Процесът на навлизане на хранителни частици в клетката. Механизмът на проникване на козметиката в кожата. Усвояване на лекарства при деца


Всички клетки са отделени от заобикаляща средаплазмената мембрана. Клетъчните мембрани не са непроницаеми бариери. Клетките са в състояние да регулират количеството и вида на веществата, преминаващи през мембраните, а често и посоката на движение.

Транспортът през мембраните е жизненоважен, защото... осигурява:

  • съответната pH стойност и концентрация на йони
  • доставка хранителни вещества
  • отстраняване на токсични отпадъци
  • секреция на различни полезни вещества
  • създаване на йонни градиенти, необходими за нервната и мускулната дейност.

Регулирането на метаболизма през мембраните зависи от физичните и химичните свойства на мембраните и йоните или молекулите, преминаващи през тях.
Водата е основното вещество, което влиза и излиза от клетките.

Движението на водата както в живите системи, така и в неживата природа се подчинява на законите на обемния поток и дифузия.


Дифузията е познато явление на всички. Ако капнете няколко капки парфюм в един ъгъл на стаята, миризмата постепенно ще изпълни цялата стая, дори ако въздухът в нея е неподвижен. Това се случва, защото материята се движи от област с повече висока концентрациякъм област с по-нисък. С други думи, дифузията е разпространението на веществото в резултат на движението на неговите йони или молекули, които се стремят да изравнят концентрацията си в системата.
Признаци на дифузия: всяка молекула се движи независимо от другите; тези движения са хаотични.
Дифузията е бавен процес. Но може да се ускори в резултат на плазмения поток и метаболитната активност.
Обикновено веществата се синтезират в една част на клетката и се консумират в друга. Че. установява се концентрационен градиент и веществата могат да дифундират по градиента от мястото на образуване до мястото на консумация.
Органичните молекули обикновено са полярни. Следователно те не могат да дифундират свободно през липидната бариера на клетъчните мембрани. Въпреки това въглеродният диоксид, кислородът и други липидоразтворими вещества преминават през мембраните свободно. Водата и някои малки йони преминават и в двете посоки.

Клетъчната мембрана.

Клетката е заобиколена от всички страни от плътно прилягаща мембрана, която се адаптира към всяка промяна във формата си с видима лека пластичност. Тази мембрана се нарича плазмена мембрана или плазмалема (на гръцки plasma - форма; lemma - черупка).

Общи характеристики на клетъчните мембрани:

  1. Различните видове мембрани се различават по своята дебелина, но в повечето случаи дебелината на мембраната е 5 - 10 nm; например дебелината на плазмената мембрана е 7,5 nm.
  2. Мембраните са липопротеинови структури (липид + протеин). Някои липидни и протеинови молекули имат въглехидратни компоненти (гликозилни групи), прикрепени към външните им повърхности. Обикновено делът на въглехидратите в мембраната е от 2 до 10%.
  3. Липидите образуват двоен слой. Това се обяснява с факта, че техните молекули имат полярни глави и неполярни опашки.
  4. Мембранните протеини изпълняват различни функции: транспорт на вещества, ензимна активност, пренос на електрони, преобразуване на енергия, рецепторна активност.
  5. По повърхностите на гликопротеините има гликозилови групи - разклонени олигозахаридни вериги, които приличат на антени. Тези гликозилови групи са свързани с механизма на разпознаване.
  6. Двете страни на мембраната могат да се различават една от друга както по състав, така и по свойства.

Функции на клетъчните мембрани:

  • ограничаване на клетъчното съдържание от околната среда
  • регулиране метаболитни процесина границата клетка-среда
  • предаване на хормонални и външни сигнали, които контролират клетъчния растеж и диференциация
  • участие в процеса на клетъчно делене.

Ендоцитоза и екзоцитоза.

Ендоцитозата и екзоцитозата са два активни процеса, чрез които различни материали се транспортират през мембраната или в клетките (ендоцитоза), или извън клетките (екзоцитоза).
По време на ендоцитозата плазмената мембрана образува инвагинации или израстъци, които след това, когато се завъртят, се превръщат във везикули или вакуоли. Има два вида ендоцитоза:
1. Фагоцитоза - поглъщане на твърди частици. Специализирани клетки, които извършват фагоцитоза, се наричат ​​фагоцити.

2. Пиноцитоза - абсорбция на течен материал (разтвор, колоиден разтвор, суспензия). Това често води до образуването на много малки мехурчета (микропиноцитоза).
Екзоцитозата е обратният процес на ендоцитозата. По този начин се отстраняват хормони, полизахариди, протеини, мастни капки и други клетъчни продукти. Те са затворени в затворени с мембрана везикули и се приближават до плазмалемата. И двете мембрани се сливат и съдържанието на везикулата се освобождава в околната среда около клетката.

Видове проникване на вещества в клетките през мембраните.
Молекулите преминават през мембраните чрез три различни процеса: проста дифузия, улеснена дифузия и активен транспорт.

Простата дифузия е пример за пасивен транспорт. Посоката му се определя само от разликата в концентрациите на веществото от двете страни на мембраната (концентрационен градиент). Чрез проста дифузия в клетката проникват неполярни (хидрофобни) вещества, липидоразтворими вещества и малки незаредени молекули (например вода).
Повечето от веществата, необходими на клетките, се транспортират през мембраната с помощта на транспортни протеини (протеини носители), потопени в нея. Всички транспортни протеини изглежда образуват непрекъснато протеиново преминаване през мембраната.
Има две основни форми на транспорт от превозвачите: улеснена дифузия и активен транспорт.
Улеснената дифузия се причинява от градиент на концентрация и молекулите се движат според този градиент. Въпреки това, ако молекулата е заредена, тогава нейният транспорт се влияе както от концентрационния градиент, така и от общия електрически градиент през мембраната (мембранен потенциал).
Активният транспорт е транспортът на разтворените вещества срещу градиент на концентрация или електрохимичен градиент, използвайки енергията на АТФ. Енергията е необходима, защото материята трябва да се движи срещу естествената си тенденция да дифундира в обратна посока.

Na-K помпа.

Една от най-важните и най-добре проучени активни транспортни системи в животинските клетки е Na-K помпата. Повечето животински клетки поддържат различни градиенти на концентрация на натриеви и калиеви йони от различните страни на плазмената мембрана: клетката поддържа ниска концентрациянатриеви йони и висока концентрация на калиеви йони. Енергията, необходима за работата на Na-K помпата, се доставя от ATP молекули, произведени по време на дишането. Значението на тази система за целия организъм се доказва от факта, че в почиващо животно повече от една трета от АТФ се изразходва за осигуряване на работата на тази помпа.


Модел на работа на помпата Na-K.

А.Натриевият йон в цитоплазмата се свързва с транспортна протеинова молекула.
б.Реакция, включваща АТФ, при която фосфатна група (Р) се добавя към протеин и се освобождава АДФ.
IN.Фосфорилирането предизвиква промяна в конформацията на протеина, което води до освобождаване на натриеви йони извън клетката
Ж.Калиевият йон в извънклетъчното пространство се свързва с транспортния протеин (D), който в тази форма е по-подходящ за свързване с калиеви йони, отколкото с натриеви йони.
д.Фосфатната група се отцепва от протеина, което води до възстановяване на първоначалната му форма и калиевият йон се освобождава в цитоплазмата. Транспортният протеин вече е готов да пренесе друг натриев йон извън клетката.

>> Главна информацияотносно клетките

Общи сведения за клетките.


1. Как се различават мембраните на животинските и растителните клетки?
2. С какво е покрита гъбната клетка?

Клетките, въпреки малкия си размер, са много сложни. Те съдържат структури за консумация на хранителни вещества и енергия, освобождаване на ненужни метаболитни продукти и възпроизводство. Всички тези аспекти на живота клеткитрябва да са тясно свързани помежду си.

Съдържание на урока бележки към уроците и помощна рамка представяне на уроци методи за ускоряване и интерактивни технологии затворени упражнения (само за учители) оценка Практикувайте задачи и упражнения, самопроверка, работилници, лаборатории, казуси ниво на трудност на задачите: нормално, високо, домашна олимпиада Илюстрации илюстрации: видео клипове, аудио, снимки, графики, таблици, комикси, мултимедийни резюмета, съвети за любопитните, измамни листове, хумор, притчи, вицове, поговорки, кръстословици, цитати Добавки външно независимо изпитване (ВНО) учебници основни и допълнителни тематични празници, лозунги статии национални характеристикиречник на термините др Само за учители

"Въведение в общата биология и екология. 9 клас." А.А. Каменски (GDZ)

Характеристики на клетката. Клетъчната мембрана

Въпрос 1. Какви са функциите на външната мембрана на клетката?
Външната клетъчна мембрана се състои от двоен липиден слой и протеинови молекули, някои от които са разположени на повърхността, а други проникват през двата слоя липиди. Функции на плазмената мембрана:
1. Ограничаване. Плазмените мембрани образуват затворени системи без прекъсване никъде, т.е. те нямат свободни краища, поради което отделят вътрешното съдържание от околната среда. Например клетъчната мембрана предпазва съдържанието на цитоплазмата от физическо и химическо увреждане.
2. Транспорт – един от основни функциисвързани със способността на мембраната да преминава в или извън клетката различни вещества, това е необходимо, за да се поддържа постоянството на неговия състав, т.е. хомеостаза (гръцки homos - подобен и stasis - състояние).
3. Контакт. В състава на тъканите и органите се образуват сложни специални структури между клетките - междуклетъчни контакти.
4. Плазмената мембрана на много клетки може да образува специални структури (микровили, реснички, флагели).
5. Създава се електрическа потенциална разлика през плазмената мембрана. Например, гликопротеините в червените кръвни клетки на бозайниците създават отрицателен заряд на повърхността им, което ги предпазва от аглутинация (слепване).
6. Рецептор. Осигурява се от молекули на интегрални протеини, които имат полизахаридни краища отвън. Мембраните съдържат голям брой рецептори - специални протеини, чиято роля е да предават сигнали отвън навътре в клетката. Гликопротеините участват в разпознаването на отделните фактори на околната среда и в реакцията на клетките към тези фактори. Например яйцеклетката и спермата се разпознават взаимно чрез гликопротеини, които се вписват заедно като отделни елементи на цяла структура (стереохимично свързване като „ключ към ключалка“) - това е етапът, предшестващ оплождането.
7. Плазмената мембрана може да участва в синтеза и катализата. Мембраната е основата за прецизното разполагане на ензимите. В слоя гликокаликс могат да се отлагат хидролитични ензими, които разграждат различни биополимери и органични молекули, извършвайки перимембранно или извънклетъчно разцепване. Ето как се случва извънклетъчното разцепване в хетеротрофните бактерии и гъбички. При бозайници, например, в чревния епител, в областта на границата на четката на абсорбиращия епител, се откриват голям брой различни ензими (амилаза, липаза, различни протеинази, екзохидролази и др.), Т.е. настъпва париетално храносмилане.

Въпрос 2. По какви начини различните вещества могат да проникнат в клетката?
Веществата могат да проникнат през външната клетъчна мембрана по няколко начина. Първо, през най-фините канали, образувани от протеинови молекули, малки йони на вещества, например натриеви, калиеви и калциеви йони, могат да преминат в клетката. Този така наречен пасивен транспорт се осъществява без консумация на енергия чрез дифузия, осмоза и улеснена дифузия. Второ, веществата могат да навлязат в клетката чрез фагоцитоза или пиноцитоза. Големи молекули биополимери навлизат през мембраната поради фагоцитоза, феномен, описан за първи път от I.I. Мечников. Процесът на улавяне и абсорбиране на капчици течност се осъществява чрез пиноцитоза. Хранителните частици обикновено влизат в клетката чрез фагоцитоза и пиноцитоза.

Въпрос 3. Как се различава пиноцитозата от фагоцитозата?
Фагоцитозата (на гръцки рhagos – поглъщам, cytos – контейнер) е улавянето и поглъщането на големи частици (понякога цели клетки и техните частици) от клетката. В този случай плазмената мембрана образува издатини, заобикаля частиците и под формата на вакуоли ги премества в клетката. Този процес е свързан с разхода на мембранна и АТФ енергия.
Пиноцитозата (гръцки pino - пия) е поглъщането на капчици течност с разтворени в нея вещества. Осъществява се поради образуването на инвагинации върху мембраната и образуването на везикули, заобиколени от мембраната и придвижващи ги навътре. Този процес е свързан и с изразходването на мембранна и АТФ енергия. Абсорбционната функция на чревния епител се осигурява от пиноцитоза.
Така по време на фагоцитозата клетката абсорбира твърди частици храна, а по време на пиноцитоза - течни капчици. Ако клетката спре да синтезира АТФ, тогава процесите на пиноцитоза и фагоцитоза напълно спират.

Въпрос 4. Защо растителните клетки нямат фагоцитоза?
По време на фагоцитозата се образува инвагинация, където частицата храна докосва външната мембрана на клетката и частицата навлиза в клетката, заобиколена от мембрана. U растителна клеткана върха клетъчната мембранаима плътна, непластична мембрана от влакна, която предотвратява фагоцитозата.

  • Разпределение на микроорганизмите в царства в зависимост от структурата на тяхната клетъчна организация
  • 2.2. Видове клетъчна организация на микроорганизмите
  • 2.3. Структурата на прокариотната (бактериална) клетка
  • 2.4 Структура на еукариотната клетка
  • Въпроси за самопроверка
  • Литература
  • 3.1. Основни и нови форми на бактерии
  • 3.2. Бактериална спорулация
  • 3.3. Движение на бактерии
  • 3.4. Размножаване на бактерии
  • 3.5. Класификация на прокариотите
  • Тема 4 Еукариоти (гъби и дрожди)
  • 4.1. Микроскопични гъби, техните характеристики
  • 4.2. Размножаване на гъби
  • 1. Вегетативно размножаване
  • 3. Полово размножаване
  • 4.3. Класификация на гъбите. Характеристики на най-важните представители на различни класове
  • 1. Клас фикомицети
  • 2. Клас Ascomycetes
  • 3. Клас Базидиомицети
  • 4. Клас Deuteromycetes
  • 4.4. мая. Техните форми, размери. Размножаване на дрожди. Принципи на класификация на дрождите
  • Въпроси за самопроверка
  • Литература
  • Тема 5 вируси и фаги
  • 5.1. Отличителни черти на вирусите. Структура, размер, форма, химичен състав на вируси и фаги. Класификация на вирусите
  • 5.2. Възпроизвеждане на вируси. Развитие на вирулентни и умерени фаги. Концепцията за лизогенна култура
  • 5.3. Разпространение и роля на вирусите и фагите в природата и в хранително-вкусовата промишленост.
  • Тема 6 хранене на микроорганизми
  • 6.1. Методи за хранене на микроорганизми
  • 6.2. Химичен състав на микробна клетка
  • 6.3. Механизми на навлизане на хранителни вещества в клетката
  • 6.4. Хранителни нужди и видове хранене на микроорганизмите
  • Тема 7 конструктивен и енергиен обмен
  • 7.1. Концепцията за конструктивен и енергиен обмен
  • 7.2. Енергиен метаболизъм, неговата същност. Макроергични съединения. Видове фосфорилиране.
  • 7.3. Енергиен метаболизъм на хемоорганохетеротрофи с помощта на процеси на ферментация.
  • 7.4. Енергиен метаболизъм на хемоорганохетеротрофи с помощта на процеса на дишане.
  • 7.5. Енергиен метаболизъм на хемолитоавтотрофите. Концепцията за анаеробно дишане
  • Тема 8 Култивиране и растеж на микроорганизми
  • 8.1. Концепцията за чисти и обогатителни култури на микроорганизми
  • 8.2. Методи за култивиране на микроорганизми
  • 8.3. Модели на растеж на статична и непрекъсната култура
  • Въпроси за самопроверка
  • Тема 9 влияние на факторите на околната среда върху микроорганизмите
  • 9.1. Връзката между микроорганизмите и околната среда. Класификация на факторите, влияещи върху микроорганизмите
  • 9.2. Влияние на физичните фактори върху микроорганизмите
  • 9.3. Влияние на физикохимичните фактори върху микроорганизмите
  • 9.4. Влиянието на химичните фактори върху микроорганизмите
  • 9.5. Взаимоотношения между микроорганизмите. Ефектът на антибиотиците върху микроорганизмите
  • 9.6. Използването на фактори на околната среда за регулиране на активността на микроорганизмите по време на съхранение на храни
  • Въпроси за самопроверка
  • Тема 10 генетика на микроорганизмите
  • 10.1. Генетиката като наука. Понятие за наследственост и изменчивост.
  • 10.2. Генотип и фенотип на микроорганизмите
  • 10.3. Форми на изменчивост на микроорганизмите
  • 10.4. Практическо значение на изменчивостта на микроорганизмите
  • Тема 11 биохимични процеси, причинени от микроорганизми
  • 11.1. Алкохолна ферментация. Химия, условия на процеса. Патогени. Практическо използване на алкохолната ферментация
  • 11.2. Млечнокисела ферментация: хомо- и хетероферментативна. Химия на процеса. Характеристики на млечнокисели бактерии. Практическо значение на млечнокисела ферментация
  • 11.3. Ферментация с пропионова киселина. Химия на процеса, патогени. Практическа употреба на ферментация с пропионова киселина
  • 11.4. Ферментация на маслена киселина. Химия на процеса. Патогени. Практически приложения и роля в процесите на разваляне на храни
  • 11.5. Оцетно-кисела ферментация. Химия на процеса. Патогени. Практически приложения и роля в процесите на разваляне на храни
  • 11.6. Окисляване на мазнини и висши мастни киселини от микроорганизми. Микроорганизми - причинители на развалянето на мазнините
  • 11.7. Гнилостни процеси. Концепцията за аеробно и анаеробно разпадане. Патогени. Ролята на гнилостните процеси в природата и хранително-вкусовата промишленост
  • 11.8. Разграждане на фибри и пектинови вещества от микроорганизми
  • Въпроси за самопроверка
  • Тема 12 Хранителни заболявания
  • 12.1 Характеристики на хранителните заболявания. Разлики между хранителни инфекции и хранителни отравяния.
  • Сравнителна характеристика на хранителните заболявания
  • 12.2. Патогенни и условно патогенни микроорганизми. Основните им свойства. Химичен състав и свойства на микробните токсини.
  • 12.4 Понятие за имунитет. Видове имунитет. Ваксини и серуми
  • 12.5. Хранителни отравяния: токсични инфекции и интоксикации. Характеристики на патогени на хранително отравяне
  • 12.6. Концепцията за санитарен индикатор микроорганизми. Бактерии от групата на Escherichia coli и тяхното значение при санитарната оценка на хранителните продукти.
  • Въпроси за самопроверка
  • Литература
  • Тема 13 Разпространение на микроорганизмите в природата
  • 13.1. Биосфера и разпространение на микроорганизмите в природата
  • 13.2. Почвена микрофлора. Неговата роля в замърсяването на храните. Санитарна оценка на почвата
  • 13.3. Микрофлора на въздуха. Оценка на качеството на въздуха по микробиологични показатели. Методи за пречистване и дезинфекция на въздуха
  • 13.4. Микрофлора на водата. Санитарна оценка на водите по микробиологични показатели. Методи за пречистване и дезинфекция на вода
  • Литература
  • Списък на препоръчителната литература
  • Съдържание
  • 6.3. Механизми на навлизане на хранителни вещества в клетката

    Основната пречка за транспортирането на вещества в клетката е цитоплазмената мембрана (ЦПМ), която има селективна пропускливост. CPM регулира не само притока на вещества в клетката, но и изхода от нея на вода, различни метаболитни продукти и йони, което осигурява нормалното функциониране на клетката.

    Има няколко механизма за транспортиране на хранителни вещества в клетката: проста дифузия, улеснена дифузия и активен транспорт.

    Проста дифузия - проникване на молекули на веществото в клетката без помощта на каквито и да било носители. Движещата сила зад този процес е концентрационният градиент на веществото, т.е. разликите в неговата концентрация от двете страни на CPM - в външна средаи в клетка. Молекулите вода, някои газове (молекулен кислород, азот, водород), някои йони, чиято концентрация във външната среда е по-висока, отколкото в клетката, се движат през CPM чрез пасивна дифузия. Пасивният трансфер се извършва, докато концентрацията на вещества от двете страни на цитоплазмената мембрана се изравни. Постъпилата вода притиска цитоплазмата и цитоплазмата към клетъчната стена и в клетката се създава вътрешно налягане върху клетъчната стена, т.нар. тургор.Простата дифузия се извършва без консумация на енергия. Скоростта на такъв процес е незначителна.

    По-голямата част от веществата могат да проникнат в клетката само с участието на носители - специфични протеини, наречени проникваи локализирани върху цитоплазмената мембрана. Пермеазите улавят молекулите на разтвореното вещество и ги транспортират до вътрешната повърхност на клетката. С помощта на протеини-носители разтворените вещества се транспортират чрез улеснена дифузия и активен транспорт.

    Улеснена дифузия протича по концентрационен градиент с помощта на протеини-носители. Подобно на пасивната дифузия, това се случва без консумация на енергия. Скоростта му зависи от концентрацията на веществата в разтвора. Предполага се, че чрез улеснена дифузия метаболитните продукти също излизат от клетката. Монозахаридите и аминокиселините проникват в клетката чрез улеснена дифузия.

    Активен транспорт - разтворените вещества се транспортират независимо от концентрационния градиент. Този вид транспорт на вещества изисква енергия (АТФ). При активен транспорт скоростта на навлизане на вещества в клетката достига максимум дори при ниски концентрации в хранителната среда. Повечето вещества навлизат в клетката на микроорганизмите в резултат на активен транспорт.

    Прокариотите и еукариотите се различават по своите транспортни механизми. При прокариотите селективното доставяне на хранителни вещества се осъществява предимно чрез активен транспорт, а при еукариотите - чрез улеснена дифузия и по-рядко чрез активен транспорт. Освобождаването на продукти от клетката най-често се осъществява чрез улеснена дифузия.

    6.4. Хранителни нужди и видове хранене на микроорганизмите

    Различните вещества, от които се нуждаят микроорганизмите и които се изразходват за синтеза на основните органични вещества на клетката, растежа, размножаването и за производството на енергия, се наричат хранителни вещества исреда, съдържаща хранителни вещества, се нарича хранителна среда.

    Хранителните нужди на микроорганизмите са разнообразни, но независимо от нуждите, хранителната среда трябва да съдържа всички необходими елементи, които присъстват в клетките на микроорганизмите, а съотношението на органогенните елементи трябва приблизително да съответства на това съотношение в клетката.

    Източници на водород и кислород са вода, молекулярен водород и кислород, както и химикали, съдържащи тези елементи. Източници на макроелементи са минералните соли (калиев фосфат, магнезиев сулфат, железен хлорид и др.).

    Източници на въглерод и азот могат да бъдат както органични, така и неорганични съединения.

    В съответствие с приетата класификация на микроорганизмите отвид храна те са разделени на групи в зависимост от източника на въглерод, източник на енергия и източник на електрони (естеството на окисления субстрат).

    Зависи от източник на въглерод микроорганизмите се делят на:

    * автотрофи(самоподхранващи се), които използват въглерод от неорганични съединения (въглероден диоксид и карбонати);

    * хетеротрофи(хранят се за сметка на другите) - използват въглерод от органични съединения.

    Зависи от източник на енергия различавам:

    * фототрофи - микроорганизми, които използват слънчевата светлина като източник на енергия;

    * хемотрофи -Енергийният материал за тези микроорганизми е разнообразие от органични и неорганични вещества.

    Зависи от източник на електрони (естеството на окисляващия се

    субстратните микроорганизми се делят на:

    * литотрофи -окисляват неорганичните вещества и по този начин получават енергия;

    * ораганотрофи -получават енергия чрез окисляване на органични вещества.

    Сред микроорганизмите най-често срещаните микроорганизми имат следните видове хранене:

    Фотолитоавтротрофия -вид хранене, характерно за микробите, които използват светлинна енергия и енергията на окисление на неорганични съединения, за да синтезират клетъчни вещества от въглероден диоксид.

    Фотоорганохетеротрофия -Този вид хранене на микроорганизми, когато в допълнение към светлинната енергия се използва енергията на окисление на органични съединения за получаване на енергията, необходима за синтеза на клетъчни вещества от въглероден диоксид.

    Хемолитоавтотрофия - вид хранене, при което микроорганизмите получават енергия чрез окисление на неорганични съединения, а източникът на въглерод са неорганични съединения.

    фотоавтотрофи → фотолитоавтотрофи

    фотоорганоавтотрофи

    фототрофи фотохетеротрофи→ фотолитохетеротрофи

    фотоорганохетеротрофи

    микроорганизми

    Хемоорганохетеротрофия -вид хранене на микроорганизми, които получават енергия и въглерод от органични съединения. Микроорганизмите, намиращи се в хранителните продукти, имат точно такъв тип хранене.

    Освен въглерод най-важният елементхранителната среда е азот. Автотрофите обикновено използват азот от минерални съединения, докато хетеротрофите, в допълнение към неорганичните азотни съединения, използват амониеви соли на органични киселини, аминокиселини, пептони и други съединения. Някои хетеротрофи усвояват атмосферния азот (азотфиксатори).

    Има микроорганизми, които сами по себе си не са способни да синтезират това или онова органично вещество (например аминокиселини, витамини). Такива микроорганизми се наричат ауксотрофенза това вещество . Наричат ​​се вещества, които се добавят за ускоряване на растежа и метаболитните процеси растежни вещества.

    Въпроси за самопроверка

    1. Какви методи за хранене на живи същества познавате?

    2. Какво е „извънклетъчно храносмилане“?

    3. Какви механизми съществуват за навлизане на хранителни вещества в клетката?

    4. Как простата дифузия се различава от улеснената дифузия?

    5. IN Каква е съществената разлика между пасивната и улеснена дифузия и активния транспорт?

    6. Каква е ролята на пермеазите при транспортирането на разтворени вещества в клетката?

    7. Какъв е механизмът за навлизане на вода и газове в клетката?

    8. Как простите захари и аминокиселините навлизат в клетката?

    9. Как прокариотите и еукариотите се различават по механизмите си за транспортиране на вещества?

    10. Какво представляват „органогенните елементи“?

    11. Какво представляват макроелементите?

    12 . Какви са нуждите на микроорганизмите от хранителни вещества?

    13 . Как се класифицират микроорганизмите в зависимост от източниците на въглерод и енергия?

    14. Какво представляват „хемоорганохетеротрофите“?

    16 . Какви видове хранене познавате?

    17 . Какво представляват „азотфиксиращите микроорганизми“?

    18. Какво представляват „ауксотрофните микроорганизми“?

    Литература

      Чурбанова I.N. микробиология. - М.: Висше училище, 1987.

      Мудрецова-Вис К.А. микробиология. - М.: Икономика, 1985.- 255 с.

      Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. микробиология. - М.: Агропромиздат, 1987, 350 с.

      Вербина Н.М., Каптерева Ю.В. Микробиология на производството на храни - М.: Агропромиздат, 1988. - 256 с.

    Опитайте се да си представите нашата кожа под формата на волейболна мрежа, а молекулите на козметичен продукт под формата на волейболна топка. Мислите ли, че кремът, както се твърди в рекламата, ще успее да проникне през фината мрежа и да предизвика обещания чудотворен ефект? Който съвременни методии технологиите са способни да доставят комплекс от прекрасни компоненти до дълбоките слоеве на кожата, заобикаляйки епидермалната бариера? Струва ли си да харчите пари за скъпа луксозна козметика или всички обещания не са нищо повече от измамен трик? И колко дълбоко може да проникне обикновен крем в кожата?

    За да разберете дали козметичните продукти и техните съставки работят, трябва да запомните основните неща. А именно как е устроена кожата, от какви слоеве се състои, какви са характеристиките на нейните клетки.

    Как е устроена кожата ни?


    Кожата е най-големият орган в човешкото тяло. Състои се от три слоя:

      Епидермис (0,1-2,0 mm).

      Дерма (0,5-5,0 mm).

      Хиподерма или подкожна мазнина(2,0-100 mm или повече).

    Първият слой на кожата е епидермисът, който обикновено наричаме кожа. Този слой е най-интересен за козметолозите. Тук работят компонентите на кремовете. Само лекарствата, които се прилагат инжекционно, проникват по-нататък.

    Епидермисът и епидермалната бариера: пречка за полезните вещества или надежден съюзник?

    Епидермисът от своя страна се състои от 5 слоя - базален, шиповиден, гранулиран, рогов. Роговият слой е облицован с 15-20 реда корнеоцити - мъртви рогови клетки, в които има не повече от 10% вода, няма ядро ​​и целият обем е изпълнен със силен протеин, кератин.

    Корнеоцитите са силни, като верни приятели, се държат една за друга с помощта на протеинови мостове, а липидният слой държи тези клетки заедно по-здраво от цимент - тухли в зидарията.

    Корнеоцитите образуват епидермалната бариера, която като черупка на костенурка предпазва кожата от външни влияния- както полезни, така и вредни. Има обаче вратичка! За да проникнат вътре, до живите клетки на епидермиса и дермата, козметичните вещества трябва да се движат по мастния слой! Който, да припомним, се състои от мазнини и е пропусклив само за мазнини и вещества, разтворими в тези мазнини.

    Бариерата на роговия слой е непропусклива (по-точно слабо пропусклива) за вода и водоразтворими вещества. Водата не може да проникне отвън, но и не може да излезе. Ето как кожата ни предотвратява дехидратацията.

    Това не е всичко!

    В допълнение към факта, че веществата трябва да бъдат разтворими в мазнини, техните молекули трябва да бъдат малки. Корнеоцитните клетки са разположени на разстояние, измерено в милионни части от милиметъра. Само малка молекула може да влезе между тях.

    Оказва се, че добър, действащ козметичен продукт е този, в който полезните компоненти са а) мастноразтворими; б) може да преодолее (но не и да разруши!) епидермалната бариера

    Би било чудесно, ако мастноразтворимите вещества и микромолекули са опаковани в туби и буркани!

    Има ли смисъл да харчите пари за крем против стареене или хидратиращ крем с ценен колаген?


    Първо, нека изясним къде се произвеждат колагенът и еластинът и защо кожата има нужда от тях.

    В долния слой на епидермиса - базалния слой, граничещ с дермата - се зараждат нови епидермални клетки. Те вървят нагоре, постепенно остаряват по пътя, стават по-твърди. Когато достигнат повърхността, връзките между тях ще отслабнат и старите клетки ще започнат да се отделят. Така кожата ни се обновява.

    Ако деленето на клетките се забави или те не се ексфолират навреме (това се нарича хиперкератоза), кожата ще стане матова и ще загуби своята красота. В първия случай ретиноидите, производни на витамин А, ще помогнат (те ще ускорят механизма на регенерация). Във втория – ексфолиращи препарати (пилинги).

    Да се ​​върнем на еластина и колагена и да разберем защо са полезни

    Казват ни, че колагенът и еластинът помагат на кожата да остане стегната и млада, без бръчки. какво се има предвид

    Колагенът и еластинът са двата основни протеина на дермата, състоящи се от аминокиселини и усукани на нишки. Колагеновите влакна са оформени като спирали (пружини) и образуват своеобразна рамка, която прави кожата здрава. А тънките еластинови влакна му помагат да се разтегне и да се върне в първоначалното си състояние.

    Колкото по-добри са колагеновите и еластиновите влакна, толкова по-еластична е кожата.

    Колагеновите влакна са необходими за нормалната регенерация, тъй като... помагат на новите клетки да се издигнат по-бързо от базалните до повърхностните слоеве на кожата. Друга функция на колагена е да абсорбира и задържа влагата в клетките. Една молекула колаген може да побере вода в обем 30 пъти по-голям от размера на самата молекула!

    Ако колагеновите пружини отслабнат и не могат да задържат влагата, кожата ще увисне или ще се разтегне поради гравитацията. Челюстите, назолабиалните гънки, бръчките и сухотата са външни прояви на негативни вътрешни промени.

    Освен колагенови и еластинови влакна, дермата съдържа фибробластни клетки и гликозаминогликанови вещества. Какво правят?

    Познатият на всички нас гликозаминогликан е хиалуронова киселина, която запълва междуклетъчните пространства и образува мрежа, в която се задържа влагата - получава се гел. Извори от колаген и еластин сякаш плуват в басейн, пълен с гелообразна хиалуронова киселина.

    И така, колагеновите и еластиновите влакна образуват здрава еластична рамка, а водният гел от хиалуронова киселина е отговорен за пълнотата на кожата.

    Какво правят фибробластите?

    Фибробластите принадлежат към основните клетки на дермата и се съдържат в междуклетъчното вещество, между колагеновите и еластиновите влакна. Тези клетки произвеждат колаген, еластин и Хиалуронова киселина, като ги разрушава и синтезира отново и отново.

    Колкото по-възрастен е човек, толкова по-пасивни са фибробластите - и съответно по-бавно се обновяват молекулите на колагена и еластина. По-точно, забавя се само синтезът на нови молекули, но процесите на разрушаване протичат със същото темпо. В дермата се появява склад от повредени влакна; кожата губи своята еластичност и става по-суха.

    Фибробластите са фабрика за колаген и еластин. Когато „фабриката” не работи добре, кожата започва да старее.

    Възможно ли е да се ускори синтеза или да се компенсира липсата на протеини колаген и еластин?

    Това е проблем, който козметолозите се опитват да разрешат от много години! Сега те използват няколко метода:

    • Най-скъпото и в същото време най-ефективно решение са инжекционните процедури. Салонът ще Ви предложи мезотерапия - инжектиране на коктейли с хиалуронова киселина и колаген под кожата.
    • Добри резултати дава RF лифтинг (термолифтинг) - гореща мярка, базирана на нагряване на кожата с радиочестотно лъчение (радиочестота) на дълбочина 2-4 mm. Затоплянето стимулира дейността на фибробластите, колагеновата рамка става по-здрава, кожата се изглажда и подмладява.
    • По-прост и евтин метод е използването на кремове с колаген, еластин и хиалуронова киселина.

    Има ли противоречие тук?

    Как и какви активни вещества, които могат да предизвикат регенеративни процеси в кожата, ще проникнат в по-дълбоките слоеве?

    Както си спомняте, пред всяка козметика, съдържаща колаген, еластин или хиалуронова киселина, има епидермална бариера. Също така помните, че мастноразтворимите вещества могат да заобиколят бариерата в малка сума– водоразтворим, но само с най-малка молекула.

    Да започнем с вкусното – колаген и еластин

    Колагенът и еластинът са протеини, те не се разтварят нито във вода, нито в мазнини. Още повече, че техните молекули са толкова големи, че не могат да се притиснат между кератиновите люспи! Извод - козметичният колаген (и еластинът също) не проникват абсолютно никъде, те остават на повърхността на кожата, образувайки дишащ филм.

    Напредналите потребители на козметика вероятно са чували за хидролизирания колаген и хидролизирания еластин. Тази форма се разпознава лесно по думата хидролизиран в състава на козметичния продукт. За получаване на колагенов хидролизат се използват ензими, а за еластинов хидролизат се използват основи. плюс допълнителни факторитоплинаи натиск.

    При такива условия един силен протеин се разпада на своите компоненти - аминокиселини и пептиди, които - и това е вярно! – проникват в кожата. Въпреки това, не всичко е толкова гладко с отделните аминокиселини, защото те:

    • не са пълен протеин;
    • нямат свойствата на оригиналното вещество;
    • не са в състояние да принудят фибробластите да синтезират свой собствен колаген (или еластин).

    По този начин, дори ако се притиснат вътре в кожата, „неместните“ протеини няма да се държат като своите собствени, „местни“. Тоест, те са просто безполезни в борбата срещу стареенето на кожата и бръчките. Това, с което определено е полезен кремът с колаген, е способността му да възстановява нарушената епидермална бариера и да изглажда повърхностните бръчки.

    Всички други обещания са измама, маркетингов трик на стойност половин заплата.


    Защо се нуждаете от хиалуронова киселина в кремове?

    Хиалуроновата киселина е водоразтворима, така че работи добре с други съставки козметика. Има два вида - високо- и нискомолекулни.

    Хиалуроновата киселина с високо молекулно тегло е сложна по състав, с огромна молекула. В козметиката се добавя хиалуронова киселина от животински произход. Размерът на молекулата й позволява да привлича влага големи количества(супер овлажнител!), но не му позволява да проникне сам в кожата.

    За доставяне на киселина с високо молекулно тегло се използват инжекции. Това са същите пълнители, които козметолозите използват за запълване на бръчки.

    Киселина с ниско молекулно тегло – модифицирана. Молекулите му са малки, така че той не ляга на повърхността на епидермиса, а пада по-навътре и действа в дълбочина.

    За модифициране на „хиалуроновата киселина“:

    • разбива молекулите си на фракции чрез хидролиза;
    • синтезирани в лаборатории.

    Кремове, серуми и маски са обогатени с този продукт.

    Друг продукт е натриевият хиалуронат. За да се получи, молекулите на изходното вещество се пречистват, като се отстраняват мазнините, протеините и някои киселини. Резултатът е вещество с малка молекула.

    Хиалуроновата киселина с ниско молекулно тегло може независимо да стигне там, където трябва. Високомолекулните трябва да се използват външно или да се прилагат чрез инжектиране.

    Хитрите производители се опитват да не използват невероятно скъпа нискомолекулна "хиалуронова киселина". И са лакоми с високо молекулно тегло, понякога добавят 0,01% - колкото да може да се упомене веществото на етикета.

    Неинвазивни методи за въвеждане на активни вещества в кожата

    И така, наближаваме финала и вече разбрахме, че кремът ще действа само върху повърхността на кожата, без дори да прониква дълбоко в епидермиса. Те ще достигнат до дермата активни веществаили с микромолекула, или под формата на интрадермални (интрадермални) инжекции.

    Алтернатива е хардуер без инжектиране и лазерни методи, които ви позволяват да правите без игли и в същото време „вкарвате“ хиалуроновата киселина в дълбоките слоеве на кожата.

    Пример за това е лазерната биоревитализация. Технологията се основава на обработката на киселина с високо молекулно тегло, нанесена върху кожата, и превръщането й от полимер с дължина хиляди единици в къси вериги с дължина до 10 единици. В тази форма "унищожената" киселина прониква дълбоко в епидермиса и докато се придвижва към дермата, веригите се "омрежват" с лазер.

    Предимствата на лазерната биоревитализация са неинвазивност, комфорт за пациента, липса нежелани реакцииИ рехабилитационен период. Недостатък - ниска ефективност (не повече от 10%). Следователно, за да се постигне желан резултати двата метода - инжекционната и лазерната биоревитализация - трябва да се комбинират.

    Методите на инжектиране са най-разумни. Това е гаранция, че веществото е отишло на правилното място (дермата) и ще действа.