Образование новых мембран

В непористых сорбционно-диффузионных мембранах сплошная матрица и газы образуют раствор. Структурная основа мембраны может быть кристаллической, аморфной или аморфно-кристаллической. Химический потенциал каждого компонента определяется, в первую очередь, взаимодействием с матрицей, а также другими компонентами разделяемой газовой смеси. Природа связи — физико-химическая (силовое поле молекул), механизм переноса — диффузионный, возможна диссоциа ция молекул, однако образование новых химических соединений [c.13]

Функции ферментов исключительно разнообразны. С ними связаны все превращения живой материи, от них зависит распад одних веществ в организме и образование новых. Переваривание и усвоение пищевых продуктов, прежде всего белков, жиров, углеводов, невозможно без участия ферментных систем. С другой стороны, синтез белков, нуклеиновых кислот, липидов, гормонов и других веществ в организме также представляет собой совокупность ферментативных реакций. Все функциональные проявления живого организма — дыхание, двигательные движения, нервно-психическая деятельность, размножение и т. д. — непосредственно связаны с работой соответствующих ферментных систем. Ферменты ответственны и за такие функции, как транспорт различных веществ и ионов через биологические мембраны. Совокупность ферментативных реакций, строго локализованных в пространстве и происходящих в определенный интервал времени, и составляет существо то(Го, что мы называем жизнедеятельностью, жизнью. Именно в этом глубокий смысл изречения Фридриха Энгельса, приведенного в эпиграфе к этой глав [c.33]

В непористых мембранах из-за отсутствия пор в плотном слое резко сокращается количество вещества, адсорбированного поверхностью, решающую роль играет растворимость газов в матрице мембраны. Процесс идет по механизму абсорбции, который условно включает стадии поверхностной сорбции и последующего растворения газа при этом возможна диссоциация молекулы газа или образование нового химического соединения. Таким образом, проникающее вещество и матрица мембраны образуют растворы, которые могут быть однофазными (в высокоэластичных полимерах) или гетерофазными (в полимерах композиционно-неоднородной структуры). Во втором случае необходимо различать дисперсную фазу и дисперсионную среду. В полимерах роль дисперсной фазы играют структурные образования, характеризующиеся периодичностью расположения макромолекул и большой плотностью упаковки. Обычно принимают, что проникающее вещество растворяется и мигрирует только в дисперсионной среде, обычно аморфной фазе, обладающей значительной долей свободного объема и большей подвижностью элементов полимерной матрицы. Мембраны, изготовленные из композиционных материалов с наполнителями или армирующими элементами, представляют собой многофазные системы. [c.71]

При анализе растворов, содержащих ионы, которые образуют прочные соединения с компонентами мембраны, могут возникнуть осложнения. Характер влияния мешающих ионов в этом случае связан с образованием новой твердой фазы. Так, в растворе, содержащем ионы хлора и меди, возможна реакция [c.199]

Эта система участвует не только в синтезе ферментов, которые сек-ретируются клеткой, но и в образовании новых мембран. По-видимому, шероховатый ЭР поставляет мембранный материал гладкому ЭР и аппарату Гольджи, а компоненты мембран Гольджи включаются в состав наружной клеточной мембраны. В растительных клетках наружные мембраны митохондрий и мембраны, окружающие вакуоли, также образуются непосредственно из ЭР [19]. Компоненты наружных клеточных мембран, вероятно, могут использоваться повторно, включаясь в соответствующую структуру в ходе эндоцитоза [20]. [c.33]

Для передачи нервных сигналов необходимо строго регулируемое распределение ионных каналов в плазматической мембране. При разрушении и образовании синапсов это распределение изменяется. Нормальное иннервированное волокно скелетной мышцы имеет ацетилхолиновые рецепторы только в области нерв-но-мышечного соединения, проводит потенциалы действия при помощи потен-циал-зависимых натриевых каналов и не образует новых синапсов на своей поверхности. После денервации мышечного волокна ацетилхолиновые рецепторы и потенциал-зависимые кальциевые каналы появляются во всей плазматической мембране и вся клеточная поверхность приобретает способность к образованию новых синапсов. Эти изменения контролируются главным образом количеством стимулов, получаемых клеткой. Место установления нервно-мышечного контакта отличается определенной специализацией базальной мембраны, от которой, по-видимому, зависит как распределение ацетилхолиновых рецепторов в мышечной плазматической мембране, так и положение пресинаптического окончания аксона. [c.118]

Принцип, позволяющий белковым доменам ассоциировать с образованием новых центров связывания, работает и при сборке значительно более крупных клеточных структур. Надмолекулярные структуры, такие, как ферментные комплексы, рибосомы, белковые волокна, вирусы и мембраны, не синтезируются в виде единых гигантских молекул, связанных ковалентными взаимодействиями, а собираются в результате нековалентной агрегации макромолекулярных субъединиц. [c.150]

Таким образом, при клеточном делении поверхность плазматической мембраны увеличивается на 26%. Такое увеличение, по-видимому, не должно создавать для клетки никаких проблем по двум причинам. Во-первых, большинство клеток при делении округляются. Для сферы характерно наименьшее отношение площади поверхности к объему среди всех трехмерных тел, следовательно, до округления площадь плазматической мембраны была больше вычисленной. Во-вторых, в большинстве клеток площадь внутренних мембран значительно превышает площадь плазматической мембраны, и они служат готовым материалом для образования новой плазматической мембраны. [c.487]

Клеточная мембрана — это не просто мешок. Она регулирует перенос низкомолекулярных веществ в клетку и из клетки. У бактерий с внутренней поверхностью мембраны связаны ферменты, катализирующие процессы окисления. Нередко бактериальные мембраны образуют складчатые участки, имеющие в разрезе вид многослойных структур это так называемые мезосомы (рис. 1-1 и 1-2, Г). Предполагается, что в мезосомах протекают специализированные процессы обмена веществ и репликация ДНК. В клетках Е. oli мезосомы выявляются не всегда, и все же, видимо, репликация ДНК у этого организма происходит на определенных участках поверхности мембраны и регулируется связанными с мембраной ферментами. Образование новой мембраны (перегородки) между делящимися клетками происходит синхронно с синтезом ДНК. [c.21]

В результате эндоцитоза клетка поглош ает значительные количества собственной плазматической мембраны. Например, фибробласты съедают половину своей мембраны за 1 ч, а макрофаги — даже за 15 мин. Конечно, эти потери компенсируются образованием новой мембраны с такой же скоростью, так что плош адь поверхности клетки сохраняется постоянной. Синтез новой мембраны происходит в пластинчатом комплексе. Пластинчатый комплекс — тоже мембранная структура, морфологически представленная цистернами, полостями, трубочками разного размера. Синтез плазматической мембраны — одна из многих функций этого аппарата. В нем образуются компоненты мембраны, затем часть мембраны отшнуровывается от пластинчатого комплекса, образуя пузырек этот пузырек перемеш ается к плазматической мембране и сливается с ней (см. рис. 7.22). Липидные компоненты мембраны могут также поставляться транспортными липопротеинами крови (см. гл. 10), [c.220]

Непористые реакционно-диффузионные мембраны отличаются от прочих химической формой связи компонентов разделяемой смеси и исходного материала мембраны. Химические реакции приводят к образованию новых веществ, участвующих в транспорте целевого компонента. Массоперенос компонентов разделяемой газовой смеси определяется не только внешними параметрами и особенностями структуры матрицы, но и химическими реакциями, протекающими в мембране. В подобных системах за счет энергетического сопряжения процессов диффузии и химического превращения возможно ускорение или замедление мембранного переноса, в определенных условиях возникает активный транспорт, т. е. результирующий перенос компонента в направлении, противоположном движению под действием градиента химического потенциала этого компонента. В сильнонеравновесных мембранных системах могут формироваться структуры, в которых возникают принципиально иные механизмы переноса, например триггерный и осциллирующий режимы функционирования мембранной системы. Обменные процессы такого рода обнаружены в природных мембранах, но есть основания полагать, что синтетические реакционно-диффузионные мембраны в будущем станут основным типом разделительных систем, в частности, при извлечении токсичных примесей из промышленных газовых выбросов. [c.14]

Утверждение о том, что клетки действуют в соответствии со своей наследственной программой, не вполне корректно. Многие клетки могут быть инфицированы особыми частицами, содержащими свою собственную программу как в виде молекулы ДНК, так и в виде молекулы РНК. Такие частицы называют вирусами. Кроме нуклеиновых кислот вирусы содержат специфические белки, а в некоторых случаях и фосфолипидные мембраны. После проникновения в клетку вирусы з щускают биохимический аппарат клетки в основном на производство вирусных нуклеиновых кислот и белков и в конечном счете на образование новых вирусных частиц, сопровождающееся в основном разрушением клетки. Различные вирусы [c.24]

Первую и вторую стадии, а также четвертую и пятую, не всегда можно отчетливо различить. В непористых реакционно-диффузионных мембранах протекают химические реакции между компонентами разделяемой газовой смеси и материалом мембраны. В результате происходит образование новых веществ, ут1аствутощих в переносе целевого компонента. [c.418]

Новые мембраны всегда возникают из предшествующих, по выражению Д. Робертсона, мембраны порождают мембраны [1]. Этот процесс лежит в основе развития клетки. Отсюда следует, что липиды не менее важны для клетки, чем белки. За последние годы получены данные по физико-химии мембранных структур. Предположение об образовании мембран только из белков и липидов следует дополнить, так как результаты изучения миелиновой оболочки с помощью различных окрашивающих средств (0504, перманганат) показали, что внешняя сторона мембраны содержит также углеводы. Общее состояние мембран зависит от концентрации ионов в среде. По данным Г. А. Деборина, [c.179]

Диффузия паров веществ подчиняется закону Фика в том случае, если они химически не взаимодействуют с материалом мембраны и растворимость в последней мала [18]. Пары воды в большинстве защитных смазок растворяются в незначительных количествах без образования новых химических продуктов (за исключением резко выраженных гидрофильных смазок, у которых нмеется гидратация частиц загустителя), вследствие этого к ним приложимо известное уравнение диффузии Фика [c.416]

Образование новых функциональных групп (фенольных, карбоксильных) наблюдается при облучении практически всех ионитов, причем больше слабокислотных групп образуется при облученип в воде мембраны Анкалит К-2 [62], меньше — при облучении катионита КУ-38. [c.202]

Предполагают, что впячивание окаймленной ямки осуществляется за счет сил, возникающих при ассоциации клатрина с другими белками оболочки, находящимися на цитоплазматической поверхности плазматической мембраны. После формирования окаймленного пузырька клатрин вместе с ассоциированными белками отделяется от мембраны пузырька и возвращается в плазматическую мембрану для образования новых окаймленных ямок Однако остается неясным, каким образом индуцируется образование окаймленной ямки, как окаймленная ямка превращается в окаймленный пузырек и каким образом происходит отделение этой оболочки от пузырька. Интересно, что один из белков, относящихся к семейству hsp 70 (белков теплового шока), действует in vitro как АТРаза, удаляющая клатриновую оболочку с пузырьков (см. разд. 8.8.6). Видимо, должен существовать некий механизм, контроли- [c.412]

Если у крысы перерезать нерв и передвинуть его конец так, чтобы он оказался над соседней нормальной мышцей, то перерезанные аксоны будут регенерировать и расти по поверхности этой мышцы но до тех пор, пока нормальная иннервация этой мышцы не нарушена, чужеродные аксоны не будут вступать в контакт с отдельными клетками этой мышцы и образовывать на них синапсы. Если же перерезать нерв, в норме иннервируюш,ий эту мышцу, то будут наблюдаться поразительные изменения. За несколько дней изменятся метаболизм и свойства мембраны мышечных клеток - в частности, будет синтезироваться и включаться в мембрану большое количество новых ацетилхолиновых рецепторов, что сделает клетку сверхчувствительной к ацетилхолину В то же время мышечные клетки станут восприимчивыми к образованию новых синапсов с чужими аксонами, растуш,ими на поверхности мышцы Хотя эти аксоны предпочитают участки, где раньше находились синапсы, они смогут образовывать синапсы и на новых участках мышечных клеток. Как только синапсы будут сформированы, равномерное распределение ацетилхолиновых рецепторов исчезнет (как и в процессе эмбрионального развития)-они сохранятся в высоких концентрациях лишь в местах образования синапсов фис. 19-78). [c.366]

Следующий этап — высвобождение медиатора (В, этап 5). Механизм этого высвобождения живо обсуждается. Кац и его сотрудники обратили внимание на возможную связь между квантами и пузырьками и предположили, что квантованные порции медиатора содержатся в пузырьках и выбрасываются оттуда в процессе высвобождения. Эксперименты с замораживанием — скалыванием указывают на то, что пузырьки сливаются с плазмалеммой (рис. 9.1Б) и открываются в щель (рис. 9.1В), после чего их мембрана может использоваться для образования новых пузырьков. Изящные эксперименты Дж. Хьюзера и Т. Ри- [c.210]

Возможно и другое решение проблемы ремонта поврежденной мембраны в ответ на увеличение концентрации ионов натрия в клетке. Опыт показывает, что вытекающая из поврежденной клетки протоплазма немедленно покрывается вновь возникающей липопротеидной мембраной (см., например, [5, 462]). Это происходит так быстро, что говорить о включении биосинтеза, как источника материала для новой мембраны, нельзя. Некоторый аварийный запас фосфолипидов и белков для быстрой сборки мембраны в клетках имеется. (Тем не менее биосинтезы должны быть включены для восполнения этих запасов). Процесс образования поверхностной мембраны при повреждении клетки был предметом глубоких исследований и широких обобщений Л. Гейльбруна [64, 396, 397]. Гейльбрун считал, что эта поверхностная реакция преципитации осуществляется при действии ионов кальция аналогично механизму свертывания крови. Новообразованию мембраны на вытекающей из клетки капле протоплазмы, в соответствии с этой гипотезой, происходит в результате превращения белка типа фибриногена в полимери-зующийся белок типа фибрина (и лишь затем по возникшему белковому каркасу выстраивается лилопротеидная мембрана). [c.102]

Новый деполяризующий потенциал V > может вызвать образование нового потенциала действия только после полного возвращения мембраны в состояние покоя. Причем амплитуда потенциала действия [c.80]

После деле тя происходит увеличение объема дочерних клеток, сопровождающееся увеличением площади плазматической мембраны, что особенно легко наблюдать в период цветения при росте тычиночных нитей у злаков. В течение 1 ч поверхность быстро растущих тычиночных нитей может увеличиться в 65 раз. Этот процесс, называемый интуссусцепцией, при быстром росте плазмалеммы происходит не из-за внедрения новых молекул, а в результате присоединения к ним уже сформированных участков мембран. Также пр 1 регенерации плазмалеммы происходит быстрое слияние мембран пузырьков, по-види-мому, являющихся пузырьками аппарата Гольджи. На рисунке 56 изображен процесс регенерации плазмалеммы — с момента ее дегенерации до образования новой плазматической мембраны. Эти данные были получены с помощью микрохирургических методов. При этом голые протопласты разрезают на куски и на вновь образованных поверхностных участках формируется пленка, созданная поверхностным натяжением, на которой и возникает новая плазмалемма. [c.30]

Рнс. 22.1. Механизмы регуляции ферментативных реакций. Цифры, заключенные в кружки, указывают вероятные участки действия гормонов. 1 —изменение проницаемости мембраны 2 — переход фермента из неактивной формы в активную 3—изменение скорости трансляции мРНК на рибосомальном уровне 4—индукция образования новой мРНК 5— [c.213]

Комплекс Гольджи состоит из группы плоских вакуолеобразных цистерн (диктиосом) и системы сферических пузырьков разного размера, образованных мембранами. Вся структура носит полярный характер. Существует проксимальный, или формирующий, полюс, где образуются новые цистерны, и дистальный, или секретирующий, полюс, где происходит фрагментация цистерн с образованием пузырьков. Мембраны комплекса Гольджи могут быть перфорированы, причем отверстия располагаются либо только по периферии, либо покрывают три четверти всей поверхности цистерн и даже более. [c.16]

Как и все структуры организма, межклеточный матрикс хотя и медленно, но постоянно обновляется. В норме в матриксе могут возникать отдельные очаги повреждения (например, в результате гликирования или случайного протеолиза), объем которых соизмерим с размерами молекул матрикса. Картину репарации локального повреждения базальной мембраны можно представить так. Поскольку базальная мембрана реагирует на воздействия кооперативно, повреждение даже единичных молекул может вызвать нарушение трехмерного ансамбля базальной мембраны в некотором пространстве вокруг повреждения. В зоне нарушения активируются металлопротеиназы, которые находятся в матриксе в латентном состоянии. Происходит деградация поврежденных и неправильно ориентированных молекул вследствие этого нарушаются связи между базальной мембраной и интегринами. Интегрины замечают нарушение и передают сигнал в клетку, которая отвечает усилением синтеза и секреции компонентов матрикса. Возможна также стимуляция синтеза в результате освобождения связанных с матриксом молекул ТФР-(3. Базальная мембрана с нативной трехмерной структурой, граничаш ая с местом повреждения, служит матрицей для сборки новой мембраны, замеш аю-ш ей поврежденную. Поскольку формирование трехмерной структуры базальной мембраны происходит путем самосборки и в объединении компонентов мембраны участвует множество слабых связей, то неизбежны ошибочные соединения, образование неправильных структур (механизм проб и ошибок, как и при образовании пространственной структуры белковой молекулы). Неправильные (ошибочные) структуры также разрушаются протеиназами, и попытка самосборки повторяется. Протеиназы удаляют также и избыточные молекулы, не нашедшие себе места во вновь образуюш ейся базальной мембране. [c.449]

В области растущего тромба ферменты каскада очень скоро устраняются из сферы реакции. Это происходит тремя путями. Во-первых, фрагменты мембран с ферментами каскада и растворенные в плазме тромбин и фактор Х1а частично уносятся током крови и уничтожаются противосвертывающей системой. Во-вторых, значительные потери ферментов связаны с тем, что главным местом действия прокоагулянтного пути второй фазы служат тромбогенные мембраны тромбоцитов. На них формируются ферментные комплексы каскада и происходит образование фибрина. При этом каждый ферментный комплекс функционирует лишь короткое время при образовании нового слоя тромбоцитов ферменты предшествующего слоя оказываются отделенными от плазмы крови. В-третьих, очень скоро после начала тромбообразования начинается фибринолиз, разрушение тромба [c.512]

Электрохимический подход может оказаться полезным в познании элементарной природы основных биологических процессов. Именно поэтому привлекает внимание новая пограничная область науки — биоэлектрохимия, возникшая на границе электрохимии и биологии. На данном этапе большинство вопросов биоэлектрохимии связано с изучением свойств биологических мембран и их моделей. Клеточные или плазменные мембраны отделяют внутреннюю часть любой клетки живого организма от окружающей клетку среды. Так как состав раствора внутри клетки и в окружающей среде различен, то между ними всегда имеется некоторая разность потенциалов, а следовательно, вдоль мембраны всегда образуются двойные слои. Образование и взаимодействие двойных слоев позволяет объяснить целый ряд процессов в живом организме, например, такой важный процесс, как передача информации посредством нервного импульса. [c.406]

Диффузия играет большую роль на многих стадиях процесса фотосинтети-ческого включения углерода СОг в углеводы. При этом углекислый газ диффундирует из атмосферы, достигая поверхности листа, а затем проходит через усть-ичные отверстия. Войдя в лист, СО2 диффундирует по межклеточным воздухоносным пространствам, а затем через клеточные оболочки и плазму клеток ме.зо-филла листа. Далее углекислый газ, по-виднмому, в форме НСОг диффундирует через цитоплазму и достигает хлоропластов. Затем СО2 оказывается в хлоропласте и попадает в зону действия ферментов, участвующих в образовании углеводов. Как видно, одну только эту сторону фотосинтеза можно расчленить на много стадий, в каждой из которых важную роль играет диффузия. Если бы с помощью ферментов фиксировался весь углекислый газ, находящийся в сфере их действия, и не происходила бы диффузия новых количеств углекислого газа из атмосферы, окружающей растение, процесс фотосинтеза прекратился бы. Диффузия важна также для многих других аспектов физиологии растений, особенно для проникновения веществ через мембраны. [c.17]

Смотреть страницы где упоминается термин Образование новых мембран: [c.367] [c.342] [c.115] [c.135] [c.114] [c.146] [c.138] [c.332] [c.277] [c.366] [c.21] [c.173] [c.44] [c.412] [c.366] [c.366] [c.106] [c.106] [c.60] [c.392] [c.392] [c.392]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология