химический каталог




Введение в биотехнологию

Автор М.Е.Бекер

п аминокислот, что необходимо для биосинтеза белков.

Нормальное функционирование клетки, т. е. обмен веществ, рост и размножение может происходить только тогда, когда в ней имеется достаточное количество воды и если клетки погружены в водную среду с растворенными в ней питательными веществами. При отделении клеток от питательной среды, например путем центрифугирования или фильтрования, обмен веществ продолжается до тех пор, пока в межклеточном пространстве имеется вода и в ней растворены питательные вещества. После их использования обмен веществ в клетках продолжается за счет клеточных резервов (углеводы, липиды) в том случае, есля сохраняются оптимальные температура и реакция среды. Когда использованы и резервные вещества, начинается автолиз клеток— саморазрушение, в результате которого белки распадаются на аминокислоты и углерод аминокислот идет для энергетических нужд.

Изучение различных физических свойств биомассы клеток (парциальное давление паров воды, теплота испарения, диэлектрические постоянные и др.) показало, что при влажности биомассы свыше 20% вода полностью заполняет объем клетки и функционирует как непрерывная среда. При этих условиях в клетке могут свободно протекать все ферментативные процессы. Если биомасса содержит 10—20% влаги, то это в основном связанная вода. Клеточные коллоиды в данном случае переходят в гели и протекание всех ферментативных процессов затруднено. Если влажность биомассы еще ниже — 5—10%, ее физические свойства резко изменяются, но и при этих условиях, можно полагать, еще возможен обмен между молекулами воды и некоторыми веществами на близлежащих участках. Если влажность биомассы менее 5%, вода в клетке локализуется в пределах, определенных структурных элементов. При таком обезвоживании биомассы микробной культуры часть клеток повреждается и инактивируется. Инактивация клеток имеет место и при хранении сухих микробных препаратов. В то же время в сухом виде жизнеспособность клеток сохраняется гораздо дольше — до нескольких лет, так как из-за низкого содержания воды все реак24 ции протекают очень медленно. Обычно содержание влаги в сухих микробных препаратах колеблется от 3 до 12%. Чем меньше влажность культуры, тем дольше можно ее хранить. Свойства культуры — тип обмена веществ — в период обезвоживания и хранения обычно не изменяются.

летальное состояние

II;

дода

Й 3> §5

активные жизненные процессы

дещестЁа, пригодные Зля обмена

оптимальные

услобил

биологические структурные элементы

лреданабиоз

анабиоз

Рис. 7. Значение воды в жизненных процессах

При уменьшении содержания воды снижается интенсивность биохимических реакций, а следовательно, и интенсивность жизненных процессов. В настоящее время неизвестно, можно ли полностью остановить обмен веществ в клетке. В сухих микробных препаратах, где содержание влаги 3—12%, наблюдается вы25

деление C02 и уменьшение количества сухой массы. Это можно наблюдать, храня сухие хлебопекарные дрожжи, например, в герметических сосудах при температуре 30°С. Уже через 2 нед такого хранения в сосудах, содержащих дрожжи влажностью 10—12%, количество С02 увеличивается почти в 10 раз, т. е. до 2,5—3%, а количество 02 уменьшается до 18—19%. При хранении более сухих препаратов изменения в составе газов определить трудно. Состояние, в котором все активные жизненные

процессы в клетках замедлены или приостановлены, называют анабиозом.

Анабиоз имеет место и при замораживании клеток, когда свободная вода внутри клетки превращается в лед. И в этом случае физиологические процессы максимально замедляются или даже прекращаются, так как биохимические реакции в твердой фазе льда идти не могут из-за отсутствия свободного движения молекул. При замораживании клеток, особенно медленном, образуются крупные кристаллы льда внутри клетки, которые могут вызвать повреждения клеточных структурных элементов. Следовательно, клетки надо обезвоживать или замораживать так, чтобы не допустить необратимые изменения в них, в противном случае наступает летальное состояние — смерть, а не анабиоз. Зависимость жизненных процессов от воды иллюстрируется рис. 7. Если биополимеры и мембраны клеток»необратимо теряют свои главные свойства — обмен веществ, способность к воспроизводству, способность к саморегуляции, тогда даже в присутствии воды жизнь прекращается и наступает летальное состояние.

Обезвоженные или замороженные клетки микроорганизмов более выносливы к воздействию таких факторов, как температура, радиация и др.

Термочувствительность дрожжей Candida при содержании влаги 70 и 10% в температурном интервале от 30 до 70°С (длительность воздействия 3 ч) показана на рис. 8 в виде кривой — термограммы.

26

Из термограммы видно, что дрожжи влажностью 70% быстро инактивируются и при 65°С все клетки погибают, в то время как дрожжи влажностью 10% при этой температуре сохраняют 30—40 % живых клеток.

Доказано, что сухие или замороженные культуры сохраняют свою жизнеспособность в течение тысячелетий.

Глава II

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ

И ФЕРМЕНТ

страница 9
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81

Скачать книгу "Введение в биотехнологию" (2.32Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
обучение по специальности мастер холодильного оборудования
купить наручные электронные часы в интернет магазине недорого мужские
kvr 160 характеристики
садовая пластмассовая мебель

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(07.12.2016)