Вопрос №33
.pdf
Вопрос №33: Что такое «энергия, идущая на поддержание», как ее можно рассчитать для разных способов культивирования?
МАЛОИЗУЧЕНО :\
К стационарно функционирующим системам в клетке относятся метаболические системы, обеспечивающие жизнеспособность клеток за счёт снабжения их энергией. Клетки внутри расщепляют субстрат, и часть полученной энергии идет на поддержание состояния клетки:
1)репарация белков;
2)поддержание потенциалов внутри клетки;
3)ориентирование различных молекул в пространстве;
4)защиты от окислительного стресса;
5)целостности клеточной мембраны;
6)оборота клеточного материала;
7)поддержание подвижности и концентрационных градиентов между клеткой и окружающей средой;
8)противодействие неблагоприятным внешним условиям и физиологической адаптации к ним
Зачастую стационарное состояние клеток достигается, когда все процессы синтеза окончены, а весь субстрат уходит на поддержание нормального состояния клеток. При этом синтез продуктов остается постоянным.
При росте культуры переход из экспоненциальной фазы в стационарную включает период несбалансированного роста, когда разные клеточные компоненты синтезируются с разными скоростями. Поэтому в стационарной фазе химический состав клеток отличается от их состава в экспоненциальной фазе. Клетки меньше по размеру и менее чувствительны к физическим и химическим воздействиям. В стационарной фазе количество биомассы остается постоянным.
m [моль/единица биомассы] – коэффициент энергии, идущейна поддержание состояния
клетки.
На эту величину сильно влияют условия культивирования. При неблагоприятных условиях m будет увеличиваться для адаптации к изменениям окружающей среды.
При хемостатном культивировании m определяется следующим способом: измеряется qE, то есть удельная скорость потребления энергетического субстрата при разных D, и строится график зависимости qE от D. Отрезок, отсекаемый кривой qE, на оси ординат, численно равен m, то есть расходу энергетического субстрата на поддержание жизнеспособности единицы биомассы в течение часа.