Исследование кинетики биохимических процессов

Микробиологические исследования. На первом этапе определяются микробиологические, биохимические и физико-химические характеристики процесса на микроуровне. Основная задача подобных исследований заключается в нахождении наиболее вероятного механизма протекания процесса с выбором модели кинетики и оценкой констант. На этом же этапе решаются задачи выбора эффективных культур и микроорганизмов и оптимизации питательных сред. Наиболее быстрое решение указанных задач возможно лишь с использованием вычислительной техники, с помощью которой удается быстро просматривать конкурирующие механизмы протекания процесса биосинтеза, оценивать кинетические константы и выбирать оптимальный состав питательных сред. В настоящее время использование вычислительной техники на этом этапе исследований позволяет в некоторых случаях автоматизировать эксперимент, что существенно увеличивает эффективность научных исследований. [c.44]

Метод остановленной струи часто применяют для исследования кинетики биохимических процессов, катализируемых ферментами, реакций обмена лигандов во внешней сфере комплексных соединений, реакций между ионами в воде н неводных средах, а также в смешанных растворителях. [c.266]

Работ по применению изотопов в биохимии и медицине опубликовано очень много [7, 8]. Лишь небольшое число этих работ посвящено исследованию кинетики биохимических процессов и установлению последовательности образования промежуточных продуктов биосинтеза. [c.22]

Исследование кинетики биохимических процессов [c.41]

Несомненно, что дальнейшее развитие исследования в области кинетики биохимических процессов при опухолевом росте позволит разработать новые принципы и подходы к рациональной химиотерапии рака. [c.546]

На практике встречаются такие процессы, для которых при стационарных условиях подачи сырья и в условиях стабилизации управляемых параметров макрокинетика определяется не только концентрацией реагентов, но и временем, которое они провели в зоне реакции. Сюда относятся некоторые биохимические реакции с изменением свойств реагентов в зависимости от возраста [12]. Эти процессы будем называть процессами с нестационарной кинетикой. Знание характера нестационарной зависимости позволяет оценить ее влияние на технологические и конструктивные параметры и несет существенную информацию для составления математического описания процессов и рещения вопросов оптимизации [13]. Нестационарность процессов учитывается путем введения в кинетическое уравнение переменного зо времени коэффициента неста-ционарности реакции, который определяется по результатам экспериментов, поставленных в реакторах идеального перемешивания периодического или непрерывного действия. Предполагается, что предварительными исследованиями установлено существование для рассматриваемого процесса математического описания вида [c.275]

Для физико-химиков основной целью исследований являлось изучение механизма свободно-радикальных реакций фенолов, в частности образования свободных феноксильных радикалов и семихинонных ион-радикалов. Способность фенольных соединений реагировать со свободными радикалами позволила открыть четкие предельные явления в медленных цепных разветвленных реакциях, не говоря уже о том, что в химической кинетике появился новый раздел, посвященный ингибированному окислению. Этот раздел ныне составляет научный фундамент Прикладных исследований в области создания эффективных стабилизаторов полимерных материалов, нефтяных и пищевых продуктов, ингибиторов некоторых биохимических процессов в живых клетках и консервантов для медицинских препаратов. [c.5]

Исследование кинетики реакций, т. е. зависимости их скорости от различных внешних условий, приобрело при изучении фотосинтеза гораздо большее значение, чем при изучении других биохимических процессов. Многие исследователи, столкнувшись с неудачей при попытках разобраться в сложном механизме фотосинтеза при помоши обычных качественных биохимических методов, обратились к измерению его скорости, в надежде, что, может быть, таким путем будет возможно установить число, последовательность и характер отдельных процессов, участвующих в фотосинтезе. По причинам, которые нетрудно понять, полученные результаты не вполне оправдали эти надежды. Получаемый путем измерений общий выход фотосинтеза представляет собой суммарный результат действия сложного механизма, и все влияющие на этот выход факторы нельзя учесть при помощи какого-либо простого кинетического уравнения. Сравнительно легко, на основании ряда кинетических измерений на каком-либо выбранном объекте, придумать модель, объясняющую эти частные наблюдения, и даже написать уравнения, более или менее точно согласующиеся с экспериментальными данными. Литература по фотосинтезу изобилует такими решениями. Их ограниченность явствует хотя бы из того, что практически ни один автор не применяет уравнений, выведенных другими каждый исследователь начинает все заново, часто даже не ссылаясь на своих предшественников и, что еще хуже, не пытаясь даже согласовать свои формулы с экспериментальными данными других исследователей. [c.240]

Кроме того, неводные растворы находят широкое применение при исследовании кинетики реакций с целью изучения влияния природы растворителей на скорость реакций изучении растворимости веществ в различных средах исследовании вопросов термодинамики неводных растворов и исследовании электрохимии неводных растворов во всех ее теоретических и практических аспектах изучении каталитического действия кислот и оснований разнообразных химических, химико-технологических, биохимических, биологических и других процессов. [c.444]

Роль целлюлозы, основного компонента клеточной стенки высших растений, играющего роль механического каркаса, непосредственно связана с особенностями химического строения ее макромолекулы и характером надмолекулярной структуры. Как образование макромолекул целлюлозы, так и формирование надмолекулярной структуры происходит в процессе биохимического синтеза. Поэтому проблема исследования образования целлюлозы в природе имеет два аспекта — собственно биохимический, включающий вопрос о характере исходных реагирующих соединений, кинетике и механизме синтеза макромолекул, и структурно-химический — механизм образования элементов надмолекулярной структуры и формирования сложной структуры полисахарида как полимера. [c.94]

Химическая поляризация ядер находится на стыке ряда направлений— теории элементарного химического акта, магнитной релаксации, радиоспектроскопии, химической кинетики — и вызывает большой интерес. Он связан главным образом с теми широкими возможностями и перспективами, которые предоставляет ХПЯ для исследования механизмов химических реакций (в частности, химическая поляризация тям<елых ядер). Особый интерес имеют для ХПЯ импульсные режимы протекания реакций — импульсный фотолиз, радиолиз, лазерное облучение. Не меньший интерес представляет исследование ХПЯ в биохимических (в частности, ферментативных) процессах- [c.224]

Способ Н. А. Базякиной. Формулы для расчета аэротенков, выведенные К- Н. Корольковым, основываются на предположении, что кинетика процесса очистки в них сточных вод подчиняется уравнению мономолекулярной реакции. Исследования Н. А. Базякиной показали, что ход биохимического окисления органических веществ в аэротенках не согласуется с этим законом. Расчет аэротенков, по мнению Н. А. Базякиной, должен производиться по скорости потребления кислорода, которая различна для каждой категории сточных вод и должна быть установлена экспериментально. [c.454]

Очевидно, что в ритмах живого лежат последовательности превращений молекул. Что определяет протекание биологических процессов во времени Каковы пути и возможности ускорений биохимических реакций Какая стадия определяет скорость того или иного биологического явления Какие события на молекулярном уровне задают динамику развития в целом Постановка такого рода в высшей степени интересных и сложных вопросов связана с развитием области количественных исследований, которая называется биологической кинетикой (биокинетикой). [c.3]

Исследование количественных закономерностей развития биоло-ч гических процессов на молекулярном уровне во времени составляет предмет биологической (биохимической) кинетики. В задачи биокинетики входит выяснение механизмов, определяющих скорости и природу процессов, выявление их лимитирующих стадий. Составной частью биокинетики является количественное описание протекания биологических процессов во времени при использовании молекулярных представлений и базовых законов физической и химической кинетики. [c.3]

Понять механизм процесса, т.е. представить отдельные элементы и стадии, обеспечивающие именно такое протекание процесса во времени. Любое представление о механизме процесса модельно. Основной задачей химической и биохимической кинетики является изучение механизмов реакции. Под механизмом реакции в рамках химико-кинетического подхода обычно понимают последовательность молекулярных трансформаций исходных веществ в конечные продукты. Как правило, механизмы химических и биохимических реакций достаточно сложны и включают в себя образование лабильных и высокореакционноспособных промежуточных соединений. Установление наличия, изучение строения и свойств этих промежуточных соединений, обнаружение корреляций между строением и их реакционной способностью составляют сущность исследования механизма процесса. [c.79]

Научно-исследовательскими институтами накоплен значительный материал по изучению процессов биологической оч г-стки промышленных сточных вод различного состава. Это дает возможность подойти к определению основных общих закономерностей процессов биологической очистки и создать ускоренные методы исследования этого процесса. Однил из таких методов может быть определение параметров процесса на оснозс проведения санитарно-химических анализов сточных вод, определения кинетики биохимического потребления кислорода, исследования токсичности сточных вод к бактериальной флор биохимических окислителей (опыты на развитие микроорганизмов), а также сопоставление результатов указанных исследований с эталонными данными, которые должны быть подготовлены в результате изучения и обобщения данных ранее вынолне ных исследований. [c.34]

В четвертой главе рассматриваются реакции крекинга углеводородов, в пятой — применение метода для изучения механизма газофазного окисления углеводородов. Шестая глава посвящена применению метода в одной из трудных и интересных областей химической кинетики — исследованию конкуренции радикальных реакций. В седьмой и восьмой главах рассматриваются проблемы жидкофазного окисления углеводородов и каталитические процессы. Среди каталитических основное внимание уделено гетерогенным реакциям дегидрироЕ1ания и дегидратации. Девятая глава (написана венгерским ученым доктором Ласло Лацковичем) посвящена применению кинетического изотопного метода при изучении биохимических процессов. [c.6]

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]

Множественность стационарных состояний, гистерезис и автоколебания — основные свойства кинетики исследованной реакции—являются прямым следствием сильной нелинейности, обусловленной механизмами субстратного и продуктного угнетения. Поскольку комбинированное угнетение ферментов субстратами и продуктами — явление весьма распространенное, рассмотренная модель может быть использована для объяснения периодических колебаний в различных реальных биохимических процессах. [c.76]

В последующие годы изучение биосинтеза с помощью меченых соединений, проводившееся большей частью (но не исключительно) на микроорганизмах, позволило собрать основную массу данных по биосинтезу поликетидов. Почти все приведенные в данном обзоре примеры изучены экспериментально в настоящее время применение соответствующих меченых соединений и современной техники эксперимента (см. разд. 29.1.5) дает возможность изучать процесс биосинтеза все более детально. Дополнительные сведения дает исследование сопутствующих и обычно структурно близких Метаболитов (кометаболнтов) и, в известной степени, кинетики их взаимопревращений. В то же время биохимический подход с применением соответствующих методов экспериментальной энзи-мологии только начал давать ощутимые результаты на очень ограниченном числе объектов (за исключением специфического случая жирных кислот). [c.413]

Несмотря на всеобщее признание значимости сорбции пестицидов как геохимического процесса, исследования ее закономерностей пока еше малочисленны и имеют ряд серьезных недостатков. Прежде всего это недостатки методического плана. Как правило, лабораторные эксперименты проводятся в нестерильных окислительных условиях, когда сорбция сопровождается химической и биохимической деструкцией и трансформацией, а также поглощением образующихся метаболитов. Большие ошибки возникают за счет летучести пестицидов. Краме того, в экспериментах не соблюдаются условия их геохимической миграции. В настоящее время теоретические исследования динамики сорбции пестицидов, основанные на минимуме данных по статике и кинетике без учета механизма сорбции определенных классов пестицидов, опережают изучение закономерностей процесса. В результате разрабатьшаются миграционные модели, слабо отражающие химическую индивидуальность соединения и влияние гидрогеохимической обстановки на основные параметры сорбции. [c.178]

В специальной литературе имеются попытки С01П0-ставления механизма микробиологического (биохимического, ферментативного) окисления углеводородов с механизмом химического (жидкофазного, эмульсионного) их окисления. Такое сопоставление может быть только приблизительным, поскольку нет еще детальных исследований физико-химических особенностей и кинетики протекания отдельных стадий процесса микробиологического окисления. [c.38]

Том 5 содержит 3 обзора. В обзоре Математическое описание основных кинетических закономерностей процесса культивирования микроорганизмов приведены данные, посвященные математическому описанию основных кинетических закономерностей процесса культивирования микроорганизмов. Даны схемы процесса культивирования как объекта исследования. Проведено сравнение методов математического описания кинетики процессов в микробиологических популяциях. Систематизированы уравнения, описывающие различные кинетические закономерности. В обзоре Периодическое культивирование как основа прогнозирования некоторых аспектов непрерывного культивирования микроорганизмов анализируются данные, посвященные предсказанию некоторых аспектов непрерывного культивирования по результатам периодического выращивания. Обсуждаются перспективы этого направления исследований для дальнейшего развития и внедрения в производство метода непрерывного культивирования микроорганизмов. В обзоре Морфология микроорганизмов в различных физиологических состояниях популяции при периодическом и непрерывном культивировании представлен анализ данных литературы, посвященных взаимосвязи морфологии и физиолого-биохимических показателей микроорганизмов при периодическом и непрерывном культивировании. Обсуждается теоретическое и практическое значение комплексных исследований морфологии и физиологии микроорганизмов. Подчеркивается перспективность применения морфологических тестов для оценки популяции в процессе ее выращивания. Авторы доктор биологических наук И. А. Бас-накьян, кандидат технических наук В. В. Бирюков, кандидат технических наук Ю. М. Крылов, кандидат биологических наук В. А. Мельникова, кандидат медицинских наук Г. П. Дубинина, кандидат биологических наук //. А. Шадрина. [c.4]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология