Взаимосвязь процессов обмена веществ

Обмен веществ и энергии у микроорганизмов выражается в совокупности процессов превращения веществ и энергии, направленных на сохранение и воспроизведение жизни. Метаболизм у микроорганизмов принципиально сходен с таковым у высших животных и растений. Это сходство проявляется в общности химических элементов, молекул и структур, принимающих участие в обмене, близости метаболических путей, тесной взаимосвязи между обменом веществ и энергии, и наконец в общности функций поддержания и воспроизведения жизни. [c.442]

Наблюдаемые различия между отдельными типами метаболизма в листьях разных видов растений обусловлены филогенетическими особенностями и признаками. Метаболические процессы в листе взаимосвязаны с обменом веществ, происходящим в корневой системе, и метаболизмом в других органах тканях растения. [c.393]

Как было указано, обмен веществ в организме человека протекает не хаотично он интегрирован и тонко настроен. Все превращения органических веществ, процессы анаболизма и катаболизма тесно связаны друг с другом. В частности, процессы синтеза и распада взаимосвязаны, координированы и регулируются нейрогормональными механизмами, придающими химическим процессам нужное направление. В организме человека, как и в живой природе вообще, не существует самостоятельного обмена белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот. Все превращения объединены в целостный процесс метаболизма, подчиняющийся диалектическим закономерностям взаимозависимости и взаимообусловленности, допускающий также взаимопревращения между отдельными классами органических веществ. Подобные взаимопревращения диктуются физиологическими потребностями организма, а также целесообразностью замены одних классов органических веществ другими в условиях блокирования какого-либо процесса при патологии. [c.545]

Ферменты по химическому составу представляют собой вещества белковой природы, которые способны катализировать определенные химические процессы. Однако, в отличие от обычных катализаторов, каждый фермент может катализировать строго определенные реакции. Благодаря такой тонкой специфичности ферментативного катализа возможна строгая упорядоченность и теснейшая взаимосвязь отдельных ферментативных реакций, которые в своем закономерном сочетании создают лежащий в основе жизни биологический обмен веществ. Они выполняют в организме функции, связанные с проявлением жизни, в том числе функции пластические, энергетические, обусловливая особую. свойственную данному виду организмов, направленность обмена [c.207]

Приведенные примеры не исчерпывают всего многообразия взаимосвязей обмена белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов и других соединений. Между ними существуют более сложные, нежели простое использование в качестве субстратов, формы взаимозависимости. Так, вещества, образующиеся в процессе обмена соединений одного класса, оказывают глубочайшее влияние на обмен веществ, относящихся к другому классу. Число примеров взаимозависимости и взаимообусловленности обмена белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов и других соединений огромно. Но каждый из них в отдельности подчеркивает ту или иную форму взаимосвязи обмена веществ в организме. [c.460]

Промежуточным обменом называют обмен отдельных веществ, включая образование промежуточных продуктов, который совершается в органах и тканях организма. Промежуточный обмен отражает последовательность биохимических превращений веществ внутри организма, их материальный и энергетический баланс, локализацию этих превращений в определенных органах и тканях, взаимосвязи отдельных органов в едином процессе обмена веществ целостного организма и его колебания в зависимости от состояния центральной нервной системы. [c.211]

Обмен веществ в клетке или в организме можно определить как совокупность всех химических процессов, которые могут в них протекать. Поэтому обмен веществ даже у простого одноклеточного организма не представляет собой чего-то неизменного — в любой данный момент времени реализуются только одни какие-то его возможности, а другие остаются невыраженными. Естественно возникает вопрос о факторах, контролирующих выражение обмена веществ. Этим факторам, т. е. проблеме регуляции обмена, уделяется в современной биохимии очень большое внимание как в области эксперимента, так и в области теоретических исследований. Регуляция обмена осуществляется с помощью чувствительной системы взаимосвязанных механизмов слежения и настройки, в которую входят и внутренние компоненты (наследственные, генетические) и внешние (обусловленные средой, физиологические). Поскольку все процессы обмена веществ взаимосвязаны во времени и пространстве, образуя единое целое, любые воздействия затрагивают весь обмен в целом, хотя для удобства мы можем в первом приближении сосредоточить наше внимание на какой-либо одной реакции и ее участниках. Считается аксиомой, что весь обмен веществ и его регуляцию можно прямо или косвенно объяснить, исходя из ферментативного оснащения организма. [c.272]

В окружающем нас мире все явления теснейшим образом взаимосвязаны. Самым характерным и существенным примером такой связи является постоянный обмен веществ и энергии между живым существом и окружающей средой. Развитие жизни и постоянное ее возобновление были бы невозможны, если бы на Земле не протекал непрерывный процесс образования органических веществ из неорганических. В основе этого процесса лежит фотосинтез, происходящий в зеленых растениях. [c.9]

Основными регуляторными системами организма человека являются ЦНС и гормональная, или эндокринная система. Между ними существует тесная взаимосвязь и соподчинение ЦНС управляет обменом веществ через гормональную систему, а последняя, в свою очередь, влияет на это управление. Координирующим центром этих двух систем является гипоталамус. Обе системы совместно обеспечивают регуляцию всех биохимических и физиологических процессов, имеющих отношение к мышечной деятельности. Нервная система оказывает быстрое локальное регулирующее воздействие, а эндокринная — более медленное и продолжительное. Эндокринная система осуществляет регулирующее воздействие с помощью биологически активных веществ — гормонов. [c.128]

Биохимия изучает процессы обмена веществ, включающие многообразные химические реакции, обеспечивающие синтез различных органических веществ — составных частей тканей организмов (процессы ассимиляции), а также реакции, приводящие к распаду органических веществ, сопровождающиеся использованием организмом их потенциальной энергии (процессы диссимиляции). Процессы ассимиляции и процессы диссимиляции взаимосвязаны и часто трудно бывает их разграничить. Совокупность процессов ассимиляции и диссимиляции составляет обмен веществ между организмами и внешней средой, являющийся одним из самых характерных особенностей проявления жизни. Так как обмен веществ лежит в основе проявления самых разнообразных функций живых организмов, биохимия, изучающая обмен веществ, является важнейшей биологической дисциплиной. [c.5]

Обмен веществ включает множество отдельных химических реакций, которые происходят в организме и являются основой процессов ассимиляции и диссимиляции. Все эти реакции тесно взаимосвязаны. Глубокие сдвиги, которые происходят в обмене веществ, а следовательно, н в химическом составе растительных организмов под влиянием условий внешней среды, обусловлены соответствующими изменениями в ферментных системах. Накоплено много экспериментальных данных, свидетельствующих о том, что в процессе жизнедеятельности и под влиянием изменяющихся условий ферменты образуются, трансформируются, а также утрачивают свои каталитические свойства. [c.500]

Приведенные вьппе данные о взаимосвязи и взаимозависимости обмена белков, нуклеиновых кислот, углеводов и липидов убеждают в том что обмен веществ представляет собой стройный ансамбль многочисленных и тесно увязанных друг с другом химических процессов. Ведущая роль в этом бесчисленном множестве взаимодействий принадлежит белковым телам. Благодаря их каталитической функции осуществляется все это великое множество химических процессов распада и синтеза. С помощью нуклеиновых кислот поддерживается строгая специфичность при биосинтезе макромолекул, т. е. в конечном счете видовая специфичность в строении важнейших биополимеров. Благодаря обмену углеводов и липидов в организме постоянно возобновляются запасы АТФ—универсального донора энергии для химических преобразований. Эти же вещества поставляют простейшие органические молекулы, из которых строятся биополимеры и другие соединения. В результате совершает- [c.472]

ПИЩЕВАРЕНИЕ, ТРАНСПОРТ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ И ВЗАИМОСВЯЗЬ ОБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ [c.744]

Воды мирового океана, атмосферы, рек, озер, подземные объединяются в общее понятие — гидросфера. Отдельные составные части гидросферы взаимосвязаны, между ними осуществляется постоянный обмен, взаимодействие, т. е. в природе происходит круговорот воды. Испаряющаяся с поверхности земли вода общим объемом более 525 тыс. км образует атмосферные воды в форме водяного пара. При охлаждении в верхних слоях атмосферы водяной пар конденсируется в мельчайшие капли воды или кристаллы льда, которые возвращаются на землю в форме атмосферных осадков. Бода, испаряющаяся с поверхности морей и океанов и возвращающаяся в виде осадков вновь на поверхность воды, включается в малый круговорот. Если же атмосферные осадки выпадают на поверхность суши, то часть из них оказывается непосредственно в водах рек, озер, а большая часть в процессе фильтрации через почву обогащается минеральными и органическими веществами, образуя подземные воды. Вместе с поверхностным стоком они поступают в воды рек, а оттуда возвращаются в океан. Вода, испаряющаяся с поверхности суши, образуя атмосферные воды, в виде осадков тоже может попасть в океан. Так замыкается большой круговорот воды. При этом общее количество воды на Земле остается постоянным. На рис. 5 представлена схема круговорота воды. Общее уравнение мирового водного баланса имеет вид [c.53]

В предыдущих разделах вы познакомились со строением вещества, энергетикой и кинетикой химических реакций, химическим равновесием, обменными и окислительно-восстановительными реакциями. На базе общетеоретических положений в данном разделе будут рассмотрены некоторые вопросы химии, имеющие важное значение для определенных групп специальностей. Наряду с изложением свойств большого числа различных веществ и их областей использования будут рассмотрены и некоторые процессы, такие как ядерно-химические, а также взаимосвязь химии и экологии и химическая идентификация. [c.341]

Из приведенного краткого образца видно, что применение метода ЭПР к проблемам, связанным с гетерогенным катализом, находится лишь в самом начале своего развития. Большинство работ посвящено изучению структуры катализаторов, в то время как с точки зрения общих представлений о механизме катализа гораздо больший интерес представляет изучение хемосорбции на парамагнитных активных центрах, природы образующейся при этом химической связи и промежуточных активных веществ в ходе каталитического процесса. Большой интерес представляет также намечаю-. щаяся связь каталитической активности с обменными эффектами, которая может быть подробно исследована методом ЭПР. Наиболее четко эта связь прослежена до настоящего времени в случае геля окиси хрома. Если эти наблюдения будут подтверждены на других системах и если удастся показать, что такая взаимосвязь действительно является существенной в сколько-нибудь значительном числе известных каталитических процессов, то откроются совершенно новые возможности подхода к анализу механизма каталитического действия с учетом возможных эффектов дальнодействия в многоэлектронных системах реагенты — катализатор . Дальнейшее развитие этих идей без дополнительных экспериментальных данных в настоящее время вряд ли можно считать целесообразным. Ясно только, что проведение систематических исследований по выяснению при помощи метода ЭПР влияния способов приготовления и тренировки катализаторов, адсорбции различных газов на них, разнообразных методов активации и промотирования и, наконец, самих каталитических процессов на электронные характеристики атомов, входящих в состав этих катализаторов, смогут помочь решению ряда проблем, связанных с этой интереснейшей областью современной химии. [c.212]

Особенностью обменных процессов живого организма является их большая скорость, которая обеспечивается биологическими катализаторами — ферментами. В клетках существуют целые комплексы ферментов, действие которых часто взаимосвязано таким образом, что продукт одной ферментативной реакции является исходным веществом (субстратом) другого фермента. Таким образом создаются сложные метаболические пути превращения различных веществ, приводящие к распаду сложных веществ до простых или образованию сложных белковых и других молекул. [c.28]

Многие реакции живых организмов на давление объясняются изменениями скоростей биохимических реакций под влиянием этого фактора, а не его воздействием на. процессы равновесия. Живые организмы никогда не находятся в состоянии термодинамического равновесия, и между клеткой и окружающей ее средой происходит постоянный обмен энергии и различных веществ. Более того, все внутриклеточные биохимические реакции в совокупности взаимосвязаны между собой сложным образом, так что каждая реакция в какой-то степени зависит от любой другой реакции. Вот почему влияние давления на скорости внутриклеточных реакций носит весьма сложный характер, и во многих случаях попытки рассматривать действие давления на какую-то отдельную реакцию могут привести к ошибочным представлениям. [c.140]

В растительном организме можно определить пять основных направлений обмена веществ — углеводов, липидов, аминокислот, пуринов и пиримидинов и обмен органических кислот, которые являются основой метаболизма высокомолекулярных соединений. Между этими видами обмена и в каждом из них в постоянной взаимосвязи происходят процессы синтеза и распада, между которыми поддерживается равновесие. Это равновесие регулируется ферментными системами с активаторами и ингибиторами и контролируется генетически. [c.393]

Третий пример взаимосвязи процессов метаболизма - общие конечные пути. Такими путями для распада всех биомолекул являются цикл лимонной кислоты (цикл Кребса) и дыхательная цепь. Эти процессы используются для координации метаболических реакций на различных уровнях. Так, цикл лимонной кислоты является источником СО2 для реакций карбоксилирования, с которых начинается биосинтез жирных кислот и глюкогенез, а также образование пуриновых и пиримидиновых оснований и мочевины. Взаимосвязь между углеводным и белковым обменом достигается через промежуточные метаболиты цикла Кребса а-кетоглутарат и глутамат, оксалоацетат и аспартат. Ацетил-КоА прямо участвует в биосинтезе жирных кислот и в других реакциях анаболизма, а в этих процессах связующими конечными путями выступают реакции энергетического обеспечения с использованием НАДН, НАДФН и АТФ. Важно подчеркнуть, что главным фактором для нормального обмена веществ и протекания нормальной жизнедеятельности является поддержание стационарного состояния. [c.120]

Любая экосистема, существующая в непосредственной близости к земной поверхности, представляет собой биогеоценоз. Биогеоценоз — это реально существующее природное явление, состоящее йз биоценоза и экотипа (условий среды) и характеризующееся постоянным и непрерывным течением двух противоречивых процессов — построением органического вещества с консервацией солнечной энергии и разрушением органики с высвобождением энергии. В результате этих процессов совершается обмен веществом и энергией между отдельными составными частями биогеоценоза, между ними и окружающей средой, происходит перераспределение вещрснэ и энергии в пространстве. Схема взаимосвязей компонентов биогеоценоза приведена на рис. 1. [c.11]

Аккумулирование энергии в клетках микроорганизмов. Обмен веществ и энергии осуществляется в результате многих ферментативных реакций, сопровождающихся выделением или поглощением энергии. Микроорганизмы обладают способностью аккумулировать энергию в определенных макроэргических соединениях, содержащих химические связи, при разрыве которых выделяется большое количество энергии. Одним из таких аккумуляторов энергии является аденозинтрифосфат (АТФ), который синтезируется из аде-нозиндифосфата (АДФ) путем присоединения остатка фосфорной кислоты. Синтез АТФ осуществляется за счет энергии, выделяющейся при протекании ряда окислительно-восстановительных реакций. Если окисление органических веществ идет ири участии кислорода, то процесс образования АТФ, сопряженный с ним, называется окислительным фосфорилированием. Процесс перехода АДФ в АТФ обратим, и энергия, необходимая для обеспечения биосинтеза, выделяется при отщеплении от молекулы АТФ фосфорной кислоты. Взаимосвязь между реакциями синтеза и разложения АТФ можно показать схематически следующим образом [c.215]

Альдегидо- и кетонокислоты, как и альдегиды и кетоны, способны восстанавливаться в соответствующие спирты, т. е. снова превра-шдться в оксикислоты. Эти процессы окисления и восстановления, которыми взаимосвязаны оксикислоты, альдокислоты и кетокислоты, имеют очень важное значение в обмене веществ в живых организмах. [c.312]

При недостатке витамина В5 развивается заболевание бери-бери. Описаны четыре типа 1) сухая бери-бери (преобладают нервная симптоматика и полиневриты) 2) влажная бери-бери (развиваются отеки и серозные выпоты) 3) остропротекающая бери-бери (поражения сердечной мыщцы) 4) смешанная форма бери-бери (приведенные симптомы выражены в разной степени). При этом возникают разнообразные метаболические нарушения, связанные с повреждением механизмов взаимосвязи обменов веществ на уровне метаболитов общего пути катаболизма. На первый план выходит накопление пирувата, пентозофосфатов и а-ке-тоаналогов аминокислот с разветвленными радикалами (последние накапливаются преимущественно в нервной ткани). С этими метаболическими нарушениями сопряжены ранние, симптомы гиповитаминоза В периферические нейропатии (онемение участков кожи, покалывания, зуд), парестезия потеря аппетита, истощение дегенеративные изменения в нервной,, сердечно-сосуди-стой и мышечной системах многообразные метаболические нарушения и ухудшение процессов физиологической и репаративной регенерации. [c.346]

Петинов Н. С. Взаимосвязь водиого режима н некоторых физиологических процессов растений с их продуктивностью в условиях различного водоснабжения//Водный режим растеиий в связи с обменом веществ и продуктивностью. М. Изд-во АН СССР, 1963. С. 3—22. [c.238]

Закономерность, взаимосвязь процессов обмена ве1цеств определяются прежде всего химическими и физическими свойствами веществ, входящих в состав растительного организма. Ведущая роль в этом принадлежит белкам. Они входят в состав ткани и участвуют как биокатализаторы-ферменты во всех превращениях веществ, В основе различных метаболических процессов и создании обменных и запасных фондов органических веществ в растении лежат фотосинтез и дыхаиие, [c.393]

Подобное единообразие в толковании сущности реакций между неорганическими веществами пока отсутствует. Самые широкие обобщения такого рода дает теория кислот и оснований Усановича [6]. Связывая электронный обмен с отщеплением или соответственно с присоединением ионов, она обнаруживает внутреннюю взаимосвязь между процессами протолиза, осаждения и растворения, комплексообразования и окисления — восстановления. В конечном счете эта обобщающая теория исходит из рассмотрения координационных свойств участвующих в реакции частиц и предлагает силу кислот и оснований оценивать по соответствующему ионному потенциалу. [c.47]

Выбраны эти показатели не случайно. В последние годы появляется все больше сообщений, показывающих, что нормальный обмен органических кислот позволяет плодам противостоять физиологическим заболеваниям. Напротив, нарушения в этом обмене быстро приводят к развитию подобного рода заболеваний и в конечном счете к преждевременной гибели плода. С другой стороны, становится все более очевидным, что интенсивность дыхания плодов — процесса, теснейшим образом связанного с пх жизнедеятельностью, — является не только функцией обмена веществ, но также п функцией физических свойств плода соотношения его поверхности и объема, строения и толщины покровных тканей и химического состава этих тканей. Изучение химического состава поверхностных тканей, взаимосвязи между их составом, составом внутренней атмосферы плода и интенсивностью дыхания может явиться основой для рационального выбора условий хранения и в первую очередь для подбора модифицированной атмосферы, соответствующей особенностял сорта плодов. [c.209]

Как и в большинстве других видов жидкостной хроматографии, в ионообменной хроматографии преобладает эмпирический подход из-за невозможности в настоящее время установить взаимосвязь между характеристиками ионообменного процесса и физико-химическими свойствами разделяемых веществ. Известные трудности теоретического описания процесса связаны с природой ионообменных смол, которые в большинстве случаев являются разветвленными полимерами с высокой плотностью ионных функциональных групп. Селективность разделения часто определяется только электростатическими силами, но существенный вклад может вносить ван-дер-ваальсово взаимодействие, особенно при разделении органических веществ. Следует также учитывать явления, происходящие на поверхности раздела фаз, и, в частности, механизм перехода вещества из одной фазы в другую. Кроме того, подавляющее большинство способных к обмену ионов находится не на поверхности смолы, а внутри нее, что обусловливает необходимость перемещения ионов в смолах. [c.41]

Было бы большой ошибкой думать, что обмен различш.1х классов ор-гаш1ческих соединеш1Й осуществляется независимо друг от друга. Между тем. в такую ошибку легко впасть, так как по необходимости изучение превращений веществ, принадлежащих к различным классам, ведется раздельно. Поэтому, рассмотрев вопросы обмена белков, нуклеиновых кислот, углеводов и липидов, необходимо разобраться во взаимосвязях между этими процессами и закономерностями их регуляции. [c.468]

Более сложный характер носит регуляция обмена веществ за счет конкурентных взаимоотношений тех обменных процессов, которые замыкаются на общие метаболиты, относящиеся, как правило, к категории ключевых пировиноградную, щевелевоуксусную и а-кетоглутаровую кислоты, ацетил-КоА, глюкозо-6-фосфат. Многочисленные примеры такого рода приведены в разделе о взаимосвязи обмена веществ в начале этой главы. [c.473]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология