Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Кашнер Д. -> "Жизнь микробов в экстремальных условиях" -> 72

Жизнь микробов в экстремальных условиях - Кашнер Д.

Кашнер Д. Жизнь микробов в экстремальных условиях — М.: Мир, 1981. — 521 c.
Скачать (прямая ссылка): jiznmikrobovvextrimusloviyah1981.djvu
Предыдущая << 1 .. 66 67 68 69 70 71 < 72 > 73 74 75 76 77 78 .. 267 >> Следующая

Дальнейшие успехи в области технологии высоких давлений позволили сначала добиться давлений ~ 12 000 атм в аппарате с лвтоматически закрывающимися затворами и подвижными поршнями, а затем перейти к давлениям от 50 000 до 60 000 атм при использовании поршней из карбида вольфрама и, наконец, получить давление в 100 000 атм при помощи аппарата, в котором поршень с цилиндром помещались внутри другого поршня с цилиндром, что создавало защитную оболочку сжатой жидкости. Выдающимся исследователем в этой области был Бридгмаи, который описал историю ее развития в своей книге по физике высоких давлений (Bridgman, 1949). Одним из крупнейших достижений в технологии высоких давлений было получение алмаза из графита при давлениях от 45 000 до 90 000 атм и температурах от 1500 до 3000°К.
Конечно, упомянутые аппараты для получения очень высоких давлений не часто используются в баробиологии. Простые аппараты, в которых биологические объекты' подвергаются действию
давления ~2000 атм, были довольно подробно описаны Мори-той (Morita, 1967, 1970). Аппарат, который обычно применяется в биологических лабораториях, состоит из гидравлического ручного насоса, соединенного с цилиндром трубкой высокого давления. В систему могут быть встроены клапаны высокого давления, которые позволяют перекрывать любую часть аппарата. Известно много типов цилиндров высокого давления, или баро-камов. Цилиндр наиболее широко распространенного типа состоит из полой трубки, сделанной из нержавеющей стали серии 300, с перекрывающимся завинчивающимся колпачком. Оп-пенхеймер и Зобелл (Oppenheimer, ZoBell, 1952) модифицировали основную схему Джонсона и Левина (Johnson, Lewin, 1946),. введя О-кольцевые затворы и наружную нарезку на колпачке, который входит в игольчатый клапан высокого давления с внутренней нарезкой. При помощи этого клапана цилиндр перекрывается и может быть отсоединен от насоса без потери давления. Эта основная схема может быть дополнительно усовершенствована кварцевыми окошками, электрическими проводами, пропущенными через колпачок в главную камеру, мешалками, проходящими сквозь колпачок, и т. д.
Как только был получен аппарат, позволяющий получать дав> ления в несколько кнлобар в лабораторных условиях, баробиологи направили свои усилия на исследование действия таких давлений, столь нехарактерных для биосферы. В сущности, в период с конца' прошлого века и до начала тридцатых годов этого столетия баробиологи изучали в основном влияние давлений в несколько килобар, а также возможность использования давления в качестве дезинфицирующего агента. Давления порядка нескольких килобар приводят к гибели клеточных микроорганизмов, включая эндоспоры бактерий, и инактивируют вирусы. Обзор ранних работ по изучению летального и денатурирующего действия таких высоких давлений дай в книге Джонсона и соавторов (Johnson et al., 1954). Поскольку давления в несколько килобар вызывают денатурацию белков, не удивительно, что они приводят к гибели клеток, хотя причиной гибели не всегда можно считать денатурацию. Например, при гибели колифага,Т4 под действием давления сжатие вызывает нормальное сокращение оболочки фагового отростка и абортивное освобождение ДНК (Solomon et al., 1966). Тем не менее результаты исследования денатурации при очень высоких давлениях были широко использованы при интерпретации дайствия давлений, существующих в глубине морей, на различные организмы, и это заставило Джонсона и соавторов (Johnson et al., 1954) высказать следующее предостережение.
«Данные, накопленные за этот период времени относительно действия очень высоких давлений, привели к широко распростра-
ненной точке зрения, согласно которой биологический эффект высокого гидростатического давления в общем сводится либо к денатурации белков, либо к уничтожению жизни в результате денатурации белков или на основании иных, недостаточно выясненных механизмов. Эта точка зрения очень далека от истины».
Интересно, что спустя лет двадцать после того, как было высказано это утверждение (Johnson et al., 1954), мы постепенно приходим к выводу, что следует занять компромиссную позицию, -описанную в предыдущем разделе. Биологическое действие давлений, встречающихся на большой глубине морей и океанов, по-видимому, все-таки связано с денатурацией белков, особенно в •случае организмов, растущих в неоптимальных условиях. Бесспорно, что некоторые из эффектов давления обусловлены нарушениями таких процессов равновесия, как, например, равновесие между микротубулнном и микротрубочками в клетках эукариот. Однако многие эффекты давления вызваны не денатурацией белков или другими сдвигами равновесия,, а, как уже было указано выше (Johnson et al., 1954), изменениями скоростей реакций.
Разработка теоретической основы для изучения действия давления на скорости реакций тесно связана с аналогичными исследованиями в отношении температуры. Измеряя изменения скоростей реакций в зависимости от температуры, Аррениус вывел хорошо известное уравнение:
k = Ле-|1/яг,
Предыдущая << 1 .. 66 67 68 69 70 71 < 72 > 73 74 75 76 77 78 .. 267 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed