е вистачити [2].
Інші неорганічні речовини . Для всіх клітин необхідна присутність інших неорганічних речовин на додаток до регулюючих осмотичний тиск і концентрацію водневих іонів. Для більшості клітин тварин необхідні іони натрію, калію, кальцію, магнію, заліза, карбонати, фосфати, сульфати.
Іон натрію головним чином необхідний для підтримки осмотичного тиску середовища. Іон калію служить в клітці для цих же цілей. Іони кальцію і магнію необхідні для функції деяких внутрішньоклітинних ензимів, в той же час іон кальцію може бути особливо пов'язаний зі змінами між станом цитоплазми у вигляді золю або гелю. Обидва іона, як кальцій, так і магній, необхідні для росту клітин на поверхні скла. Залізо необхідне для деяких дихальних пігментів, і особливо цитохромів. Іон бікарбонату необхідний для багатьох біохімічних процесів у клітині і, крім того, виконує одну з головних функцій буфера в середовищі. Іон фосфору необхідний для обміну енергії, так як більша частина енергії клітини підтримується у формі макроергічних фосфадних зв'язків; він також грає роль буфера [6].
1.4 Харчові потреби і деякі особливості метаболізму клітин у культурі
Для биосинтетической діяльності клітин тварин в культурі необхідна присутність незамінних амінокислот, вуглеводів, неорганічних солей, вітамінів і в більшості випадків сироваткового білка. Наявність цих речовин у живильному середовищі забезпечує пластичну та енергетичну потреби клітин тварин. Необхідні для підтримки життєдіяльності та розмноження в культурі. Незначні особливості метаболізму клітин in vitro і разючу подібність харчових потреб клітин різного походження полегшили завдання створений?? я високоефективних поживних середовищ широкого призначення.
Амінокислоти. Для росту і розмноження клітин широкого спектру потрібно, щонайменше, 13 амінокислот. Крім 8-ми кислот необхідних організму (ізолейцин, лейцин, лізин, метіонін, фенілаланін, треонін, триптофан, валін), клітини ссавців для розмноження в культурі потребують ще 5 амінокислотах: аргеніне, цистині, глютамине, гістидин, тирозин.
Деякі необхідні амінокислоти (гістидин, лейцин, ізолейцин, метіонін, фенілаланін, тирозин, валін) можуть бути замінені відповідними кетокислоту, які за допомогою клітинних трансаміназ перетворюються на амінокислоти, подібно до того, як це відбувається в організмі.
Необхідність присутності в середовищі 5 амінокислот, які не потрібні для цілого організму, викликана різними причинами і пов'язана, насамперед, з їх обмеженим синтезом клітинами, як в організмі, так і в культурі.
З усіх 13 амінокислот необхідних для розмноження більшості культивованих клітин, тільки глютамин піддавався активному перетворенню. Решта амінокислоти головним чином включалися в структурний клітинний білок.
Глютамін виконує важливу роль в метаболізмі клітин у культурі, беручи участь в утворенні протеїну і нуклеїнових кислот. Він перетворюється на глютамінову і аспарагінову кислоти, аспарагін, пролін і в меншій мірі - в серин і аланін. На частку амінного азоту глютаміна припадає понад Ѕ всього азотного балансу.
Клітини з організму і вирощені в культурі не відрізняються між собою за здатністю акумулювати амінокислоти. Приблизно 80% ваги клітин становить вода, в якій розчинені метаболіти, що надійшли із середовища, а також синтезовані клітинами. Різниця між обсягом середовища і об'ємом води в клітинах величезна, що створює певні труднощі в накопиченні в клітинах життєво важливих метаболітів у необхідної концентрації.
Вміст амінокислот в культивованих клітинах знаходиться в динамічній рівновазі з навколишнім середовищем.
Амінокислоти швидко проникають у клітини (70% від максимального значення за 15 хвилин) і виділяються в середу. Концентрація амінокислот в клітинах в 3 - 50 разів вище, ніж у середовищі і залежить від типу амінокислоти, концентрації її в середовищі і характеру клітин. Наприклад, якщо в середовищі концентрація амінокислот 0,001 мМ і 10 мМ, то в клітинах вона збільшується відповідно в 200 і 2 рази. Багато культури клітин найбільш інтенсивно споживають із середовища певні амінокислоти, такі, як глютамін, лейцин, ізолейцин, цистин, аргінін.
При концентрації в середовищі, подібної з рідинами організму (близько 0,1 мМ), більшість незамінних амінокислот концентруються в клітинах в 5 - 10 разів більше. Концентрація амінокислот, синтезованих клітинами, зазвичай перевищує в 20 - 50 разів їх вміст у середовищі. Однак, якщо співвідношення клітин і середовища занадто мало (1: 2500 при 10 5 клітин/мл), їх концентрація в клітинах різко падає. Встановлено, що синтез білка і розмноження клітин в культурі відбувається, якщо концентра...
