Транспорт веществ активный

Транспорт вещества через биологические мембраны может осуществляться по нескольким механизмам — пассивная проницаемость, облегченный транспорт, активный транспорт и транспорт в объем. [c.327]

Найти уравнения для описания активного транспорта вещества через мембрану (разд. 17.3.2) в случае сопряжения переноса вещества через мембрану с химическими процессами, протекающими вдали от равновесия ( Л, > / Т). [c.347]

Активный транспорт вещества через мембрану [c.328]

Процессы транспорта, будь то облегченный или активный транспорт, представляются весьма сложными и протекают с участием нескольких мембранных белков. Иногда для описания транспортной системы используют термин пермеаза. В связи с тем что количества белков, вовлеченных в транспорт веществ, незначительны, для изучения транспортных систем были использованы методы генетического анализа. Можно надеяться, чго с помощью этих методов удастся определить число генов, детерминирующих белки, которые участвуют в переносе конкретных соединений через мембраны. [c.358]

Одной из наиболее интересных проблем биохимии является превращение химической энергии в механическую, что составляет основу таких биологических процессов, как мышечное сокращение, транспорт веществ между телом нейрона и синапсами, а также активный транспорт ионов и молекул через клеточную мембрану. Было подсчитано, что в состоянии покоя 30% энергии дыхания используется на работу натрий-калие-вого насоса. [c.172]

Инфракрасная (ИК) спектроскопия используется в различных областях науки, и в каждой из них придается- этому термину различный смысл. Для химика-аналитика это удобный метод решения таких задач, как, например, определение пяти изомеров гексахлорциклогексана, качества парафина, смолы, полимера, эмульгатора в эмульсии для полировки, опознание страны, из которой вывезен контрабандный опиум. Физику ИК-спектроскопия представляется методом исследования энергетических уровней в полупроводниках или определения межатомных расстояний в молекулах. Она может быть также полезна и при измерении температуры пламени ракетного двигателя. Для химика-органика это метод идентификации органических соединений, позволяющий выявлять функциональные группы в молекулах и следить за ходом химических реакций. Для биолога ИК-спектроскопия - перспективный метод изучения транспорта биологически активных веществ в живой ткани, ключ к структуре многих естественных антибиотиков и путь познания строения клетки. Физикохимику метод позволяет приблизиться к пониманию механизма гетерогенного катализа и кинетики сложных реакций. Он служит дополнительным источником информации при расшифровке структуры кристаллов. В этих и многих других областях знания ИК-спектроскопия служит исследователям мощным средством изучения тайн вещества. Вероятно, справедливо будет сказать, что из всех инструментальных методов ИК-спектроскопия наиболее универсальна. [c.9]

Общая скорость процесса определяется скоростью создания пересыщения, а также скоростью транспорта вещества к растущей поверхности, т. е. эффективной диффузией [1, 3]. Физико-химические особенности кристаллизации из растворов (значения термодинамических потенциалов, активности и др,) при инженерных расчетах процессов в КС обычно не используются. Пересыщение АС — это положительная разность концентрации С растворенного вещества и зависящей от температуры равновесной концентрации Ср (растворимости), В обычно (в стационарном процессе) используемом достаточно узком температурном интервале [c.315]

Биологические мембраны являются барьерами, которые отделяют содержимое клетки от внешней среды, они выполняют также роль разделительных перегородок между отдельными секциями клетки. Через мембраны происходит транспорт различных веществ и ионов, необходимых для жизнедеятельности клетки. Этот процесс носит избирательный характер. При этом различают пассивный перенос, когда поток веществ движется в соответствии с градиентом концентраций или электрохимических потенциалов, и активный транспорт веществ, осуществляемый за счет генерируемой в клетке энергии. [c.15]

Аминокислоты очень легко проникают в клетку. Доказано, что содержание аминного азота в клетках значительно выше, чем в среде. Коэффициент распределения аминокислот равен 200—900. Транспорт аминокислот нельзя объяснить законами простой диффузии. Надо полагать, что имеет место активный транспорт веществ, в котором участвуют особые переносящие вещества — пермеазы. Транспорт аминокислот через мембраны связан с потреблением энергии. В аминокислотном транспорте также наблюдается антагонизм — валин мешает проникновению фенилаланина аланин, лейцин, гистидин мешают проникновению глицина. О-Формы аминокислот менее антагонистичны по своим свойствам, чем Ь-формы. Микроэлементы в клетках могут накапливаться в больших количествах, чем в окружающей среде. [c.17]

Современные представления о проблеме транспорта веществ через мембраны (включая мембраны эпителиальных клеток кишечника) не позволяют точно охарактеризовать молекулярный механизм транспорта аминокислот. Существует два представления, по-видимому, дополняющих друг друга о том, что требуемая для активного транспорта энергия образуется за счет биохимических реакций (это так называемый направляемый метаболизмом транспорт) или за счет энергии переноса другого транспортируемого вещества, в частности энергии движения ионов Na (или других ионов) в клетку. [c.426]

Мембраны не являются пассивными полупроницаемыми оболочками, но принимают прямое и очень важное участие во всех функциях клетки. Мембраны обеспечивают активный транспорт вещества, идущий в направлении, противоположном градиенту химического или электрохимического потенциала. В мембранах локализованы основные биоэнергетические процессы — окислительное фосфорилирование и фотосинтез. АТФ синтезируется в мембранах митохондрий, в тилакоидных мембранах хлоропластов зеленых растений. Есть основания думать о связи между рибосомами, на которых синтезируется белок, и мембранной системой эндоплазматического ретикулума. Репликация ДНК и хромосом, по-видимому, происходит с участием мембран. [c.333]

Как известно, в случае пассивной диффузии вещества движущей силой служит только фадиент его концентрации (Ац) вне и внутри клетки. Если подобный фадиент существует и в процессе активного транспорта вещества, он может вносить определенный вклад в общую движущую силу процесса, однако этот вклад не является определяющим. В большинстве случаев перенос вещества по механизму активного транспорта происходит против концентрационного фадиента этого вещества. [c.103]

Плазматическая мембрана играет важнейшую роль в обмене ве-ш еств. Она служит осмотическим барьером клетки и контролирует как поступление веществ внутрь клетки, так и выход их наружу. В мембране имеются механизмы активного транспорта и системы субстрат-специ-фичных пермеаз. По-видимому, липидная пленка элементарной мембраны пронизана мостиками (или каналами) из белков, и именно эти белки служат порами, через которые осуществляется регулируемый транспорт веществ. [c.24]

Окисление жира дает энергию для поддержания температуры тела, для активного синтеза аминокислот, белков, для транспорта веществ через мембраны и т.д. [c.318]

Мерой каталитической активности вещества обычно считают удельную (на единицу поверхности) константу скорости изучаемой реакции. Более точной величиной является удельная константа скорости в расчете на один центр катализа. Однако число каталитически активных центров на единице поверхности обычно остается неизвестным и практически используется первое определение. В обоих случаях необходимо, чтобы скорость реакции не зависела от процессов транспорта вещества, т. е. была заметно меньшей. В противном случае константа скорости определяется не только поверхностью, но и пористой структурой катализатора. Более подробно эти вопросы разбираются в 7 этой главы. Здесь мы отметим только наиболее важную особенность, состоящую в том, что кинетические параметры каталитических реакций далеко не всегда удается сопоставить со свойствами элементарного акта катализа. [c.44]

АТР-синтаза идентична Fj -АТРазе, поэтому ее активность можно обнаружить по гидролизу АТР АТР -ь Н О -> ADP -Ь Pi + Н. Обратимость реакции АТР-синтазы имеет чрезвычайно важное значение для клетки. Например, образовавшийся в результате субстратного фосфорилирования АТР может быть использован АТР-синтазой для создания протонного градиента. Таким образом, этот фермент может также играть роль протонного насоса . Благодаря обратимости процессов, протекающих при этом в плазматической мембране, протонный градиент и АТР могут как бы взаимно превращаться друг в друга. Это имеет большое значение для ряда других процессов, таких как транспорт веществ, движение жгутиков, процессы биосинтеза, что можно по- [c.245]

Что касается механизма транспорта веществ, то различают ряд различных процессов, два из которых способны обеспечивать только транспорт, но не накопление веществ в клетке им можно противопоставить процессы активного транспорта, приводящие к аккумуляции веществ внутри клетки (рис. 7.18 и 7,19). [c.257]

Схема процесса, протекающего на электроде при одновременной адсорбции двух веществ и в отсутствие фарадеевской реакции, показана на рис. 7. Каждому из адсорбционных процессов отвечают две линии У5И за. Линии и соответствуют стадии транспорта поверхностно-активных веществ к поверхности электрода [c.32]

В гетерогенных процессах реагирующие компоненты системы находятся в разных фазах и, естественно, реакция протекает в пограничном слое—на границе раздела фаз. Практически наиболее частым случаем гетерогенных систем является комбинация твердого тела с жидкой или газообразной фазой. Поэтому для гетерогенных процессов особую важность имеет транспорт вещества из объема жидкости или газа к твердой поверхности. В Дальнейшем будет подробно освещено, в каких случаях скорость процесса определяется диффузией реагирующих веществ к внешним или внутренним активным областям катализатора, сейчас же кратко остановимся на кинетической стороне явления внешней диффузии. [c.390]

У растений имеется своеобразная циркуляторная система, в которой жидкость транспортируется вверх от корней по ксилеме и вниз от листьев по флоеме. Таким путем происходит перенос между клеткайй большого количества различных веществ. В то же время существует активный транспорт веществ через клеточные мембраны и против fpa-диента концентрации. Ряд соединений, транспортируемых от клетки к клетке по одному из этих двух способов, можно классифицировать как гормоны, причем с течением времени их обнаруживается все больше. Сейчас известно пять соединений или групп соединений, относящиеся к категории гормонов растения. Это ауксины (гл. 14, разд. И), гибберел-лины (гл. 5, разд. Д гл. 12, разд. 3,1), цитокинины (гл. 15, разд. Б,4), абсцизовая кислота (рис. 12-13) и этилен (гл. 14, разд. Г, 4). [c.323]

Во всех рассмотренных случаях перенос вещества через мембрану определяется лишь двумя факторами напряженностью электрического поля и градиентом концентрации переносимого вещества. Эти два фактора можно объединить, рассматривая градиент электрохимического потенциала данного вещества. Пассивный транспорт вещества может осуществляться лишь в направлении понижения электрохимического потенциала. В биологических мембранах этот вид переноса отнюдь не единственный. Очень часто осуществляется перенос вещества против градиента электрохимического потенциала или в его отсутствие. Этот вид переноса называют активным транспортом [27). [c.228]

Ферменты и промежуточные продукты обмена веществ неравномерно распределены в отдельных элементах клеточной структуры. Упорядоченному движению молекул внутри клетки способствует высокая степень избирательности клеточной мембраны. Транспорт веществ через биологические мембраны, представляющие собой генетически детерминированные структуры, в которых заложена информация относительно тех процессов, выполнение которых они обеспечивают, является ферментативным процессом и обусловлен активностью мембранных ферментов. [c.439]

Рассмотрены вопросы строения клеточной стенки у различных типов микрооргяниамов, химический состав и строение мембран, а также транспорт веществ через эти структуры с позиции биохимии. Дай раздел, посвященный метаболизму превращений в процессе роста и развития микроорганизмов. Детально освещены пути биосинтеза аминокислот, антибиотиков, витаминов, липидов, токсического начала микробных средств защиты растений, ксенобиотиков, нуклеотидов и нуклеозидов, их производных и флавинов. Рассмотрены некоторые аспекты синтеза биологически активных веществ у микробов, способных к биологической фиксации азота, а также у фотосинтезирующих и метилотрофных микроорганизмов. Кратко показаны взаимосвязи различных биосинтетических путей. [c.2]

Активный транспорт — транспорт веществ против градиента концентрации (незаряженные частицы) или электрохимического градиента (для заряженных частиц), требующий затрат энергии. При нарушении снабжения АТФ активный транспорт останавливается. Вьщеляют два вида его первичный активный транспорт использует энергию АТФ или окислительно-восстановительного потенциала при вторичном — используют градиент ионов (Н" ", К" , Na и др.), созданный на мембране за счет работы системы первичного активного транспорта. Примером первичного активного транспорта является транспорт К и На" при участии Ма , К -АТФазы. Известно, что Na" — это внеклеточный катион, а К" " — внутриклеточный катион На ", К+-АТФазы обеспечивают выведение трех ионов N3+ из клетки в обмен на введение в клетку двух ионов К+ против градиента концентрации с затратой одной молекулы АТФ. [c.103]

Белки, входящие в состав пластичного слоя, подразделяют ( в зависимости от выполняемых функций) на основные ( мажорные) и второстепенные (минорные). К мажорным белкам относят пори-ны, образующие трансмембранные каналы, вовлеченные в транспорт ионов и гидрофильных соединений из внешней среды в периплазму. Они пропускают вещества с молекулярной массой порядка 6000 Да. Минорные белки также могут участвовать в транспорте веществ через пластичный слой (путем облегченной диффузии или активного транспорта молекул). Некоторые белки играют роль рецепторов для вирусов бактерий и бактериоцинов, а также для донорских пилей при конъюгации. [c.17]

Спинномозговая жидкость. Функции механическая защита мозга, удаление продуктов метаболизма из мозга, транспорт биологически активных веществ. Общий объем СМЖ — 150 мл, плотность — 1,006—1,008, pH — 7,31, содержание белков — 200—400 мг/л, глюкозы — 2,5-4,44 ммоль/л, натрия — 138-150, калия — 2,7—3,9 ммоль/л. Равновесие между глюкозой крови и глюкозой СМЖ устанавливается за 4 ч. При спинномозговой пункции требуется одновременная оценка уровня глюкозы в крови и СМЖ. Белки проникают в СМЖ из плазмы крови путем пиноцитоза через эндотелий капилляров. [c.457]

Процесс массопереноса состоит, как правило, из нескольких последовательных стадий. Иными словами, поток компонента, переносимого из одной фазы в другую, преодолевает несколько последовательных сопротивлений. Так, при кристаллизации из растворов кристаллизующееся вещество вначале преодолевает сопротивление слоя жидкости у поверхности кристалла, а затем происходит собственно присоединение подведенного вещества к кристаллической рещетке. При экстрагировании целевой компонент транспортируется из пористой структуры твердого вещества, а затем отводится от наружной поверхности в основную массу экстрагента. Адсорбция обычно состоит из трех последовательных стадий подвода адсорбтива из потока парогазовой смеси к наружной поверхности твердого поглотителя, проникновения целевого компонента внутрь пористого массива адсорбента и присоединения молекул адсорбтива к активным центрам на внутренней поверхности пор поглотителя. Процесс сушки заключается в перемещении влаги по капиллярно-пористой массе высушиваемого материала, после чего происходит транспорт влаги от поверхности в псггок сушильного агента. Параллельно с транспортом вещества при термической сушке происходит перенос тепла. Каждая из последовательных стадий имеет свое сопротивление, а его общая величина равна сумме отдельных сопротивлений. [c.14]

Гибель микроорганизмов способны вызвать химические вещества, которые специфически или неспецифически связываются с белками, инактивируя определенные группы активных ферментов. К таким неспецифическим веществам относятся хлор, иод, формалин, а к специфическим — антибиотики, сульфамидные препараты и т. д. Летальное или бактериостатическое воздействие некоторых химических веществ (например, полимикси-на) связано с их концентрированием на поверхности клеток или ферментов и созданием глубоких изменений в процессах проницаемости и транспорта веществ. [c.57]

Активный транспорт веществ осуществляется такими же механизмами, но протекает против концентрационного градиента и для своего осуществления должен быть сопряжен с энергодающим процессом. Основным источником энергии для активного транспорта является АТФ. Поэтому, как правило, эти системы представляют собой АТФазы. Примером систем активного транспорта ионов является Ма /К -АТФаза плазматических мембран животных клеток, которая выкачивает из клетки ионы натрия в обмен на ионы калия, затрачивая на выполнение этой работы АТФ в стехиометрии ЗМа /2К /1АТФ. Са -АТФаза осуществляет активный транспорт кальция через мембрану со стехиометрией 2Са /1АТФ. [c.304]

Мономерные фосфорилированные нуклеозиды играют важнейшую роль в метаболизме и биоэнергетике, в регуляции жизнедеятельности на молекулярном уровне. Это яркое свидетельство химического единства живой природы (с. 24), разнообразного использований кйётками одних и тех же веществ. Среди нуклео-зидов особенно существен аденозин. На рис. 2.6 изображена структура аденозин-5 -моно-, ди- и трифосфата (АМФ, АДФ, АТФ). АТФ является главным аккумулятором химической энергии в клетке. Эта энергия выделяется при гидролитическом отщеплении 7-фосфата в реакции АТФАДФ + Фв (Фв—фосфорная кислота Н3РО4). Энергия АТФ расходуется на все нужды клетки для биосинтеза белка, для активного транспорта веществ через мембраны, для производства механической и электриче- [c.40]

Требования к оптимальной дисперсности и структуре катализаторов для ТЭ и органического катализа имеют суш,ественные различия. Наиболее четко это различие видно на примере нанесенных платиновых катализаторов. В органическом катализе для снижения расхода драгоценных металлов были созданы высокодисперсные платиновые катализаторы на носителях, обладаюш,ие благодаря большому разбавлению (0,1 — 1%) очень высокой удельной поверхностью (100—300 м г) и большой нагревостойкость ю. В электродах ситуация более сложная. Токообразующие реакции и транспорт веществ протекают в среде электролита, п кроме диффузионного торможения велика роль омических потерь. Для создания активных электродов в первую очередь необходима достаточно высокая удельная поверхность катализагора в единице объема, а не на единицу массы активной составляющей. Поэтому очень разбавленные нанесенные платиновые катализаторы найти широкого применения в ТЭ, по-видимому, не должны. Довольно жесткие требования предъявляются к электрической проводимости катализаторов. Для реализации в электроде возможно большей активности проводимость катализатора (активной массы) должна быть ие ниже эффективной проводимости электролита в активном слое, составляющей обычно 1 —10% проводимости свободного электролита. Необходимость снижения диффузионных потерь предъявляет вполне определенные требования к размеру и микропористости гранул катализатора и структуре сформированного активного слоя (см. 3.2). [c.132]

Клеточные мембраны у всех организмов проявляют полифун-кциональные свойства осморегуляция, барьерные функции с селективной проницаемостью за счет пор, насосов, рецепторов, транспорт веществ (в том числе активный с затратой энергии), участие в создании мембранного потенциала, в превращении энергии при фотосинтезе и окислительном фосфорилировании [c.101]

Дайте определение пассивного и активного транспорта веществ вклетку и поясните, чем различаются эти механизмы. [c.71]

При анализе процесса на крупногранулированном цеолитсодержащем катализаторе, принимая во внимание наличие двух каталитических систем (матрица и наполнитель), различающихся активностью и пористой структурой, традиционные методы расчета транспорт -ных явлений в зерне оказываются неприменимыми [55 -573, Известно, [58], что большинство исследователей различных процессор рассматривают пористую струк -туру зерна как неоднородно равномерную и представ -ляют модель как квазигомогенную, относя константу скорости к единице объема и пользуясь понятием эффективного коэффициента диффузии. Модель зерна цеолитсодержащего катализатора требует [56,57]усложнения с учетом того, что общую пористость зерна следует рассматривать как сумму долей свободных объе -MOB, приходящихся на долю матрицы и наполнителя. Принимая, что матрица и наполнитель являются однородно-пористыми и диффузия в порах протекает по кнудсеновскому механизму, авторы работы [57] приходят к выводу, что при соотношении долей свободных объемов матрицы и наполнителя, близком к 15j диффузионный поток в порах матрицы должен превышать поток в порах наполнителя приблизительно в 60 раз, а также к тому, что общий подвод вещества к внутрен -ней поверхности цеолитсодержащего катализатора определяется транспортом вещества в порах матрицы. [c.35]

Рис. 14-14. Активный транспорт растворенного вещества против градиента концентрации. Начиная с момента равновесия, т. е. с того момента, когда концентрации данного растворенного вещества в обоих компартментах одинаковы, активный транспорт вещества из одного компартмента в другой обеспечивает его перемещение против градиента кониентрадии. Для создания и поддержания градиента концентрации какого-либо растворенного вещества между компартментами, находящимися по обе стороны мембраны, требуется затрата свободной энергии. Если энергия почему-либо перестает поступать, то вещество из компартмента с более высокой его концентрацией начинает диффундировать обратно, и диффузия продолжается до тех пор, пока снова не установится равновесие, т. е. пока концентрации вещества по обе стороны мембраны не сравняются.

Экспериментальные исследования показали, что запасенный в организме медведя жир служит для него единственным источником энергии во время спячки. Образующейся при окислении жиров энергии хватает на поддержание температуры тела, активный синтез аминокислот и белков, а также на другие требующие энергии процессы, такие, как транспорт веществ через мембраны. Большие количества воды, выделяющейся при окислении жиров (разд. 18.6), компенсируют потерю воды в процессе дыхания. Кроме того, при расщеплении триацилглицеролов образуется глицерол, который затем превращается в глюкозу путем его ферментативного фосфорилирования с образованием глицеролфосфата и окисления последнего до дигидроксиа-цетонфосфата. Образующаяся в ходе расщепления аминокислот мочевина ре- [c.636]

При гидролизе декстрина 2, разложении диазоуксусного эфираи ацеталировании фурфурола константы скорости растут медленнее, чем количество введенного катионита-катализатора. Причиной непол ного использования активности. сульфогрупп могут быть или усиливающиеся при введении большого количества ионита побочные реакции или же затруднения транспорта вещества между зернами катализатора вследствие недостаточной эффективности его перемешивания с реакционной массой 2. [c.45]

Мы рассматривали до сих пор явленпя проппцаемостп оболочки клеток. Однако активный перенос имеет не меньшее значение для процессов, протекающих внутри клетки. В последнее время высказывается мнение о том, что транспорт веществ между структурными элементами клетки представляет собой один пз механизмов автоматического регулирования внутриклеточных процессов обмена веществ. Именно через активный транспорт происходит взаимодействие структурных элементов клетки между собой. В этом смысле более всего изучены митохондрии. В митохондриях сосредоточена ферментативная система, генерирующая АТФ за счет энергии дыхания и представляющая собою цепь ферментов дыхания и цепь ферментов сопряженного дыхательного фосфорилирования. Тело митохондрий построено нз мембран, заполненных внутри жидкой фазой. Само пх вещество, состоящее из линонротеидов является разделительной мембраной, через которую осуществляется активный перенос субстратов дыхания, АТФ и других веществ. Продуктом окислительного фосфорилирования, вырабатываемым внутри митохондрий для покрытия энергетических затрат клетки является АТФ. [c.183]

На скорость гетерогенно-каталитической реакции большое влияние оказывает площадь активной поверхности твердого катализатора. Для ее увеличения катализаторы обычно выполняют в виде зерен с сильно развитой пористостью. При этом кажущаяся поверхность зерен ничтожна в сравнении с поверхностью внутренних пор и каналов в зерне. Длина и диаметр внутренних ходов должны быть такими, чтобы не тормозить сильно диффузионнотранспортные стадии процесса (внутренняя диффузия). С другой стороны, внешняя гидродинамическая обстановка снаружи зерна катализатора должна быть такой, чтобы не затруднять транспорт вещества к катализатору и от него (внешняя диффузия). [c.172]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология