О КОМПАНИИ
ООО "ВиАТорг"
г. Белгород
ПРОДУКЦИЯ
Cосуды Дьюара криобиологические
КОНТАКТЫ
Связь с нами

ПРОДУКЦИЯ
Cосуды криобиологические (Сосуды Дьюара)



КОНТАКТЫ
ООО "ВиАТорг", г. Белгород
Компания "ВиАТорг" официальный представитель Харьковского завода транспортного оборудования в России поставляет криобиологические сосуды (Сосуды Дьюара) по России и странам СНГ.
У нас Вы можете купить Сосуды Дьюара недорого

E-mail:viatorg@yandex.ru

СТАТЬИ
Биотехнологии, принципы и применение


Партнеры
Объявления


Популярное
Интересные факты криобиологии
Гибридизация путем скрещивания
Наиболее простой путь создания организмов с желаемым комп­лексом генетически обусловленных признаков — это скрещива­ние штаммов, принадлежащих к противоположным половым типам. Как про так и эука ...

Трансформация
Полученные in vitro рекомбинантные плазмиды необходимо пе­ренести в подходящую клетку-хозяина, природа которой и оп­ределяет особенности способа трансформации. Так, клетки Е. coli становятся компетент ...

Важнейшие гены плазмид
Для биотехнологии особенно интересны те гены плазмид, в ко­торых закодирована способность к фиксации азота и деграда­ции органических соединений, а также факторы вирулентности патогенных бактерий.

Энергетика
В ходе эволюции в биологических системах сформировался ряд весьма совершенных механизмов превращения энергии. На рис. 1.3 представлены основные известные их типы, часть которы хиспользуется разными сп ...

Перспективы развития
В будущем влияние биотехнологии на развитие химической про­мышленности будет определяться возможностью объединения; принципов микробиологии, биохимии и химической технологии. Основной предпосылкой исп ...

Определение биоповреждений
Под биоповреждением понимают «любое нежелательное изме­нение свойств какого-либо материала, вызванное жизнедея­тельностью различных организмов». В широком смысле это процесс, приводящий к уменьшению ц ...

Чановое выщелачивание
Чановое выщелачивание используется в горнорудной про­мышленности для извлечения урана, золота, серебра и меди из окисных руд. Медные и урановые руды сильно измельчают и смешивают с растворами серной к ...

Защита авторских прав в биотехнологии
Подходы к проблеме защиты авторских   прав при внедрений-открытий в области биотехнологии в целом сходны с известны­ми для других видов деятельности. Так, коммерчески важные открытия могут охраняться ...

Примеры биологического контроля
Антагонистическое действие Trichoderma Об антагонистической активности гриба Trichoderma известно давно. Если внести во влажную почву значительное количество Trichoderma lignorum, то он подавит выпрев ...

Популярность биотехнологии
Хотя популярность биотехнологии обусловлена главным об­разом использованием технологии рекомбинантных ДНК, нуж­но подчеркнуть, что и в других областях науки был сделан ряд крупных открытий, повлиявших ...

Криобиологические сосуды (Сосуды Дьюара)
Сосуды Дьюара (по имени Дж. Дьюара сосуды с двойными стенками, между которыми создан вакуум [не менее 1,33 мн/м2 (10-5 мм рт. cт.)], что обеспечивает высокую теплоизоляцию вещ ...

Материалы
Биотехнология может оказать влияние на получение и исполь­зование различных материалов по меньшей мере тремя спосо­бами. Во-первых, она будет способствовать развитию добычи промышленного сырья, наприм ...

Продукты из сои
Соя издавна принадлежит к числу главных пищевых культур в странах Азии, особенно в Китае и Японии. В восточной кухне она служила главным поставщиком белка и масла задолго да того, как ее стали использ ...

Азот
Происходит от греческого слова azoos - безжизненный, по-латыни Nitrogenium. Химический знак элемента - N. Азот - химический элемент V группы периодической системы Менделеева, порядковый номер 7, отн ...

Поглощение некоторых металлов дрожжами и бактериями
Микроорганизмы способны концентрировать металлы одним из следующих способов: 1) внеклеточное накопление участву­ющих или не участвующих в метаболизме металлов путем свя­зывания или осаждения их на ...

Пищевые продукты и напитки
Традиционные способы использования микроорганизмов при производстве различных сортов пива, вина и сброженных про­дуктов совершенствовались тысячелетиями, и все же до недав­него времени в них было боль ...

Опыты по генетической инженерии in vitro
Для получения разнообразных белков эукариот и вирусов Животных широко применяются бактерии и дрожжи Saccharo-myces cerevisiae. При этом используются самые разные методы, нр наиболее широко, те из дих, ...

Непрерывное культивирование
Метод непрерывного культивирования основан на поддержании в системе динамического равновесия. Для перемешиваемой глу­бинной культуры постоянного объема это означает постоянство скорости роста микроорг ...

Отходы от производства красителей
Текстильная промышленность и производство красителей от­правляют в отходы устрашающее количество красителей а лигментов, единственным общим структурным свойством которых является наличие хромофорной г ...

Возможности применения бактериального выщелачивания
Из-за огромных масштабов операций по выщелачиванию отва­лов активность бактерий, развивающуюся в ходе процесса, мож­но контролировать только в ограниченной степени. Для наибо­лее эффективного использо ...


Фотосинтез
Биотехнологии » Энергия и биотехнология


Фотосинтез является ключевым процессом жизнедеятельности и осуществляется в основном в растениях. В простейшей форме он описывается реакцией
Фотосинтез
Кроме углерода, водорода и кислорода в ходе светозависимых реакций, протекающих в растениях, в состав органиче­ских веществ включаются также азот и сера.
Основные процессы фотосинтеза сегодня уже хорошо изве­стны. Они протекают в хлоропластах (рис. 2.2), которые погло­щают СО2, поступающий в растение путем диффузии. Первич­ный процесс карбоксилирования осуществляется в строме (части хлоропласта, содержащей мало мембран) и катализиру­ется рибулозобисфосфат-карбоксилазой (РБФК). В результате образуются две молекулы трехуглеродной кислоты (фосфоглицерата, ФГ), которые затем восстанавливаются с образованием молекул трехуглеродного сахара — триозофосфата. Это вещест­во в хлоропластах служит предшественником крахмала, но мо­жет поступать и в цитоплазму, где оно используется при синтезе сахарозы. Часть связанного углерода повторно поступает в восстановительный пентозофосфатный цикл (ВПФ-цикл), поддер­живая фонд акцептора СО2, рибулозобисфосфата.
ВПФ-цикл «работает» в направлении   синтеза,   используя энергию гидролиза АТР и окисления NADPH. АТР и NADPH
Хлоропласты высшего растения.
 
Рис. 2.2. Хлоропласты высшего растения.

образуются в ходе так называемых световых реакций фотосин­теза, которые идут в мембранных (тилакоидных) структурах хлоропластов. Для восстановления СО2 до СН2О нужно не ме­нее четырех электронов. Имеющиеся на сегодня данные говорят в пользу «Z-схемы» фотосинтеза, который протекает в результате кооперативного взаимодействия двух фотосистем (ФС I и ФС II, рис. 2.3), объединенных связующей цепью реакций пере­носа электрона. Восстановление NADP до NADPH происходит в ФС I при участии содержащего серу и железо белка ферредоксина.
Схема переноса электронов при фотосинтезе.

Рис. 2.3. Схема переноса электронов при фотосинтезе.
 
Свет улавливается своеобразными антенными хлорофилл-белковыми комплексами, и энергия его передается в реакцион­ный центр (Ртоо) ФС I, представляющий собой особым обра­зом устроенный комплекс хлорофилла а и белка. Здесь проис­ходит разделение заряда, и в результате восстанавливается ферредоксин. Электроны поступают от воды и передаются на руоо по связующей электрон-транспортной цепи от ФС II. В ходе идущей при участии ФС II реакции из воды образуется О2.
Переносчики электронов располагаются внутри мембраны тилакоидов таким образом, что поперек нее формируется элект­рохимический градиент, сопряженный с переносом электронов.
Соответствующий электрохимический потенциал используется для синтеза АТР. Белок, участвующий в этом процессе, известен как сопрягающий фактор и обладает свойствами обращенной АТРазы.
Длина волны света, поглощаемого хлорофиллами и други­ми фотосинтетическими пигментами, определяется свойствами этих молекул; именно от этого зависит, какая часть солнечного спектра может быть использована растениями (фотосинтетиче-ски активная радиация, ФАР). Она составляет в пересчете на энергию 45—50% всего падающего на растение солнечного све­та. Способность улавливать свет — первый из ограничительных факторов, определяющий эффективность фотосинтеза, если ис­ходить из количества падающего света.
При малой освещенности фотосинтез лимитируется световы­ми реакциями, а при более высокой интенсивности света или более низкой температуре — возможностями темновых реакций метаболизма углерода. У многих С3-растений умеренного кли­мата световое насыщение наблюдается при 100—150 Дж/м-2-1, что соответствует 50%-ной интенсивности солнечного све­та. При высоких интенсивности света и температуре влаги обыч­но не хватает (водный стресс). Стресс выражается в закрытии устьиц и подавлении метаболизма углерода. Таким образом, в полевых условиях взаимодействие световых и темновых реак­ций и их регуляция за счет диссипации (рассеивания) излишней световой энергии становятся определяющими.
В функционирующих хлоропластах каждая электрон-транс­портная цепь может осуществлять акт передачи каждые 15 мс. На ярком свету молекула хлорофилла в среднем поглощает фо­тон один раз в 100 мс, а в условиях слабого или рассеянного освещения даже реже. Однако, поскольку каждый реакционный центр связан с несколькими сотнями светособирающих молекул пигмента, интенсивность переноса электронов увеличивается. Время с момента поглощения света до попадания возбуждения в ловушку измеряется пикосекундами. Однако перенос электро-н.а осуществляется медленно, и лимитирующая реакция синтеза АТР протекает за время порядка 20 мс.
Как показано на рис. 2.3, в ходе фотосинтеза энергия элект­ронов изменяется от потенциала воды (+0,8 В) до потенциала СН2О (—0,43 В). Эта разность потенциалов эквивалентна 480 кДж. Таким образом, ВПФ-цикл должен был бы работать с высокой эффективностью, чего в действительности не наблю­дается.
Все дело в том, что фермент РБФК способен катализировать и окислительную реакцию между РБФ и О2, в результате кото­рой образуются ФГ и фосфогликолат. Эта окислительная реак­ция конкурирует с реакцией карбоксилирования за 2 ФГ, в результате чего углерод направляется по С-2-пути фотодыхания, в ходе которого образуется СO2, утрачиваемый растением.
В результате окислительных процессов и фотодыхания в С3-растениях эффективность фотосинтеза уменьшается на 15— 50% в зависимости от вида растений и условий окружающей среды. Эти изменения обусловлены действием нескольких фак­торов: 1) потерей субстрата карбоксилирования; 2) потерей уг­лерода из ВПФ-цикла; 3) потерей СО2 растением; 4) уменьше­нием диффузионного градиента, способствующего диффузии в растение.
Скорость фотосинтеза зависит от поступления СО2 в лист, что в свою очередь зависит от градиента концентрации СО2 и от ряда противодействующих факторов, связанных с наличием фи­зических и биологических барьеров для диффузии и ассимиля­ции:
 
Скорость фотосинтеза
где К — коэффициент диффузии; ri - соответствует разным типам противодействия. Варьирующее противодействие при диффузии r2 — это сопротивление устьиц. Сила его контролируется све­том, водой и концентрацией СО2. В частности, при недостатке воды устьица смыкаются.
Противодействие r3 (сопротивление мезофилла) зависит от на­личия ферментных компонентов, способных к ассимиляции СО2. Сродство фермента РБФК можно охарактеризовать константой Михаэлиса (Км). Согласно большинству последних оценок, Км по СО2 для РБФК составляет 10 — 20 мкМ, что эквивалентно содержанию СО2 в атмосфере, находящемуся в равновесии с содержанием его в воде. Другими словами, если в клетке нет механизма концентрирования СО2, то этот фермент будет рабо­тать со скоростью, равной примерно половине оптимальной.
Механизмы концентрирования СО2 существуют у некоторых водорослей и ряда высших растений с С4-типом фотосинтеза. Группа С4-растений включает несколько родов; в основном это тропические растения. К их числу принадлежат такие коммер­чески важные культуры, как сахарный тростник, кукуруза и сор­го, а также тропическая «слоновья трава» (Penmsetum). В опы­тах с этими растениями была зарегистрирована максимальная скорость образования сухого вещества: у них имеется дополни­тельный цикл карбоксилирования (С4-путь), который работает, как насос, перекачивающий СО2 из атмосферы к месту восста­новительной реассимиляции за счет ВПФ-цикла в клетках об­кладки проводящих пучков. Вначале углекислый газ атмосферы ассимилируется с образованием четырехуглеродных кислот (ма-лата и аспартата) в наружном (мезофильном) слое фотосин-тезирующей ткани. Эти кислоты переносятся в слой клеток обкладки проводящих пучков, где СО2 высвобождается и заново ассимилируется. В результате этого процесса фотодыхание в С4-растениях не так выражено, что увеличивает скорость фото­синтеза и продуктивность. Впрочем, хотя эти растения и ас­симилируют углерод более эффективно, они потребляют допол­нительную энергию для осуществления реакций С4-пути, и по­этому менее эффективно используют энергию света. С4-растения также с большим успехом используют воду и меньше страдают от повышенной температуры. Отметим, однако, что лишь немно­го видов С4-растений способны хорошо расти в местностях с умеренным климатом.



Другие новости по теме:

  • Эффективность фотосинтеза
  • Интенсификация фотосинтеза методами биотехнологии
  • Комбинированные системы, образующие водород
  • Повторное использование кофактора
  • Парасексуальный цикл у грибов


  •  (голосов: 0)

    ООО "ВиАТорг" © 2009
    Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru