Трансформация веществ

К настоящему времени получены константы скорости реакции 1-го порядка практически для всех классов органических соединений значения для некоторых из них приведены в табл. VI-4, а для наиболее изученных — фенолов — в табл. VI-5 и VI-6. Существенно, что эта простая модель (по которой скорость трансформации вещества линейно зависит от его концентрации) формально согласуется с экспериментальными данными, даже когда скорость трансформации органического вещества в действительности не зависит от его концентрации, а определяется скоростью развития микроорганизмов. Однако это формальное соответствие характерно только для экспоненциальной фазы роста микроорганизмов в период лаг-фазы и стационарной фазы их развития модель даже чисто формально не соответствует экспериментально наблюдаемой картине. Поэтому при обработке экспериментальных данных соответствующие этим фазам периоды трансформации веществ обычно не учитываются, и количественно оцениваются лишь не имеющие перегиба и плато участки кривых с экспоненциальным снижением концентрации веществ. Однако даже на этих участках кривых модель не адекватна, о чем свидетельствует изменение константы скорости во времени и ее зависимость от начальной концентрации вещества. Следовательно, эта модель и особенно полученные в экспериментах значения константы скорости не могут непосредственно использоваться для расчета скорости самоочищения вод в природных условиях, г [c.151]

Использование имитационных моделей позволяет получить количественные характеристики процесса и на их основе объяснить экспериментально наблюдаемую картину совместной трансформации соединений фосфора, органического вещества, потребления кислорода, получить кинетические характеристики отдельных стадий сложного процесса. Детализированные модели могут использоваться не только для интерпретации экспериментальных данных, но и при попытках имитационного моделирования трансформации веществ в водотоках и водоемах, более важно, что они дают возможность оценить границы адекватности упрощенных генерализованных моделей. [c.162]

Несколько поколений ученых-биохимиков трудились над созданием химических схем трансформации веществ в организме. В настоящее время многие процессы метаболизма в живом организме в достаточной степени изучены. [c.198]

Трансформация веществ микроорганизмами [c.335]

Быстрое развитие новых методов определения токсичных веществ в окружающей среде подняло на качественно новый уровень изучение процессов загрязнения воздуха, воды и почвы, физико-химических процессов трансформации веществ, гигиеническую оценку качества окружающей среды. Мероприятия по защите окружающей среды от выбросов производств, как правило, требуют больших экономических затрат, котор.ые в некоторых случаях могут достигать 40—50% от стоимости основного производственного строительства [2]. Поэтому к качеству контроля, его надежности, точности должны предъявляться очень высокие требования. Надежность метода зависит главным образом от физико-химических свойств определяемых веществ, правильности выбора метода, его характеристик и др. Однако она снижается из-за необходимости работать с чрезвычайно малыми количествами токсичных веществ, непостоянством их качественного и количественного состава при наличии в окружающей среде таких соединений, которые могут не только оказывать мешающее влияние, но и способствовать образованию качественно новых веществ, и т. д. Поэтому для более правильного определения степени загрязнения объектов окружающей среды методы должны быть достаточно чувствительны и избирательны. [c.9]

Перенос и трансформацию веществ можно описывать иерархически в зависимости от уровня выделенных экосистем. [c.247]

Для описания роста микроорганизмов и скорости потребления или разложения веществ-загрязнителей можно пользоваться зависимостями, применяемыми в ферментативной кинетике или при изучении микробиологической трансформации веществ, роста микроорганизмов и синтеза основных полимеров клетки. [c.360]

Факторы и характеристика окружения, миграции и трансформации веществ [c.501]

Направленно изменять свойства антибиотиков в процессе развития продуцента можно воздействуя на них определенным микроорганизмом или образуемым им ферментом. Применение микроорганизмов для трансформации различных органических соединений, в том числе и антибиотиков, — щироко распространенное явление. Трансформация веществ может осуществляться развивающейся культурой соответствующих микроорганизмов, экстрактами, выделенными из клеток, или чистыми ферментными системами. [c.407]

Крышку инокулятора перед засевом обрабатывают водным раствором формалина, аппарат и все помещение облучают бактерицидной лампой и весь процесс выращивания трансформирующей культуры проводят в стерильных условиях. Далее полученная трансформирующая культура поступает в сепаратор, откуда отделенный мицелий в виде водной суспензии передается в ферментер для проведения основной реакции трансформации вещества S. [c.102]

Таким образом, суть обсуждаемой аналогии состоит в следующем. Любая свободно развивающаяся популяция (микробиологические клеточные культуры, популяции макроорганизмов), для того чтобы существовать, должна активно расти. Рост популяции однозначно связан с преобразованием среды. Эволюция популяции идет в направлении создания инструмента трансформации вещества и энергии. Для простейших клеток инструменты — это необходимый набор ферментов, для человечества — необходимый уровень знаний, позволяющий создавать средства преобразования среды. Создание необходимого инструмента в обоих случаях обеспечивает рост популяции или в терминах демографии — демографический переход. [c.682]

Структурно-физические особенности связанных состояний воды в виде ион-кристаллических ассоциатов и физико-химические процессы преобразования энергии внешних полей в них обусловливают изменения энергетических состояний системы, что позволяет реализовать ряд нелинейных процессов, связанных с фазовой трансформацией вещества. [c.357]

Во всех рассмотренных выше генерализованных моделях трансформации РОВ (схемы 1 —13, табл. У1-3) рассматриваются однородные элементы системы — либо однородные РОВ, либо обобщенная популяция микроорганизмов, либо то и другое одновременно. Дальнейшее уточнение и детализация моделей динамики трансформации веществ проводятся в двух основных направлениях 1) учитывается мпогокомпонентность элементов экологической системы (субстрата, популяции микроорганизмов или того и другого одновременно) 2) учитывается трофическая структура сообщества микроорганизмов. В последнее время намечается тенденция объединения этих двух направлений в единых математических моделях. [c.158]

Поскольку фосфаты часто лимитируют развитие организмов ннзших трофических уровней в водоемах, они могут определять кинетику биохимической трансформации органических, в том числе нефтяных загрязнений. В качественном отношении это влияние в значительной степени изучено, однако при математическом моделировании процессов трансформации веществ оно йока не учитывается. [c.160]

В поверхностных водоемах процессы деструкции и трансформации химических веществ происходят под действием различных физико-химических факторов и в процессе жизнедеятельности многочисленной флоры и фауны водных объектов. На практике, в искусственных условиях, эти процессы могут быть значительно ускорены при обработке сточной и речной воды на очистных сооружениях, в частности, при хлорировании, озонировании и воздействии других сильных окислителей. Снижение исходных концентраций химических веществ в воде с образованием более простых соединений рассматривается как положительный факт, свидетельствующий о достаточной мощности и самоочищаю-щей способности водоема. Однако наблюдения последних лет показали, что в некоторых случаях процессы самоочищения приводят к образованию продуктов, обладающих более сильным запахом, цветностью или токсичностью, чем исходное соединение. Исследование фенолов под действием физико-химических факторов выявило интенсивное возрастание запаха и цветности растворов обнаружена более высокая токсичность растворов фенолов, обработанных озоном и введенных опытным животным (23). На примере таких стойких хлороорганических соединений, как ДДТ и гек-сахлорциклогекса, показано, что они в водной среде сохраняются без изменения годами и распространяются в самые отдаленные точки земного шара, включая Арктику и Антарктиду, и попадают в организм их обитателей. Поэтому изучение стабильности и трансформации веществ в водной среде играет важную роль при нормировании химических [c.81]

В последние годы в микробиологических исследованиях, а также в промышленности появился новый способ использования микроорганизмов. С помощью ферментов микроорганизмов представляется возможным изменить отдельные участки в молекулах органических веществ — происходит микробиологическая трансформация веществ. В отличие от процессов биосинтеза и брожения, в которых участвует большое количество ферментов, в микробиологической трансформации обычно работает один определенный фермент, катализирующий окисление, декарбоксилирование, метилирование или какую-либо другую реакцию. Чтобы провести трансформацию какого-либо вещества, вначале размножают культуру соответствующего микроорганизма до количества, равного 5—107о объема трансформируемого раствора. Раствор для трансформации вещества готовят, учитывая, что 1) в нем надо растворить максимально возможное количество трансформируемого вещества (обычно 10—25%) и 2) надо использовать минимальное количество необходимых для развития культуры питательных солей, притом в таком виде, чтобы не было затруднено химическое выделение вещества. Если трансформйруемое вещество не растворяется в воде, его предварительно растворяют в нейтральном органическом растворителе и затем, при интенсивном перемешивании, смешивают с основной средой. Трансформацию ведут в стерильных условиях при оптимуме pH, температуры и других условий. Длительность процесса обычно 1—2 сут. После микробиологической трансформации следует химическое выделение вещества из раствора. [c.208]

Основные вычислительные аспекты достаточно детальных моделей распространения ЗВ в реке, основанных на строгих вычислительных методах решения, но все же упрощенных с точки зрения учета взаимодействия и трансформации веществ, представлены в работе Канторович, 1986]. Численные алгоритмы расчета распространения консервативных примесей в одномерном речном потоке базируются на применении метода конечных элементов в сочетании с методом Галеркина. Алгоритм приспособлен для расчетов неустановившегося движения воды по уравнениям Сен-Венана совместно с расчетами трансформации примеси. Достоинство предлагаемых моделей состоит в однотипности применяемых методов решения дифференциальных уравнений, входящих в получаемую систему. Недостаток этих моделей заключается в ограниченности применения только для консервативных примесей (хотя предложенная вычислительная схема может быть обобщена и для неконсервативных примесей), а также в реализации модели на морально устаревшей вычислительной технике и в необходимости ее адаптации к возможностям современных компьютеров. [c.287]

Оценка качества природных вод для неконсервативных примесей базируется на коэффициентах трансформации этих примесей. На предварительной стадии обычно используются упрощенные уравнения трансформации веществ. Учитывается суммарный сток ЗВ и антропогенная нагрузка за среднерасчетный или критический (обычно маловодный) период времени. Генерируются оценочные коэффициенты трансформации ЗВ на участках рек и оценивается качество природных вод (блок 4 схемы, приведенной на рис. 9.1.1). Зная качество природных вод в разрезе расчетных участков, можно провести сопоставление его с требованиями соответствующих стандартов, используя оценочную модель оптимизации водоохранной деятельности (блок 3). Итоговая информация этого блока содержит показатели качества воды в фиксированных створах, рекомендуемые технологии очистки, допустимые объемы сбросов и затраты на реализацию мероприятий. [c.325]

Пропись проведения испытаний. Подбор организмов. Чтобы сохранить полезные человеку виды, участвующие в круговороту веществ водоема, необходимо взять представительные организмы из всех основных звеньев круговорота, которые обеспечивают а) процессы самоочищения (прежде всего деструкцию органических веществ), б) первичное продуцирование органического вещества в) трансформацию веществ гетеротрофами вплоть до биопродукции в виде промысловых организмов. [c.39]

Важнейший фактор диагенетических трансформаций вещества отложений — биологический. Верхний слой отложений (зона ДГ1) — область жизнедеятельности различных илоедов (в условиях аэробной среды) и микроорганизмов — бактерий, низших 1рибов, ак шномицеюв, водорослей. В анаэробных условиях зон Д1 2 и Д1 з сохраняются словия для существования только анаэробных бактерий, причем с глубиной количество и биомасса бактерий экспоненциально убывают. [c.42]

Практически все диагенетические процессы и реакции сопровождаются вьщелением больших количеств различных газов — побочных продуктов органо-минеральных трансформаций вещества отложений. В наиболее значительных количествах образуются СОг, Н2, НгЗ, СН4, КНз и N2. По расчетам В.А. Успенского, около 26,5 % исходной массы ОВ составляют диагенетические газы, преимущественно СН4 как конечный продукт диагенети-чсского цикла газообразования в анаэробных [c.43]

Заметное иодкисление раствора при облучении, наблюдавшееся во всех экспериментах, свидетельствует о том, что при радианионном окислении образуются органические кислоты. Для того чтобы более конкретно представить себе механизм радиолиза, необходима идентификация нродуктов, образующихся при радиационной трансформации веществ, обус.яов.пивающих привкусы и запахи воды. [c.89]

При использовании данных о структуре активного центра можно высказать некоторые предположения о молекулярных механизмах трансформации веществ под действием гидрогеназы. Известно, что активный центр гидрогеназы из Т. roseopersi ina включает четыре иона железа и четыре иона кислотолабильной [c.50]

Детальное кинетическое и структурное исследование а-химотрипсина позволило построить молекулярную модель трансформации веществ под действием этого катализатора. Значительную роль в создании этой модели сыграл метод рентгеноструктурного анализа. Методами химической модификации было найдено, что каталитическая активность определяется функционированием целого ряда остатков аминокислот. На рис. 36 представлен фрагмент белковой молекулы а-химотрипсина, составляющей активный центр фермента (Blow, Birktoft, Hartley, 1969), (см. также рис. 31). [c.91]

В биохимических системах ферменты, как правило, действуют не изолированно, а катализируют целые цепи превращений молекул. Последовательности трансформации веществ образуют сложную схему метаболических путей (Дэгли, Никольсон, 1973). В настоящее время исследование кинетических закономерностей реакций в полиферментных системах составляет весьма быстро прогреооирующий и самостоятельный раздел биоюиветикв (Сель-ков, 1979 Береаин, Варфоломеев, 1979). [c.170]

В центре изложения лежит идея о кооперативном микробном сообществе, взаимодействующем со своей средой обитания на основе трофических связей, включающих химические трансформации веществ, служащих прямым источником энергии для деятельности микроорганизмов. Главное внимание уделено циклу органического углерода с фотоавтотрофными продуцентами и органотрофными деструкторами. Однако этот цикл вызывает множество сопряженных реакщй в геосфере, обозначаемых как биологически опосредованные. Эти реакции не необходимы для жизнедеятельности микробного сообщества и иногда даже вредны для него, вызывая сукцессию со сменой сообществ, но без воздействия биоты они не происходят. Задачей изложения было сформировать приоритеты микробиологических исследований на основе иерархии природных систем. В результате складывается мировоззрение, отличное от того, которое мы находим в учебниках общей микробиологии. [c.3]

Миграция элементов осуществляется в разных формах, и здесь следует отметить вклад в нее живых организмов. Перенос вещества осуществляется в водной или воздушной среде. Здесь мы не обсуж- даем геологическую миграцию в виде расплавов, хотя она составля- ет исходный пункт для трансформации веществ на поверхности Зем-Р ли. Излияния лавы дают изверженные породы, переработка кото- рых на поверхности Земли и составляет исходный пункт в геохимии ландшафтов. Особый случай составляют гидротермы и дегазация [c.204]

Вот эта особая, определяющая активность живого должна быть как-то подчеркнута, по одному тому хотя бы, что оно слишком часто забывается. В развитых сообществах изменения биогеоценозов подчиняются прежде всего биологическим закономерностям — разумеется, изменения неживых компонентов биогеоценозов, имеющие характер катастроф (извержения вулканов, землетрясения и т. п.), не учитываются. В эволюции биосферы активное начало принадлежит живому — это отчетливо продемонстрировали работы другого крупнейшего советского ученого, академика В. Вернадского. Он доказал в своих грудах, что развитая жизнь стала ведуитим фактором геологического развития планеты. Эволюция живого привела к тому, что создался совершенно новый элемент Земли — почвенный покров, биоиосное вещество. Биологические, а не физико-химические или геологические закономерности стали отныне определять темпы и даже формы трансформации вещества и энергии на нашей планете. [c.213]

Доступные для трансформации вещества, не вовлекаемые в биологический круговорот (часто токсичные для биоты вещества техногенного происхождения). Удаление из почвы и воды происходит вследствие их химической и микробиологической трансформации. При этом возможна также и токсификация веществ, т.е. нетоксичные вещества в результате биотрансформации могут превращаться в токсичные. [c.247]

В этом случае в каждый момент существования каталитическЬй системы ассимилированная энергия больше полезно рассеиваемой энергии не только в силу образования некоторого стационарного запаса химической энергии в кинетической сфере, определяемого разностью (170), но и потому, что часть вспомогательных веществ кинетической сферы переходит в состав сложного центра катализа. При этом в результате трансформации веществ и энергии в кинетической офере происходит эво люци-онное лревращение центра катализа, задерживающее энергию. [c.149]

Трансформация вещества S (II стадия) также начинается со стерилизации ферментера и воздушного фильтра водным раствором формалина. Особое внимание уделяется размолу стероида на микромельнице и получению суспензии его в стерильной воде с содержанием стероида I г/л. Для предотвращения развития посторонней микрофлоры используется добавка антибиотика. Перемешивание и аэрация осуществляются, как и на предыдущей стадии, так же используются и пеногасители. [c.102]

Водородные бактерии в системах жизнеобеспечения могут выполнять не только роль регенатора атмосферы, но также и утилизатора продуктов обмена человека и регенерации воды. В условиях СЖО в бактериальное звено поступают продукты жизнедеятельности человека, и в нем происходят процессы трансформации веществ, приводящие к утилизации отходов и регенерации атмосферы и воды (рис. 41). Замыкание водного контура — необходимое условие для решения общей схемы массообмена СЖО. Для этого необходимо осуществить режим циркуляции среды в бактериальном культиваторе и включить в ее состав жидкие выделения человека. [c.117]

В опытах с перевязкой аксона показано, что везикулы, вакуоли, тубулярные структуры ЭПР транспортируются вдоль по нейрону в прямом и обратном направлениях и без включения внутрь экзогенных маркеров. Это указывает на контейнерный (в форме везикул) путь переноса макромолекул от центра к периферии и, наоборот, без трансформации веществ. Например, пероксидаза, захваченная перикарионом нейрона, попадает в эндосомы и, минуя систему ГЭРЛ, с прямым медленным аксо-током (1,5 мм/сут) переносится в терминали. Другой пример ацетилхолинэстераза, синтезируясь как белок в теле нейрона, мигрирует в терминаль с медленным аксотоком как растворимая форма фермента и с быстрым аксотоком в везикулах. [c.33]

Б тех немньгйх случаях, когда какой-либо физиологический-, показатель микробной активности был зарегистрирован в почвах зимой, уровень активности был ниже, чем весной или летом. До сих пор точно не установлена относительная доля всей микробной популяции, а также число специализированных групп бактерий, которые проявляли бы активность в почвах зимой. Неизвестно, например, с какой скоростью протекают в холодных почвах процессы минерализации органического вещества, фиксации азота и другие виды микробной трансформации веществ. Не ясно даже, поддаются ли указанные процессы в зимних почвах измерению. [c.48]

Второй этап осуществляется в цитозоле и отчасти в ми- охондриях и связан с высвобождением около 10% энер-ии. Трансформация веществ, происходящая на втором тапе, связана с работой ряда метаболических систем, та- их, как гддкодцз, пентозофосфатный цикл, система, азо-истого ошена (дезаминирование и переаминирование), [c.51]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология