии. Белки, называемые ферментами, действуют как катализаторы клеточных реакций известно немало полипептидных гормонов. Метаболическая активность клетки контролируется нуклеопро-теинами белки, растворенные в крови, отвечают за транспорт кислорода (гемоглобин) и иммунный ответ. Белки выполняют также многие другие функции. [c.296]

Экспериментально установлено, что при низких концентрациях растворенного кислорода (менее 1... 2 мг/л) состояние активного ила и качество очистки ухудщаются, что связано, видимо, с недостатком кислорода для клеток, находящихся внутри хлопьев. Согласно данным работы [9] скорость и глубина утилизации органических загрязнений активным илом определяется скоростью транспорта кислорода II его концентрацией в растворе. При этом коэффициент скорости окисления субстрата выражается зависимостью [c.224]

Остановимся далее на другой характерной биологической особенности активного ила, связанной с образованием крупномасштабных частиц — хлопьев активного ила. Наличие хлопьев, внутри которых перенос веществ осуществляется за счет молекулярной диффузии, в большинстве практических случаев определяет лимитирующую фазу процесса биологической очистки. Так, при дефиците кислорода внутри хлопьев ила происходит снижение скорости развития бактерий, образование анаэробных, нитчатых форм, что приводит к резкому изменению качества ила, его вспуханию . Размер и структура хлопьев активного ила зависят от многих факторов, включая физиолого-биохимические характеристики ила, условия его агрегации и флокуляции, а также режима перемешпвания и аэрации среды. Турбулизация среды способствует разрушению хлопьев, что, с одной стороны, улучшает условия транспорта кислорода и субстрата к клеткам, а с другой,— ухудшает условия седиментации ила, способствует увеличению илового индекса и снижает качество биоочистки. Указанное противоречие можно преодолеть введением после стадии аэрирования стадии флокуляции, обеспечивающей образование хлопьев активного ила перед подачей его в отстойник. Устойчивый в турбулентном потоке размер хлопьев будет соответствовать масштабу турбулентности 1-а [c.226]

В течение первого часа отмечается замедление процесса, вызванное, с одной стороны, предварительной обработкой кокса растворителем (алкилатом) в аппарате Сок-слетта и с другой - труднодоступностью кокса для окис -пения во всем объеме частицы. Трудно предположить, что последующая линейность указанной зависимости является следствием удаления кокса в количестве, обеспечивающем мономолекулярный слой отложений на активной поверхности. Скорей всего при этом происходит разрущение (окис -ление) коксовых пробок в устьях пор и создание условий для свободного транспорта кислорода в глубь частицы. [c.23]

В настоящее время наблюдается мощный интеллектуальный подъем в неорганической химии, который сильнее всего затронул те ее области, которые лежат на стыке с соседними дисциплинами химию металлоорганических и бионеорганических соединений, химию твердого тела, биогеохимию и др. Возрастает, в частности, уверенность ученых в том, что неорганические элементы играют важную роль в живых системах. Живые существа вовсе не являются чисто органическими. Они весьма чувствительны к ионам металлов почти всей Периодической системы Д.И. Менделеева. Некоторые ионы играют важнейшую роль в таких жизненно важных процессах, как связывание и транспорт кислорода (железо в гемоглобине), поглощение и конверсия солнечной энергии (магний в хлорофилле, марганец в фотосистеме II, железо в ферродоксине, медь во фта-лоцианине), передача электрических импульсов между клетками (кальций, калий в нервных клетках), мышечное сокращение (кальций), ферментативный катализ (кобальт в витамине В12). Это привело к взрыву творческой активности ученых в области неорганической химии биосистем. Мы начинаем изучать строение ближайшего и дальнего окружения атомов металлов в биосистемах и учимся понимать, как это окружение позволяет атому металла с такой высокой чувствительностью реагировать на изменение pH, давление кислорода, присутствие доноров или акцепторов электронов. [c.158]

Данные опытов позволяют заключить, что основным ингибитором в испытанных растворах является ОМЭА. Обладая сильными поверхностно-активными свойствами (М. А. Боткин, И. А. Хризман, А. И. Ширина. Тр. УАИ, вып. 6, 1965), ОМЭА адсорбируется на поверхности стали, образуя гидрофобную экранирующую плёнку, препятствующую протеканию электрохимических коррозионных процессов. Кроме того, при наличии ОМЭА раствор солей приобретает коллоидное состояние, благодаря чему увеличивается его вязкость. Это ведет к замедлению процессов диффузии в объеме раствора, чем ограничивается транспорт кислорода к поверхности корродирующего металла. [c.310]

ШПШ ние для элек-хролиза имеют скорости электродных процессов. Учение о скоростях электродных процессов получило название электрохимической кинетики [4 41 132]. Скорости электродных процессов зависят от строения двойного электрического слоя на границе электрод — электролит, в котором они протекают, от скорости подвода реагирующих частиц к электродам и отвода продуктов электролиза от электродов. Поэтому главными составными частями учения об электрохимической кинетике являются строение двойного электрического слоя транспорт электрохимически активных частиц к электродам разряд электрохимически активных частиц на электродах, сопровождаемый переходом электронов отвод продуктов электролиза в глубь раствора вторичные химические реакции, протекающие до или после разряда. Насколько важна электрохимическая кинетика для электролиза, видно из примера, описанного в книге [41 ]. Если пропускать постоянный ток через ячейку, составленную из водного раствора серной кислоты, ртутного катода и платинового анода, на ртути должен выделяться водород, на платине — кислород. Из термодинамических расчетов вытекает, что процесс электрохимического разложения воды должен начаться при напряжении 1,23 В. Однако скорость выделения водорода на ртутном катоде такова, что при напряжении 1,23 В для накопления 1 см водорода с 1 см поверхности электрода потребовалось бы около 400 ООО лет. Если напряжение увеличить до 3,5 В, то скорость выделения водорода возрастает до 7 см /мин, правда, при небольшом коэффициенте полезного действия, порядка [c.10]

Таким образом, при адаптации организма в процессе тренировки повышается эффективность использования жиров на фоне неисчерпавшихся запасов углеводов. Это происходит за счет адаптационных изменений активности ферментов, которые отвечают за окисление жиров и транспорт кислорода. [c.210]

Представления о физико-химическом механизме кислородного эффекта наиболее тщательно разработаны в связи с исследованиями, проводящимися на молекулярном уровне. Полученные выводы часто используются авторами для объяснения механизма кислородного эффекта на клеточном и организменном уровнях. Но с усложнением организации системы появляются новые факторы, активно влияющие на чисто физико-химические процессы. Так, многие радиобиологи, анализируя кривую Грэя, приходили к ошибочному выводу о непосредственной зависимости между содержанием кислорода в среде (например, в атмосфере воздуха) и радиочувствительностью биологических объектов. Предполагалось, что кислород беспрепятственно дифундирует в клетку и его концентрация в ней равна содержанию кислорода в окружающей среде. Однако в настоящее время хорошо известно, что любой животной клетке присущ градиент кислорода и его стационарное состояние в клетках и тканях существенно отличается от содержания кислорода во внешней среде. Содержание кислорода в клетках может сильно варьировать от густоты клеточных суспензий известна также роль биомембран в регуляции транспорта кислорода кроме того, концентрация кислорода определяется не только его поступлением, но и потреблением в клетках. При изучении гипоксии у млекопитающих необходимо изучать также комплекс факторов, определяющих уровень кислорода в клетках, объем и скорость кровотока, артериально-венозную разницу, температуру тела, кровоснабжение разных органов, характер потребления кислорода и т. д. [c.263]

При одном способе иммобилизации электролита для его загущивания используется силикагель (8102), который обладает высокой пластичностью и заполняет и электроды, и сепаратор. Благодаря своей вязкости он хорошо удерживается в порах и способствует эффективному использованию активных веществ электродов. Транспорт кислорода обеспечивается по трещинам, которые возникают при усадке твердеющего электролита. [c.122]

Категория типа, введенная в биологическую систематику Ж. Б. Ламарком, предполагает общность плана строения всех его представителей и соответственно возможность их сравнения друг с другом в общих координатах. Тип членистых объединяет членистоногих разных групп с кольчатыми червями, в частности с наиболее примитивными из них, которые рассматриваются в качестве исходных, прототипических форм. Иными словами, тело насекомого (и любого другого членистоногого) и тело кольчатого червя построены из гомологичных структур, а именно предротового сегмента (акрона), большого числа более или менее однообразных сегментов туловища и заднего сегмента (тельсона). Нервная система представлена надглоточным и подглоточным ганглиями, связанными друг с другом окологлоточ 1ым нервным кольцом, и брюшной нервной цепочкой лестничного типа кровеносная система, становясь незамкнутой у членистоногих (в связи с сильным развитием трахейной системы, обеспечивающей транспорт кислорода), сохраняется в виде спинного сосуда, а по бокам центрально расположенного кишечника из двух лент мезодермы развиваются сомиты, дающие начало скелетной и висцеральной мускулатуре и у кольчатого червя, и у членистоногого. Как было сказано ранее, приобретение мезодермы связывается с активным поступательным движением при помощи системы мышц. Однако преобладающее развитие третий зародышевый листок получает в связи с формированием вторичной полости тела — целома, имеющего собственный эпителий, В свою очередь, все эти приобретения становятся основой развития метамерии, сегментации тела — признака, наиболее характерного для всех членистых. Общий план строения выражен наиболее полно и в наиболее чистом виде у примитивных кольчатых червей, которые в этом отношении служат таким же прототипом для членистоногих, как, например, ланцетник для всех хордовых животных. [c.56]

В наиболее простом случае — у одноклеточных — транспорт кислорода происходит в результате диффузии, благодаря наличию градиента напряжения кислорода (рОг) между клеткой и внеклеточной средой. Регуляция этого процесса осуществляется, видимо, за счет активности кислородзависимых ферментных систем клетки, расположен-, ных в,различных ее компартментах. До сих пор остается неясной роль клеточной оболочки в этом процессе, но вполне вероятно, что она может принимать участие в регуляции транспорта кислорода. Тем не и енее корректные доказательства, на основании который мржно было бы сделать окончательные выводы по этому вопросу, отсутствуют. У бактерий, как известно, ферь енты дыхательной цепи находятся в плазматической мембране, что обеспечивает их максимальное приближение к внешним источникам кислорода и облегчает проблему его доставки к ним. У простейших многоклеточных типа кишечнополостных [c.10]

Видимо, следует признать, что убедительных доводов для предположения о возможности активного транспорта кислорода через биологические мембраны на сегодняшний день нет. Кислород — это инертный газ, его молекула электронейтральна, и нет никаких доказательств или хотя бы намеков, что его перенос через гистогематич кие барьеры или плазматическую мембрану происходит с затратами энергии энергетические расходы на транспорт кислорода определяются только работой мускулатуры и передвижением крови по сосудам. Таким образом, спор в целом решается в пользу диффузии. Благоприятные для нее условия в организме животных создаются за счет концентрационных градиентов рОг, которые на системном уровне обозначаются как каскады напряжения кислорода [542]. [c.15]

Все биологические процессы осуществляются при непременном участии белков. Они служат регуляторами генетической функции нуклеиновых кислот, в качестве ферментов участвуют во всех стадиях биосинтеза полипептидов, полинуклеотидов и других соединений, катализируют все метаболические процессы. Особые сократительные белки ответственны за клеточные и внутриклеточные движения. В комплексе с липидами белки вхбдят в состав мембран, обеспечивая активный транспорт метжолитов в клетку и из нее. Белки служат для запасания и перешса кислорода. Низкомолекулярные полипептиды, гормоны, Стимулируют функциональную активность в клетках других тканей и органов. Белки осуществляют иммунологическую функцию, защищая организм от чужеродных соединений. Они входят в состав кожи, волос, соединительных тканей, костей и т. д., выполняя динамическую опорную функцию, обеспечивая тем самым взаимосвязь органов, их механическую целостность н защиту. Это далеко не полный перечень осуществляемых белками функций. [c.5]

Известно, что токоферолы выполняют в организме две главные метаболические функции. Во-первых, они являются наиболее активными и, возможно, главными природными жирорастворимыми антиоксидантами разрушают наиболее реактивные формы кислорода и соответственно предохраняют от окисления полиненасыщенные жирные кислоты. Во-вторых, токоферолы играют специфическую, пока еще не полностью раскрытую роль в обмене селена. Селен, как известно, является интегральной частью глутатионпероксидазы-фермента, обеспечивающего защиту мембран от разрушающего действия пероксидных радикалов. Биологическая роль витамина Е сводится, таким образом, к предотвращению аутоокисления липидов биомембран и возможному снижению потребности в глутатиониероксидазе, необходимой для разрушения образующихся в клетке перекисей. Участие токоферолов в механизме транспорта электронов и протонов, как и в регуляции процесса транскрипции генов, и их роль в метаболизме убихинонов пока недостаточны выяснены. [c.220]

Электропроводность, транспорт ионов кислорода и термическое расширение твердых растворов Bi(Zr, Y)Oi 5 и Bi(Y, Pr)0 ,5 были изучены с точки зрения их использования для высокотемпературного отделения кислорода [15]. Применение твердых электролитов в виде тройных систем В120з—ZЮ2—Y2O3, имеющих высокую ионную проводимость, в электрохимических ячейках с серебряными электродами имеет преимущество в сравнении с твердым электролитом состава BiYOi s. Образование серий непрерывных твердых растворов со смешанной ионной и электронной проводимостью было подтверждено для системы (В1 0 5)1 у(РЮ1,8зз)у при д = 0,25—0,50 и у = О—0,15. Числа переноса ионов кислорода для керамик, содержащих празеодим, составляют 0,85—0,10. Электроды на основе керметов, содержащих серебро и кобальтиты типа Ьп(8г)СоОз (где Ln — ион РЗЭ), обладают намного более высокой электрохимической активностью в сравнении с электродами, содержащими только кобальтиты, и имеют много большую механическую прочность в сравнении с серебряными электродами. [c.276]

Возможная схема. молекулярных превращений, происходящих в активном центре фермента в процессе каталитического акта восстановления кислорода, соответствующая кинетической схеме (30) — (38), представлена на схеме 1. Стадия (31), представляющая собой одноэлектронное восстановление активного центра фермента, возможно, необходима для того, чтобы упрочить комплекс кислорода с активным центром. Стадии (32), (33), (35), (36) отражают стадии иротонирования оснований, входящих в активный центр фермента. Два одинаковых, симметричных основания в механизме катализа оксидазой играют принципиально важную роль. С одной стороны, они в протонированной форме облегчают перенос электронов с донора (электрода) на двухэлектронный акцептор, с другой — ускоряют транспорт электронов и являются донорами двух протонов на стадии образования воды. [c.90]

Известно, что биологическая активность 1ЦнанИ Д0в реализуется благодаря угнетению многих ферментов цепи траншорта электронов (но в большей степени — цитохромной системы). На уровне цитохром-оксидазы происходит прерывание транспорта электронов к кислороду. В результате почти полностью прекращается поступление кислорода и нарушается процесс дыхания, что может привести к ослаблению роста яли гибели живого О рганиэмл [4]. [c.33]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология