Транспорт в растительном организме

Однако, несмотря на принципиальную возможность применения такого подхода, привлечение методов генетической инженерии вряд ли позволит в ближайшее время перейти к задаче создания азотфиксирующих растений. Основные сложности состоят в следующем требуется разработка методов введения га/-генов в растительную клетку, их репликации и экспрессии там у высших растений отсутствуют системы, которые осуществляли бы энергообеспечение фермента азотфиксации — нитроге-назы (процесс азотфиксации связан с затратой большого количества клеточной энергии) растительная клетка не обладает соответствующими системами транспорта и запасания в высокой концентрации ионов железа и молибдена, необходимых для синтеза нитрогеназы наконец, она не имеет системы защиты нитро-геназы от инактивации кислородом. Последнее обстоятельство считают главным лимитирующим фактором в экспрессии га -ге-нов при введении их в аэробные организмы. [c.55]

Прослеживая этапы развития физиологии растений, можно видеть, что физиологические функции, которые столетие назад только описывались, в настоящее время детально изучены на биохимическом и молекулярном уровнях роль органоидов, энергетика, ассимиляция СО2, многие участки обмена веществ, механизмы регуляции и наследственности. Близки к разрешению такие процессы, как фотохимические реакции фотосинтеза, механизмы транспорта веществ. В то же время в современной физиологии наряду с молекулярно-биохимическим подходом все более возрастает интерес к растительному организму как целостной системе со всеми ее внутренними и внешними взаимосвязями. Поэтому в предлагаемый читателю учебник включена - глава Систе.мы регуляции и интеграции у растений , которая предшествует обсуждению механизмов, лежащих в основе различных сторон функциональной активности растений. Наряду с традиционными разделами (фотосинтез, дыхание, водный режим, минеральное питание и др.) в учебник введена глава по гетеротрофному способу питания растений, так как незеленые ткани и органы, а при отсутствии света клетки всех частей растения питаются гетеротрофно. В отдельные главы выделены описания таких физиологических функций, как секреция, дальний транспорт веществ, половое и вегетативное размножение, движение. Рост и развитие растений рассматриваются на клеточном уровне (гл. 10) и на уровне целого организма (гл. 11 и 12). В этих процессах ведущую роль играет взаимодействие клеток между собой. [c.8]

Липиды составляют вместе с белками и углеводами основную массу органического вещества живой клетки. Они присутствуют в организмах различного происхождения растительных, животных, бактериальных. В высокой концентрации липиды (особенно фосфолипиды) обнаружены в различных органах животных и человека головном и спинном мозге, крови, печени, сердце, почках и т. д., особенно велико содержание липидов в нервной системе (20—25%). Липиды входят в состав всех структурных элементов клетки, в первую очередь клеточных мембран, и мембран субклеточных частиц липиды (в виде липопротеидов) составляют не менее 30% общей сухой массы мембраны. С участием липидов протекают такие важнейщие биохимические процессы, как передача нервного импульса, активный перенос через мембраны, транспорт жиров в плазме крови, синтез белка и другие ферментативные процессы, особенно процессы, связанные с цепью переноса электронов и окислительным фосфорилированием. [c.185]

Значение воды в жизни природы исключительно велико. Она оказывает влияние на климат и погоду, изменяет внешний вид земной поверхности, участвует в процессах обмена веществ, происходящих в животных и растительных организмах. Известно, что потеря живым организмом 10—20% общего количества воды приводит его к гибели. Без пищи человек может прожить более месяца, а без воды — только несколько дней. Вода необходима человеку для гигиенических, хозяйственных и бытовых нужд. В народном хозяйстве роль воды чрезвычайно велика. Во всех производствах прямо или косвенно участвует вода. Общеизвестно значение воды для сельского хозяйства, водного транспорта, сооружения гидроэлектростанций и т. д. [c.39]

Вся совокупность имеющихся в настоящее время данных убеждает в том, что биоэлектрогенез у высших растений является столь же важным физиологическим отправлением, как и у животных. Чем глубже мы познаем особенности генерации потенциалов покоя и потенциалов действия в растительном организме, тем яснее становится их значительная роль в осуществлении многих процессов, протекающих на мембранном, клеточном и тканевом уровнях, — работе мембраносвязанных ферментов, ионном и молекулярном мембранном транспорте, осуществлении регуляторных связей и др. Поэтому раскрытие механизмов биолектрогенеза несомненно существенно для познания таких важных комплексных физиологических свойств высших растений, как устойчивость к неблагоприятным внешним факторам, адаптация к меняющимся условиям среды, способность ассимилировать питательные вещества и т.д. [c.191]

На схеме видно, что центральное место в обмене веществ целого растения занимает транспорт веществ. Этот транспорт может осуществляться но нескольким непрерывным фазам в теле растительного организма, клетки которого [c.29]

Активация транспорта ассимилятов по флоэме наблюдается при прохождении по проводящему пучку электрического импульса (потенциала действия). Флоэмный транспорт зависит от достаточного снабжения растительного организма калием, а также от температуры, так как механизм передвижения ассимилятов обусловлен работой ферментных систем (ионных насосов). Для энергетического обеспечения функциональной активности трансмембранных насосов необходим кислород. [c.300]

Физиология минерального питания включает исследования значения структурных особенностей тканей и отдельных клеток проводящей системы корня, стебля и листа, обеспечивающих поток ионов и молекул в отдельную клетку и весь растительный организм движущих сил ионного и молекулярного транспорта, его регуляции на основе знаний физиологии и биохимии проводящих систем растения. Важный раздел физиологии минерального питания занимается изучением зависимостей между потоком питательных веществ, климатическими и почвенными факторами. [c.149]

А обмен веществ в живом организме Существующий животный и растительный мир немыслим без кислорода, без реакций окисления—восстановления, без транспорта электрона в очень сложных надмолекулярных системах. [c.6]

Органическая химия создала огромное количество синтетических материалов (пластические массы, каучуки, химические волокна, высококачественное моторное и ракетное топливо, ионообменные смолы, лаки, флотореагенты, смазочные и связующие материалы, лекарственные вещества, красители, моющие средства и т. д.) для промышленности, строительства, энергетики, транспорта, народного потребления и быта, а также высокоэффективные вещества для борьбы с различными вредными организмами (насекомыми, бактериями, сорной растительностью, грызунами, грибами) и для стимулирования роста растений — ростовые вещества. [c.305]

Одновременное действие облегченной диффузии и активного транспорта катионов позволяет поддерживать постоянный состав внутриклеточного раствора. Организм человека содержит 0,2% калия (около 140 г) и 0,14% натрия (около 100 г). Суточная потребность человеческого организма в калии восполняется за счет сельскохозяйственных продуктов растительного и животного происхождения, а потребность в натрии удовлетворяется за счет поваренной соли — хлорида натрия. [c.278]

Предполагается, что временная интеграция организма (в том числе и растительного) осуществляется системой взаимосвязанных осцилляций. Для растений это особенно очевидно, так как физиологические и морфогенетические осцилляции (ритмы) в апексе побега преобразуются в закономерное чередование листьев, пазушных почек и междоузлий. По-видимому, осцилляции одного порядка входят составной частью в осцилляции с большей амплитудой и т. д., образуя иерархию осцилляций, которую можно рассматривать как биологические ч,асы. Весьма вероятно, что осцилляции в доминирующих центрах (в частности, колебания транспорта фитогормонов) служат для временной синхронизации физиологических процессов в целом растении. [c.53]

Однако применительно к живым биологическим объектам вряд ли можно говорить лишь о пассивной (простой) диффузии кислорода. На разных этапах транспорта кислорода в организме можно встретить многочисленные примеры облегченной диффузии. Следует отметить, что диффузионный перенос кислорода через биологические мембраны изучен хуже по сравнению с другими веществами. Тем не менее можно привести примеры диффузии растворенного кислорода через поры гистогематических мембран (мочевой пузырь жабы) и через каналы в клеточной мембране [564, 9]. Возможен перенос кислорода с плазмой через капиллярную стенку за счет гидростатического давления [369]. Хорошо известны роль межклеточной жидкости в транспорте растворенных в ней веществ к клеткам, а также движение гиалоплазмы, ускоряющей не менее чем на порядок поступление кислорода к удаленным от клеточной мембраны частям клетки с низким рОг сравнительно с простой диффузией. Такие потоки показаны не только для крупных растительных клеток [25, 184], но и для клеток млекопитающих [24, 521]. [c.15]

Таким образом, витамины - это пищевые незаменимые факторы, которые, присутствуя в небольших количествах в пище, обеспечивают нормальное развитие организма животных и человека и адекватную скорость протекания биохимических и физиологических процессов. Нарушения регуляции процессов обмена и развитие патологии часто связаны с недостаточным поступлением витаминов в организм, полным отсутствием их в потребляемой пище либо нарушениями их всасывания, транспорта или, наконец, изменениями синтеза коферментов с участием витаминов. В результате развиваются авитаминозы- ожшк, возникающие при полном отсутствии в пище или полном нарушении усвоения какого-либо витамина. Известны так называемые гиповитамтозы, обусловленные недостаточным поступлением витаминов с пищей или неполным их усвоением. Практически у человека встречаются именно эти последние формы заболевания, т.е. состояния относительной недостаточности витаминов. В некоторых районах стран Азии, Африки и Южной Америки, где население употребляет однообразную, преимущественно растительную, пищу, встречаются иногда случаи полного авитаминоза. В литературе описаны также патологические состояния, связанные с поступлением чрезмерно больших количеств витаминов в организм (гипервитамшозы). Эти заболевания встречаются реже, чем гиповитаминозы, однако описаны случаи гипервитаминозов А, D, К и др. [c.205]

Строение растительного организма определяется способом его питания. Высшие растения как фототрофные организмы имеют органы воздушного (листья) и почвенного (корни) питания, а также другие физиологические системы транспорта веществ, размножения, движения и т. д. Растительная клетка содержит все органоиды, характерные для эукариотических клеток, но в связи с фототроф-ным способом питания обладает присущей только ей пластидной системой, а также полисахаридной клеточной стенкой, двумя типами микротел (пероксисомы и глиоксисомы) и вакуолярной системой, поддерживающей тургор. [c.30]

Метаболизм и транспорт. Этилен образуется некоторыми бактериями, грибами и многими растительными организмами. Наибольшая скорость синтеза этилена наблюдается в стареющих листьях и в созревающих плодах. Выделение этилена растениями тормозится недостатком кислорода (кроме риса) и может регулироваться светом. У высших растений этилен синтезируется из метионина. Ближайший предшественник этилена — 1-аминоциклопропан-1-карбоновая кислота (АЦК) [c.47]

У многоклеточных водорослей метаболиты передвигаются по симпласту. Исключение составляют ламинарии — крупные бурые водоросли, у которых таллом дифференцирован на ткани и ситовидные трубки формируются в центральной части стебля. Симпластное и апопластное проведение воды и веществ вдоль всего растения присуще и большинству мхов. У всех остальных высших наземных растений имеются проводящие пучки, состоящие из трахеид и (или) сосудов ксилемы, ситовидных трубок и клеток-спутников флоэмы, паренхимных и других специализированных клеток. Проводящие пучки объединяют все части растительного организма, обеспечивая передвижение веществ на расстояния от десятков сантиметров до десятков метров (у древесных). Транспорт по клеточным стенкам и по цитоплазме у сосудистых растений осуществляется на небольшие расстояния, измеряемые миллиметрами, например радиальный транспорт в корнях и стеблях, передвижение веществ в мезофилле листьев. [c.290]

Важное значение для роста растительных организмов имеет ка-правление движения ассимилятов. Оно со многом определяется интенсивностью использования веществ, потребностями того или иного органа, иптенснвиостьго его роста. Большое зиачепие в распределении питательных веществ в растении имеют фитогормоны. Транспорт питательных веществ идет в направлении к тем органам, которые характеризуются большим содержанием фитогормонов, в частности ауксинов. Обработка отдельпых растений ауксином вызывает усиление притока к ним различных органических веществ. Влияние фитогормонов па передвижение ассимилятов связано с усилением напряженности энергетического обмена (Н. И. Якушкина). [c.191]

Вернемся теперь к синтезу АТР. Подавляющая часть молекул АТР (около 85 %) в животных бактериальных и растительных клетках синтезируются в мембранных внутриклеточных структурах (мембранное фосфорилирование). В аэробных организмах непосредственными источниками энергии (энергодонорные процессы) являются определенные стадии окисления пищи. В растениях и фотосинтезирующих бактериях первичными источниками явшяются, конечно, кванты света, энергия которых, после возбуждения хлорофилла, превращается в энергию в окислительно-восстановительных цепях электронного транспорта (ЦЭТ) в тилакоидных мембранах хлоропластов. [c.90]

Бактериородопсиновый фотосинтез макроэргов у га-лофильных бактерий принципиально отличается от фотосинтеза у других растительных и микробных организмов по месту локализации аппарата и его устройству (плазматические мембраны вместо мембран хлоропластов), природе светопоглои ающих хромофоров (бактериородопсин вместо хлорофилла), первичной фотохимической реакции (изомеризация ретиналя вместо окислительновосстановительных превращений пигмента), темновой утилизации световой энергии (транспорт протона вместо транспорта электронов) и эффективности трансформации световой энергии в химическую. [c.119]

К флавоноидам (от латинского flavus — желтый) относятся природные полифенолы, синтезируемые через ацетат/малонат и шикиматный пути высшими растениями, включая мхи и папоротники, и некоторыми микроорганизмами. В основе молекулы флавоноидов и их конденсированных производных — проциани-динов — лежит так называемый СбСзСб-скелет. Флавоноиды являются наиболее распространенными фенольными соединениями растительного происхождения. В настоящее время известно более 4000 различных флавоноидов, имеющих не только желтую, но и интенсивно красную и голубую окраску, а также не имеющих окраски [1]. В отдельном растении могут образовываться и содержаться различные флавоноиды, и их качественный состав может быть использован как классификационный признак при описании родов и семейств. Роль флавоноидов в растениях важна и многообразна, и первое, что следует отметить, благодаря наличию интенсивной окраски они создают цветовое разнообразие растительного мира. Окраска растений, кроме эстетического, эмоционального воздействия на человека играет в природе важную утилитарную роль, участвуя в установлении экологических взаимосвязей между микроорганизмами, растениями и животными. Ярко окрашенные цветы служат визуальным сигналом для опыляющих эти растения насекомых, а не менее яркая окраска семян и плодов привлекает птиц и других животных, способствуя воспроизведению растений и их распространению на новые территории. Кроме воздействия на зрительный аппарат, флавоноиды могут осуществлять химическую передачу информации, привлекая (аттрактанты) или отталкивая (репелленты) другие организмы, воздействуя на их органы вкуса и обоняния. Например, кате-хины, благодаря терпким, вяжущим свойствам, защищают растения от вредных насекомых [2]. В зеленых растениях флавоноиды участвуют в некоторых реакциях световой фазы фотосинтеза, катализируя транспорт электронов и управляя ионными каналами, связанными с процессами фотофосфорилирования [2, 3]. Кроме [c.77]

Одну из наиболее интересных и перспективных групп оши-тых белков представляют собой иммунотоксины — конъюгаты, содержащие токсин или его фрагмент, связанный с антителом [148, 149]. Иммунотоксины предназначены для уничтожения строго определенных по иммунологической специфичности клеток, обычно опухолевых, диссеминированных в организме (например, лейкозных). Они представляют собой сочетание ФАВ со средством его целенаправленного транспорта. В качестве токсического начала обычно используют либо дифтерийный токсин, который не годится для клинического использования в связи с наличием у человека антител к нему, либо рицин, абрин и другие токсины растительного происхождения. Рицин, как и абрин, состоит из двух цепей токсической А-цепи и связывающей с клетками В-цепи. Последняя представляет собой лектин, который специфически взаимодействует с галактозасодержащими гликопротеинами или гликолипидами клеточной поверхности. Цепь А рицина способна достигать цитоплазмы внутри клетки, по-видимому, в результате рецептор-медиируемого эндо- [c.201]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология