Метаболическая функция

Cтраница 3

При изображении биогеохимических циклов других веществ делают акцент на обмене между организмами и резервным фондом, а также на путях движения веществ внутри экосистемы. Так, круговорот углерода и кислорода обеспечивается комплементарными процессами фотосинтеза и дыхания. Азот, фосфор и сера проделывают в экосистеме более сложный путь, причем в этом им помогают микроорганизмы со специализированными метаболическими функциями. [31]

Исследование содержания катехинов и олигомерного компонента А в наименее активной части дерева - коре - показывает, что и простые катехины и полимеризованные не являются инертными веществами в метаболизме этого растения. Причем количественный перепад бывает настолько велик, что метаболическая активность этих соединений становится очевидной. Действительно, в наружном полуотмершем слое коры 20-летнего дерева содержание этих ве ществ в 3 - 5 раз меньше, чем во внутреннем слое, который непосредственно прилегает к камбию и выполняет более активные метаболические функции. [32]

Таким образом, так или иначе, на определенном этапе роста популяция переходит в стационарную фазу, одной из основных характеристик которой является стационарная ( максимальная, равновесная) концентрация микроорганизмов. Считается, что существует ряд одновременно действующих факторов, определяющих величину максимально достижимой плотности популяции. Среди таких факторов рассматривают концентрацию в питательной среде источников пластического и энергетического обмена клеток, накопление определенных факторов, тормозящих рост, а также чисто физическое уплотнение клеток в культуре. Исходя из представлений, что для осуществления нормальных метаболических функций каждая микробная клетка требует определенного минимального объема питательной среды, а следовательно, и пространства ( - пространства), максимальную концентрацию клеток иногда называют М - концентрацией. Но для использования этого термина в каждом таком случае требуется уверенность в том, что прекращение роста популяции обусловлено именно физическим уплотнением популяции. [33]

Стимулирующие дозы этих физиологически активных веществ на первом этапе вызьивают увеличение количества лабильной ДНК преимущественно в ядрах дифференцированных клеток. В меньшей степени это заметно в случае кинетина, в большей - в случае гербицида и особенно гиббереллина. Этот факт свидетельствует о том, что физиологически активные вещества в начале своего действия стимулируют метаболическую функцию ДНК, а следовательно, и ядра. К этому времени усиливаются синтез ДНК и митозы. Под влиянием гиббереллина в ядрах дифференцированных клеток стеблей пиронинофилия хроматина, обусловленная лабильной ДНК, сохраняется значительно дольше. [34]

Все попытки выделить АЛК-синтетазу из растений оказались безуспешными, а установленный на самых ранних этапах изучения биосинтеза хлорофилла факт включения в него в одинаковой степени как [ 1 - 14С ] -, так и [ 2 - 14С ] глицина противоречит установленному пути биосинтеза тема в животных и фотосинтезирующих бактериях. Более того, картина распределения меченых атомов свидетельствовала о включении интактной молекулы глутамата таким образом, что C-i ( карбоксильная группа) глутамата становится С-5 АЛК. Первый из них использует NADH в качестве кофермента и катализирует превращение 2-оксоглутарата в 4 5-диоксовалерат ( 23), а второй, 4 5-диоксовалерат: аланин - трансаминаза, катализирует образование АЛК и пирувата. Показано, что второй фермент присутствует также в jR / iodopseMdomonas sp / ierordes, однако его метаболическая функция в данном организме не ясна. [35]

Эволюцию обмена веществ следует представлять себе как медленный, многоступенчатый процесс, в результате которого на протяжении последних 3 - 4 млрд. лет последовательно возникали все новые и новые пути использования химической и физической среды. Действительно, эксплуатативный характер биохимической адаптации ни в чем не проявляется так наглядно, как в той последовательности, в которой вырабатывались системы метаболических реакций, использующих новые источники субстратов и энергии, по мере того как эти источники появлялись в окружающей среде. В табл. 1 кратко резюмирована схема биохимической эволюции по Уолду. Эта схема ясно иллюстрирует взаимодействие между организмами и средой: жизнедеятельность организмов приводит к изменению внешних условий, которое в свою очередь используется в результате появления новых метаболических функций. [36]

Встречающиеся в природе высокополимеры можно разделить на два класса: полимеры, изменения которых под действием излучения высокой энергии представляют только технический или академический интерес, и полимеры, радиационные изменения которых имеют первостепенное значение в области биологии и в отношении благополучия всего живого, в особенности человека. К этому классу можно отнести также некоторые белки, например коллаген и кератин, которые имеют только структурные функции, а также уже рассмотренные ( гл. Ко второму классу относятся нуклеиновые кислоты, или, более правильно, неуклеопро-теиды, которые образуют генетическое вещество клеточного ядра, а также белки, имеющие метаболическую функцию, например гемоглобин, миоглобин и ферменты. Небольшие дозы излучения, например 500 - 1000 р, почти не влияющие на большинство полимеров, оказывают очень сильное воздействие на природные полимеры второго класса, приводя к серьезным для организма и даже смертельным последствиям. В настоящее время детальные данные о характере воздействия излучения высокой энергии па протеины почти полностью отсутствуют, несмотря на накопление значительного количества фактического материала, касающегося суммарного действия излучения. [37]

Ионы Са2 играют важную роль в регуляции многих биохимических реакций, протекающих в клетке. В поддержании низкой по сравнению с внеклеточным пространством концентрации ионизированного Са2 в цитоплазме принимают участие митохондрии. Эти внутриклеточные органеллы способны аккумулировать большие количества Са2 и вместе с тем им принадлежит решающая роль в обеспечении энергетических потребностей клетки в целом. Накопление Са2 в митохондриях существенно влияет на активность многих ферментов, локализованных в матриксе и катализирующих отдельные стадии цикла трикарбо-новых кислот, окисления кетокислот с разветвленной цепью, липолиза и др. Ярким примером участия Са2 в регуляции собственных метаболических функций митохондрий является торможение окислительного фосфорилирования. [38]

Типичный представитель этого весьма широкого класса природных и синтетических ионофоров - валиноми-цин, антибиотик, синтезируемый простейшим грибком Streptomyces fulvissimus. Валиномицин - циклический депсипептид с 36-членным кольцом из чередующихся аминокислот и сс-оксикислот. На рис. 95 показаны напоминающая браслет структура свободного валиноми-цина и цилиндрическая структура его калиевого комплекса. Центральный катион полностью экранирован внешней липофильной поверхностью валиномицина. Комплекс легко растворяется в мембранах клеток и органелл и нарушает такую важную метаболическую функцию мембран, как окислительное фосфорилирова-ние. [39]

Необходимо признать, что наши сведения о значении фенолов в метаболизме настолько неполны, что нельзя сделать никаких надежных обобщений даже в случае, если функция какого-то соединения нам известна. Однако заслуживают внимания некоторые априорные соображения. Во-первых, основные функциональные метаболиты, имеющие очень широкое или универсальное распространение, вряд ли имеют какое-либо значение для систематики. В-третьих, наличие высокоспециализированных вторичных метаболитов ( таковыми являются многие минорные фенолы) может иногда представлять собой адаптацию к специализированным функциям в растении ( еще не известным) или отражать специализированные условия метаболизма, не связанные непосредственно с фенольными веществами. В любом случае следует ожидать, что для рассматриваемых фенолов будет найдено ограниченное распространение среди филогенетически близких растений; не исключено также, что они будут обнаружены в ряде совершенно не связанных групп, представляющих собой отдельные случаи развития такой метаболической функции. Такие вещества будут представлять значительный интерес в довольно узком систематическом контексте и вряд ли будут иметь значение для широких обобщений: хорошим примером могут служить антоцианидины, у которых отсутствует 3-оксигруппа; они встречаются относительно широко у Gesneriaceae, в единичном случае у близко родственных Arrabidaea ( Bignoniaceae) и у мха Вгуит; очевидно, они были бы интересны только для систематика, занимающегося Gesneriaceae и их непосредственными соседями. Наконец, в-четвертых, некоторые конечные продукты метаболизма могут быть так же широко распространены, как некоторые из основных метаболитов, и поэтому также не иметь значения для систематики. Примеры могут быть найдены среди веществ, представляющих метаболический сток; на ум приходят почти универсальные кверцетини кемферол. [40]

Печень - самый крупный из внутренних органов тела, составляющий 3 - 5 % его массы. Она расположена непосредственно под диафрагмой в брюшной полости. В ней протекают многие обменные процессы, необходимые для поддержания постоянного состава крови. Многие ее функции связаны с утилизацией веществ, поступающих из пищеварительного тракта. Несмотря на огромное разнообразие метаболических функций, выполняемых печенью, ее гистологическая структура сравнительно проста и однотипна. [41]

Вход технологических материалов и выход продуктов загрязнения при плавке и рафинировании алюминия. [42]

На первом этапе такого состояния происходит простое повышение плотности костной ткани, особенно заметной в позвонках и тазу. После абсорбирования фторида в костную ткань отмечается кальциноз связок таза. И, наконец, в случае чрезмерного и продолжительного воздействия фторида начинается кальциноз параспиналь-ных и связочных структур, а также суставов. Хотя эта последняя стадия зафиксирована в тяжелой форме на криоли-товом производстве, такие запущенные стадии у рабочих, занятых в алюминиевом плавильном производстве, отмечались редко. Очевидно, менее тяжелые изменения костных и связочных структур, выявленные при рентгеноскопии, не связаны с изменениями метаболической функции ( функциональной формы) костной ткани. Работающие в таком восстановительном производстве ( даже в течение 25 - 40 лет) могут быть защищены от перечисленных болезненных изменений при условии соблюдения профилактических мер и надлежащего применения вентиляции. Механизация термического производства должна свести к минимуму или полностью устранить воздействие вредных факторов, связанных с фторидом. [43]

В растительных клетках галогены накапливаются в вакуолях, главным образом в виде свободных ионов. Однако были идентифицированы и некоторые органические галогенсодер-жащие метаболиты. Петти [122] в своей работе приводит список, насчитывающий 29 микробных галометаболитов. Галоген, входящий во все эти соединения, - хлор, причем во всех случаях, кроме одного, хлор присоединен к углеродному атому, входящему в пяти - или шестичленное кольцо. Упомянутое исключение - хлорамфеникол ( СИН1205С12), в молекуле которого присутствуют 2 атома хлора, соединенные с концевым атомом углерода. Ни один из этих хлорсодержащих метаболитов не имеет какой-либо существенной метаболической функции. У высших растений хлорметабо-литы не известны. [44]

Перенос цинка через базолатеральную мембрану представляет собой, по-видимому, активный процесс, требующий присутствия кислорода и затраты энергии. Он ингибируется метаболическими ядами [ Kowarsky S. В эритроцитах он представлен главным образом как компонент карбоангидразы и в меньшей степени супероксиддисмутазы. Некоторое количество цннка связано, по-виднмому, с мембраной, участвуя в стабилизации ее структуры. Лейкоциты содержат до 0 3 % цинка, который в отличие от эритроцитарного цинка не обменивается с его плазменными запасами и не реагирует на дефицит этого элемента. Основным транспортным белком плазмы крови, переносящим 2 / з метаболически активного цинка, является альбумин. Содержание цинка в плазме крови тесно коррелирует с количеством цинка, связанного альбумином. Основное количество цннка, присутствующего в амниотнческой жидкости, также связано с альбумином. Цинк присутствует также в х2 - макроглобулине, метаболическая функция которого недостаточно изучена. Одно время допускали, что транспорт цинка в системе воротной вены осуществляется трансферрином [ Evans G. W., Winter T. W., 1975 ], но оказалось, что связь цинка с альбумином прочнее, чем с трансферрн-ном [ Charlwood P. Степень всасывания цинка коррелирует с содержанием альбумина, а не трансферрина. Таким образом, уровень циркулирующего альбумина может иметь существенное значение в процессах всасывания цинка. [45]

Страницы: 1 2 3 4