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
Применение сосудов Дьюара в сельском хозяйстве
Искусственное осеменение коров и телок. Инструкция.   Министерство сельского хозяйства РФ   Увеличение производства продукции животноводства зависит от уровня организации воспроизводства сельско ...

Производство органических кислот
Среди органических кислот самая важная — уксусная. На ры­нок США ее ежегодно поступает около 1,4 млн. т общей стои­мостью до 500 млн. долл. (без учета уксуса). В прошлом ос­новную часть уксусной ...

Сыр
Сыроварение — один из древнейших процессов, основанных на ферментации. При производстве сыра сохраняется питательная; ценность молока. Сыр упоминается в книгах писателей Древней Греции и Рима. В ...

Геллановая камедь
Геллан — полисахарид, состоящий из остатков глюкозы, рамнозы, глюкуроновой кислоты и содержащий О-ацетильные группы (3—4,5%), — получают методом аэробной ферментации при участии Pseu ...

Глюкозоизомераза
«Королевой» иммобилизованных ферментов в промышленности можно считать глюкозоизомеразу, которая катализирует пре­вращение глюкозы во фруктозу. Коммерческие препараты ее известны под фирменным название ...

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 ...

Интерферон, Гормон роста, Вакцины
ИнтерферонИнтерфероны — это группа белков, открытых в ходе изучения веществ, вырабатываемых клетками, зараженными вирусами. Они индуцируют как локальные, так и системные противови­русные реакции ...

Использование ферментов в промышленности
Хотя в наше время, и особенно в последние двадцать лет, интерес к использованию ферментов в промышленности все бо­лее возрастает, их внедрение в производство происходит мед­ленно. Набор используемых с ...

Активный ил
Переработка отходов с помощью активного ила, осуществляе­мая сложной смесью микроорганизмов, была предложена в 1914 г. Этот процесс более эффективен, чем фильтрация, и по­зволяет перерабатывать сточны ...

Электроэнергия
Одним из интересных аспектов общей проблемы улавливания солнечной энергии является использование компонентов биоло­гических мембран для генерации электропотенциалов. Таким путем можно попытаться созда ...

Биологический контроль за системами микробиологической переработки отходов
Основным условием применения биологической переработки сточных вод является постоянный контроль за возможным ток­сическим действием на установку со стороны поступающих сто­ков, с тем чтобы предотврати ...

Производство аминокислот из биосинтетических предшественников
Использование предшественников при производстве аминокис­лот позволяет успешно «обходить» метаболический контроль, осуществляющийся по механизму обратной связи и репрессии. Рассмотрим процесс синтеза ...

Образование полисахаридов при брожении
Для образования большого количества   полимера   требуется легкодоступный и дешевый источник  углерода.   Ферментация позволяет культивировать организм-продуцент в строго опреде­ленных условиях среды, ...

Системы переработки отходов в аэробных условиях
Для переработки твердых отходов необходимо много времени и средств, поэтому на фермах с интенсивной технологией для их удаления стали широко использовать воду. Образующуюся взвесь закачивают в хранили ...

Амилазы и амилоглюкозидазы
Использование ферментов в производстве крахмала позволяет контролировать глубину его гидролиза и получать продукцию с желаемыми свойствами: вязкостью, сладостью, осмотическим давлением и устойчивостью ...

Консервированные овощи
Как и в случае многих других разновидностей пищевого сырья, необходимость сохранения овощей для употребления их в тече­ние всего года привела к созданию ряда новых пищевых про­дуктов. До того как в пр ...

Типирование подлежащих пересадке тканей
Гуморальные и клеточные реакции, ответственные за оттор­жение тканей и органов при межвидовой их пересадке или же при пересадке пациенту, не состоящему в родстве с донором, направлены в основном проти ...

Основная масса вырабатываемого на крупных предприятиях спирта
Основную массу вырабатываемого на крупных предприятиях спирта получают сегодня при помощи дрожжей [Saccharomyces, обычно S. cerevisiae, но иногда и S. uvarum (carlsbergensis) и S. diastaticus]. Первая ...

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 ...

Инокуляция
В прошлом сыроделы полагались на бактерии, имеющиеся в натуральном молоке. Присутствие в нем как нужных, так и не­желательных микробов приводило к тому, что разные партии сыра отличались друг от друга ...


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