Рост клеток

В предыдущей паве говорилось о том, что нефть может использоваться и как топливо, и ка сырье для химической промышленности. Наша пища -это тоже и топливо, и сырьевой материал для образования необходимых живому организму вси еств. Молекулы пищевых веществ служат материалом для построения вс1 > клеток нашего организма. (Рост клеток человеческого организма происходит в результате протекающих в нем химических реакций.) В то же время молекулы пищи сгорают внутри нас и снабжают организм энергией, необходимой для поддержания его постоянной температуры, физической и мыслительной деятельности. [c.233]

При помощи искусственного радиоизотопа технеция-99т удается избежать хирургического вмешательства при обнаружении опухолей мозга. Опухоль -область слишком быстрого роста клеток. Элемент концентрируется в месте более быстро растущих клеток. Система детекторов радиации вокруг головы пациента способна точно определить местоположение опухоли. Фосфор-32 можно использовать аналогично для обнаружения рака костей. [c.350]

Скорость роста клеток микроорганизма имеет вид [c.101]

Технология дрожжевой ферментации сахаров достаточно проста. Наибольшее распространение получили периодические процессы. Микробная культура и субстрат, содержащий сахара, загружаются в реактор, и процесс образования спирта продолжается от 4 до 10 сут. Содержимое реактора постоянно перемешивается механическим способом или за счет естественного барботажа выделяющегося диоксида углерода. По мере роста микробной культуры в аппарат периодически добавляют субстрат с постепенно уменьшающимися интервалами подачи. Скорость роста микроорганизмов и выход этанола зависят от температуры, которая обычно не должна превышать 30—38 " С. По мере повышения концентрации этанола оптимальная температура роста клеток микробной культуры снижается и требуется охлаждение реактора. Важным условием роста клеток является pH среды для дрожжевых культур — не более 4,5. Высокая концентрация спирта в реакторе вызывает снижение скорости роста дрожжевой культуры и ее способности превращать сахара в этанол, поэтому содержание спирта в ферментационной среде не должно превышать 11 —14% [133]. [c.123]

Сравнение скорости образования биомассы микроорганизмами и высшими организмами ио показателю времени удвоения дано в табл. 1.1 [1]. В реальных условиях рост клеток ограничивается наличием лимитирующих и ингибирующих факторов, снижающих величину удельной скорости роста микроорганизмов [19]. [c.8]

Используя для описания кинетики роста клеток и утилизации субстрата в биореакторе модель Моно — i= im[ 5/(/(s+5)], получим следующую систему уравнений для расчета стационарных концентраций биомассы и субстрата на выходе из биореактора [c.23]

Однако даже для данного субстрата расход его на единицу синтезируемой биомассы не является величиной постоянной, а зависит от физиологической активности микробной популяции, характеризуемой в общем случае удельной скоростью роста клеток. Углерод субстрата частично расходуется на построение биомассы — конструктивный обмен, а частично на энергетический обмен в клетке, характеризуемый коэффициентом энергетического [c.47]

I — анализ процесса (выбор определяющего механизма процесса биосинтеза) II — построение модели (математическое описание зависимостей роста клеток, утилизация субстрата) III — анализ модели (идентификация коэффициентов, установление адекватности модели) [c.54]

Характерной особенностью роста популяции микроорганизмов является зависимость удельной скорости роста клеток от концентрации субстрата или продукта биосинтеза. Графики на рис. 2.9 иллюстрируют щироко используемые при анализе кинетических закономерностей зависимости. Основной вид зависимостей (рис. 2.9, а, б, й) аналогичен 5-образной кривой с насыщением, однако повышение концентрации питательного субстрата может вызывать и ингибирующий эффект (рис. 2.9,г). Практически важна ситуация, когда продукты метаболизма при определенной их концентрации в среде ингибируют рост клеток (рис. 2.9, д, е, ж). Совместное влияние субстрата и продуктов метаболизма иллюстрирует зависимость на рис. 2.9, з. Достаточно общий случай взаимодействия субстрата и продукта метаболизма, влияющего на удельную скорость роста, отражает модель Моно—Иерусалимского [c.61]

Потребление питательных веществ в свою очередь связано с конструктивными и энергетическим процессами в микробных клетках и зависит от затрат на рост клеток и поддержание их жизнедеятельности в популяции. Так, для углеродсодержащего субстрата скорость потребления составит [c.83]

С учетом затрат кислорода в процессе роста клеток dX dtф ФЩ и затрат на поддержание жизнедеятельности клеток в популяции (с концентрацией микроорганизмов X) [c.83]

При анализе процессов, протекающих в биореакторе, всю совокупность явлений в них необходимо разделить на два уровня микроуровень (микрокинетика процесса) и макроуровень (макрокинетика процесса). К факторам, определяющим микроуровень применительно к биореактору, относится совокупность физических, химических и биохимических явлений, происходящих на уровне отдельных клеток. Анализ процессов, протекающих в самих клетках, оценивается интегрально как скорость роста клеток, их деления, гибели и т. д. К факторам, определяющим макроуровень, относятся эффекты гидродинамические, тепловые, диффузионные крупномасштабного характера, структура которых в значительной мере формируется особенностями конструкции аппарата, характером и способами подвода к нему внешней энергии и т. д. Поскольку провести четкую границу между двумя уровнями явлений в аппарате невозможно, возникает необходимость введения и учета эффектов промежуточного уровня. [c.105]

Величину разности (С —С ) фактически равной = 1,, учитывая, что поступающий в реактор жидкостный поток предварительно неаэрирован. Уравнения модели описывают процесс ферментации аэробной культуры микроорганизмов в реакторе идеального перемешивания, когда концентрация растворенного в среде кислорода влияет на скорость роста клеток. [c.140]

Аналогичного типа уравнения могут быть использованы для описания аэробной ферментации на газообразном углеродсодержащем субстрате. Например, при выращивании микроорганизмов на метане скорость роста клеток зависит как от концентрации рас- [c.140]

При организации в колонных биореакторах внешних контуров теплообмена ячеечная модель дополняется соотношениями, учитывающими наличие циркуляционного потока. Схема модели, соответствующая этому варианту организации процесса, приведена на рис. 3.27. Согласно схеме возможна организация циркуляции среды субстрата в колонном биореакторе с заданным распределением по секциям. Это позволяет решить задачу управления условиями роста клеток в объеме каждой секции. Система уравнений модели для 1-й ячейки имеет вид [c.163]

Скорость роста клеток в зависимости от концентрации субстрата и продуктов метаболизма может быть представлена в виде модели Moho - Иерусалимского [c.101]

Дальнейшее усовершенствование процесса привело к использованию жидких нормальных алканов. Различие в общем идентичных схем промышленного получения протеинов из газообразных и жидких алканов состоит в промежуточных операциях для достижения лучшего контакта при ферментации, получения, выделения и очистки твердой массы продуктов ферментации. При помощи поступающей в ферментатор струи аммиака преследуют двойную цель увеличивают интенсивность роста микроорганизмов, нуждающихся в азоте, и с его помощью поддерживают необходимый уровень pH водного раствора. Оптимальный рост клеток происходит при 30 °С. Процесс же в целом экзотермичен, поэтому ферментацию ведут при охлаладении. [c.206]

Влияние радиоактивного излучения на живые системы может быть соматическим или генетическим. Соматическое воздействие оказывается на организм в течение всей его жизни. Генетическое воздействие вызывает генетический эффект, влияя на потомство вследствие нарущений в генах и хромосомах, ответственных за воспроизведение потомства. Генетические эффекты 1руднее поддаются изучению, чем соматические, поскольку генетические нарущения могут проявиться лишь через несколько поколений. К соматическим воздействиям радиоактивного излучения относятся ожоги , т. е. разрушения молекул, подобные тем, которые возникают при действии высоких температур. Кроме того, они проявляются в форме раковых заболеваний. Эти заболевания вызываются нарущениями в механизме, регулирующем рост клеток, что заставляет их размножаться неконтролируемым образом. Как правило, радиоактивное излучение представляет наибольшую опасность для тканей, которые воспроизводят себя с наибольшей скоростью, например костного мозга, кроветворных тканей и лимфатических узлов. По-видимому, лейкемия является наиболее распространенным раковым заболеванием, вызываемым радиоактивным излучением. [c.264]

Биологическая роль кобальта в животном организме связана, вероятно, главным образом с кроветворением. Установлено, что добавка соединений этого элемента к пище животных (порядка 1 мг/кг их массы) сопровождается повышением содержания в крови гемоглобина (но без увеличения количества самой крови). Антианемический и стимулирующий рост витамин В нмеет состав 6зH9oOl4Nl4P o [содержит 4,35% (масс.) Со]. Имеется также интересное указание на то, что введенный в организм кобальт угнетает рост клеток злокачественных новообразований. Из обычных пищевых продуктов наиболее богаты этим элементом печень и почки рогатого скота. В повышенных концентрациях кобальт токсичен. Одним из ранних симптомов отравления им является нарушение обоняния. При остром отравлении наблюдается покраснение лица, рвота и др. [c.443]

В результате процессов тепломассообмена и гидродинамического взаимодействия к клеткам поступают необходимые для роста и развития микроорганизмов компоненты питания. Выделяемые в среду продукты л етаболизма могут оказывать непосредственное влияние на кинетические закономерности роста клеток, например эффекты ингибирования скорости роста. Продукты клеточного метаболизма (от альдегидов и кетонов до веществ белкового [c.51]

Влияя на скорость роста клеток, уровень растворенного кислорода определяет также расходные стехиометрические коэффициенты потребления питательных веществ. Так, для процесса углеводородной ферментации дрожжей значения коэффициентов а и а , iOj=f ( l), т. е. изменяются в зависимости от относительной концентрации растворенного кислорода ( l/ ) [8]. В табл. 2.10 [c.86]

I — рост клеток 2 — процессы транспорта веществ 3 — внутриклеточные продукты метаболизма 4 — процессы переноса энергии 5 — физико-химические свойства 6 — условия сегрегации среды 7 — структура клеточных агломератов, глобул 8 — микро- и макросмешение среды [c.87]

Кинетическая модель учитывает в качестве основных влияние на скорость роста клеток и стехиометрические коэффициенты кокцентраиий субстрата и растворенного кислорода. Для объема полного смешения имеем ( аХ/(И = ц(8, С ) X - ОХ-, [c.213]

Сточные воды, поступающие на биологическую очистку, имеют сложный многокомпонентный состав органических веществ и характеризуются некоторым усредненным значением БПК или ХПК на единицу объема среды. Например, для гидролизно-дрожжевых предприятий указанные значения составляют БПК5 = 2400 мг/л, БПКиолн = 3300 мг/л, ХПК = 4900 мг/л. В процессе биологической очистки сточных вод органические вещества используются микроорганизмами в качестве субстрата для роста клеток и образования биомассы. [c.223]

В настоящее время наметилось три направления разработки математических моделей для описания кинетики процесса биологической очистки. Первое направление связано с применением для описания опытных данных простых моделей, аналогичных уравнениям кинетики нулевого, первого или п-го порядков. На этой основе разработаны известные в практике биологической очистки модели Гаррета и Сойера и Экхенфельдера [4]. Согласно данным моделям процесс роста микроорганизмов имеет две характерные фазы в первой рост клеток не зависит от концентрации субстрата, так как его величина превышает лимитирующее значение, во второй скорость роста клеток активного ила снижается по мере утилизации субстрата. Систе.ма уравнен имеет вид [c.224]

При каждом клеточном делении каждая молекула ДНК должна удваиваться, т. е. на каждом ориджине должен происходить в точности один акт инициацни репликации. В противном случае постепенно происходила бы утеря репликона или его бесконтрольное накопление. Более того, даже если репликон удваивается в среднем точно один раз на каждое клеточное деление, возможны существенные вариации количества копий этого репликона вокруг среднего значения в разных клетках бактериальной популяции. Такие вариации недопустимы, так как тоже в конце концов ведут к потере репликона. Таким образом, к регуляции репликации предъявляются достаточно жесткие требования регуляторная система должна чувствовать отклонения в обе стороны от среднего числа копий данного репликона и соответствующим образом менять частоту инициации на ориджине. Очевидно, что частота инициации должна быть согласована также со скоростью роста клеток. [c.63]

Гигиенический отбор пестицидных препаратов исключает возможность использования в сельскохозяйственном производстве сильнодействующих ядовитых веществ, препаратов с резко выраженной кожнорезорбтивной токсичностью, высоколетучих веществ (насыщающая концентрация больше или равна токсической), сверхкумулятивных ядов (коэффициент кумуляции меньше 1), очень стойких соединений (время разложения на нетоксичные компоненты свыше 2 лет). Не допускается также применение веществ, которые способны вызывать неблагоприятные отдаленные эффекты в реальных дозах и концентрациях (опухолевый рост клеток, аллергенное действие, воспроизведение потомства, в частности, генетическое действие и др.). Выше были приведены причины, по которым не допущены к исполь- [c.154]

Важное практич. значение М. 6. играет в развитии с. х-ва (направленное и контролируемое изменение наследств, аппарата животных и растений для получения высокопродуктивных пород и сортов), микробиол. пром-сти (см., напр.. Микробиологический синтез), в развитии теоретич. основ разл. разделов медицины. Актуальные цроблемы М. 6,—исследование мол. механизмов злокачественного роста клеток, поиск способов предупреждения -наследств, заболеваний, познание механизмов памяти, дальнейшее изучение механизмов действия ферментов, гормонов, лек. ж токсич. -в. [c.110]

Открытие мобильных генетических злементов Разработка клонально-селекционной теории иммунитета Разработка методов получения моиоклоиальиих антител с помощью гибридом Раскрытие механизма регуляции холестеринового обмена в организме Открытие и исследование факторов роста клеток и органов [c.781]

По отношению к процессу роста 1шзкомолекулярные продукты метаболизма живых клеток делятся на первичные и вторичные метаболиты (рис. 3.1). Первичные метаболиты необходимы для роста клеток. К ним относятся структурные единицы биополимеров — аминокислоты, нуклеотиды, моносахариды, а также витамины, коферменты, органические кислоты и другие соединения. Вторичные метаболиты (антибиотики, пигменты, токсины) — низкомолекулярные соединения, не требующиеся для выживания клеток и образующиеся по завершении фазы их роста. [c.33]

Участок Ti-плазмиды, встречающийся в хромосомах раститель-ньге клеток, называется Т-областью в бактерии и Т-ДНК в клетках растений. Т-область включает примерно 10% Ti-плазмиды и содержит гены, отвечающие за индукцию опухоли, синтез опинов и подавление дифференцировки (гормоннезависимый рост клеток). Важно отметить, что все гены, ответственные за перенос и интеграцию генов Т-области, находятся не в ней самой, а рядом — в области вирулентности — vir-области (рис. 5.17). [c.146]

Асептика. Прежде всего культивирование фрагментов ткани или органа растения — эксплантов, а тем более отдельных клеток требует соблюдения полной асептики. Микроорганизмы, которые могут попасть в питательную среду, вьщеляют токсины, ингибирующие рост клеток и приводящие культуру к гибели. Поэтому при всех манипуляциях с клетками и тканями при культивировании in vitro соблюдают определенные правила асептики в ламинар-боксе или в асептических комнатах. В первом случае асептика достигается подачей профильтрованного стерильного воздуха, направленного из ламинкар-бокса наружу, на работающего. Асептические комнаты стерилизуют с помощью ультрафиолетовых ламп, а работают в таких помещениях в стерильной одежде. Рабочую поверхность столов в асептических комнатах и инструменты перед работой дополнительно стерилизуют спиртом. [c.160]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология