Привет студент

Органеллы эукариотических клеток

Прокариотическая клетка не имеет внутренних перегородок. Она состоит как бы из одного отсека, отграниченного от внешней среды плазматической мембраной. У эукариотической клетки таких отсеков несколько, т. е. эти клетки разделены на различные, окруженные мембранами области (компартменты). Комплименты эукариотической клетки называются органами. Органеллы специализируются на выполнении различных функций. Разделение клетки на компартменты, возможно, является следствием больших размеров современной эукариотической клетки: в среднем она больше бактериальной в 10 — 30 раз. При этом принципиально важными оказываются два момента:

• увеличение объема клетки сопровождается существенно меньшим увеличением площади поверхности ее плазматической мембраны, тогда как именно на мембранах протекают многие важнейшие метаболические процессы;

• с увеличением объема клетки затрудняется координация ее метаболизма, в частности рациональное распределение по объему множества катаболических и анаболических процессов, «доставка» нужных веществ в нужное место.

Формирование компартментов позволяет пространственно разделить «блоки» метаболизма.

Общие замечания

Характерной особенностью лягушки является то, что артериальная и венозная кровь смешивается в желудочке сердца. Затем надо отметить, о чем уже говорилось ранее, весьма значительную роль кожного дыхания и газообмена через слизистую оболочку ротовой полости. Наконец, важной особенностью является наличие обширных лимфатических полостей (особенно подкожных) и самостоятельно пульсирующих лимфатических сердец.

Общее количество крови наших лягушек равно в среднем 4, 6% от веса всего тела (колебания от 4, 2 до 4, 9%). Метод подсчета кровяных телец дает несколько меньшие числа: в среднем 3, 5% и колебания от 3,0 до 3,8%; Напротив, метод Велькера дал для лягушки 5,0—6,7%. Для исследования кровь у лягушки берут обычно из сосудов ноги, но некоторые авторы полагают, что такая кровь разжижена лимфой и потому дает слишком непостоянные показатели. Лучшие результаты дает кровь, взятая прямо из сердца путем надрезывания желудочка.

В теле лягушки содержится около 80% воды, в крови ее около 88%. Общее осмотическое давление крови лягушки равняется в среднем 50 мм ртутного столба. Величина понижения точки замерзания крови (Д °С) у зеленой лягушки 0, 56. Обычно принимают, что содержание сахара в крови лягушки в среднем составляет 0,060, с колебаниями от 0,040 до 0,085%. Микрохимическое определение сахара крови дает в среднем 0,043 мг%. Определение сывороточного белка рефрактометром дало в среднем 5,08%, с колебаниями от 3,46 до 7,97%. Результаты определения остаточного азота в среднем дают 42, 4мг%. Содержание гемоглобина, по Сали, в среднем равно 53%, при колебаниях от 45 до 66%. Оно меняется в связи с временем года, достигая максимума в январе — марте. Отмечена также видовая и половая разница: у самцов травяной лягушки 63%, а у самок 61%; у зеленой 55 и 46%, а у остромордой 48 и 45% соответственно. Чрезвычайно интересны изменения гемоглобина в онтогенезе. Так давление кислорода в миллиметрах ртутного столба, при котором происходит половинное насыщение крови, меняется следующим образом:

Котлы устанавливаются на любом судне, но имеют разное назначение.

Существует два различных типа котлов: водотрубный и огнетрубный. В водотрубном котле вода проходит через трубки, а горячие газы омывают их снаружи. В огнетрубном котле через трубки проходят горячие газы, а питательная вода омывает их. Если в энергетической установке принят паросиловой цикл, то на судне устанавливают один или несколько водотрубных котлов для получения пара, обладающего большим давлением и температурой. На дизельном судне имеется один небольшой, обычно огнетрубный котел, обеспечивающий получение пара для различных судовых нужд. Практически существует множество вариантов водотрубных и огнетрубных котлов.

Для работы котлов применяется питательная вода. Пар, обладающий высокой температурой и давлением, получается в результате преобразования энергии, выделяющейся при сгорании топлива. Все котлы имеют топку или камеру сгорания, в которую для осуществления процесса сгорания подается воздух. Энергия сгораемого топлива в виде теплоты передается воде через поверхность, разделяющую топку котла и его водяное пространство. Эта поверхность имеет большую площадь для более интенсивной передачи теплоты нагреваемой воде. Котел должен иметь барабан или коллектор, в котором пар и вода могли бы отделяться один от другого. Кроме того, необходимо иметь ряд приборов и устройств для того, чтобы подача топлива, воздуха и питательной воды в котел производилась в оптимальный пропорции. Необходимы также приспособления и устройства для обеспечения безопасной работы котла.

Ротор паровой турбины вращается с частотой до 6000 об/мин. Оптимальная частота вращения гребного винта, при которой он работает наиболее эффективно, находится в пределах от 100 до 120 об/мин. Поэтому частота вращения турбины снижается до частоты вращения винта при помощи зубчатого редуктора.

На судах могут применяться одно- и двухступенчатые редукторы, причем более часто встречаются двухступенчатые. В одноступенчатых редукторах на одном валу с турбиной вращается ведущее колесо с небольшим числом зубьев, а от него приводится во вращение ведомое колесо, соединенное непосредственно с гребным валом. В двухступенчатых редукторах от вала турбины приводится во вращение ведущее зубчатое колесо первой ступени, которое приводит во вращение ведомое колесо первой ступени. На одном валу с последним имеется ведущее колесо второй ступени, от которой вращается ведомое колено, непосредственно соединенное с гребным валом. Схема двухступенчатого редуктора показана на рис. 3. 12.

Во всех современных судовых турбинах применяются геликоидальные и шевронные зубчатые колеса. Геликоидальными, или винтовыми, они называются потому, что часть поверхности зубьев, расположенных по окружности колеса, является винтовой поверхностью.

Рис. 3.12. Двухступенчатый редуктор:

1 — ведомое колесо второй ступени; 2— ведомое колесо первой ступени; 3— ведущее колесо первой ступени; 4 — ведущее колесо второй ступени; I — от турбины низкого давления; II — от турбины высокого давления; III — на гребной винт

Паровые турбины применяются преимущественно на крупных судах при необходимости иметь мощную энергетическую установку. Заметными преимуществами паровых турбин являются малая вибрация или полное ее отсутствие при работе турбин, малая масса, минимальные габаритные размеры и низкие эксплуатационные расходы. Более того, паровая турбина может применяться практически при любой требуемой мощности судовой установки. Но высокий удельный расход топлива по сравнению с дизельной установкой сводит на нет эти преимущества, хотя применение различных усовершенствований в турбине (промежуточный подогрев пара и т. п.) компенсирует в некоторой степени этот недостаток.

Паровая турбина это механизм, в котором энергия пара превращается в механическую работу. Пар входит в турбину с высоким содержанием энергии и теряет ее значительную часть при выходе: из турбины. Сопла служат для преобразования тепловой энергии пара в кинетическую. Струя пара направляется на лопатки, расположенные по периферии рабочего колеса или диска (рис. 3. 1). Пар не просто «давит» на колесо, заставляя его вращаться. Форма лопаток такова, что изменяется как направление движения пара, так и его скорость. Изменение скорости определенной массы парового потока приводит к появлению определенной силы, которая и воздействует на колесо турбины, заставляя его вращаться, т. е. массовый расход пара (кг/с), умноженный на изменение скорости (м/с), равен силе (кг*м*с^-2) в ньютонах.

Гребной винт - представляет собой ступицу с несколькими лопастями геликоидальной формы, закрепленными на ней. При вращении винт как бы ввинчивается в воду, опираясь на столб воды, через который он проходит. Упорное усилие через валопровод передается к упорному подшипнику, а через него — на корпус судна.

Рис. 11.5. Цельнолитой гребной винт:

1—лицевая сторона лопасти; 2 — обратная сторона лопасти; 3 — ступица винта; 4 — проектированный контур лопасти; 5 — развернутый контур лопасти; I — откидка лопасти; II — откидка лопасти в плоскости вращения; III — радиус; IV — сечение лопасти

На современных судах существуют энергетические установки трех основных типов. К ним относятся: установки с малооборотными дизелями и с прямой передачей мощности на винт; установки со среднеоборотными дизелями и редуктором; паротурбинные установки с передачей мощности на винт через редуктор. Достоинства и недостатки этих установок постоянно меняются с развитием техники и с изменением различных экономических факторов, например колебанием цен на нефть. Поэтому будет дано общее описание установок этих типов с точки зрения их конструкции.

Установки с малооборотными дизелями. В энергетической установке танкера, предназначенного для одновременной перевозки различных нефтепродуктов, в качестве главного двигателя часто применяется шестицилиндровый дизель с непосредственной передачей мощности на гребной вал. Винт фиксированного шага вращается с частотой 122 об/мин. Обычно три дизель-генератора, а также ряд насосов различного назначения располагаются на уровне настила машинного отделения над флорами. На нижней платформе машинного отделения помещены воздушный компрессор с баллонами, сепаратор трюмных вод, установки по обработке топлива и смазочного масла и различные охладители. На этой же платформе расположены водоопреснительная установка, установка по обработке сточных вод и четыре турбины для привода грузовых насосов. В кормовой части верхней платформы находятся котел для подогрева жидкого груза и небольшой вспомогательный котел. На остальной части верхней платформы располагаются различные мастерские и кладовые, центральный пост управления установкой, станция водоподготовки и конденсатор турбин грузовых насосов.

Общие замечания

Общий вес мочеполовой системы (apparatus urogenitalis) травяной лягушки составляет 1,8% веса всего тела. Однако в течение года половые органы испытывают столь значительные колебания в своем объеме и весе, что правильное представление о соотношении их с другими органами можно получить, только вскрывая лягушек в разное время года. Непосредственно перед размножением, в частности, полость тела самки бывает буквально до предела переполнена яйцами. После размножения вес половых органов резко падает. Внешним выражением эндокринного действия половой системы лягушек являются, как известно, вторично-половые признаки. У лягушек их сравнительно немного. В первую очередь это брачные мозоли самца и его голосовые мешки (см. главу I и IV). Интересны брачные бугорки самок (см. главу IV).

Органы выделения

Продукты обмена веществ удаляются из организма лягушки несколькими путями. Газы уходят через легкие и кожу. Не исключено, что продукт сгорания белков — мочевина также в некоторой степени может быть удаляема через кожу. Однако главный путь для ее удаления— мочевые органы (organa uropoetica). В то время как у высших позвоночных главным местом образования мочевины служит печень, у лягушки дело обстоит иначе. «При экспериментальном удалении печени у лягушки содержание в крови мочевины не отличается от нормы. Очевидно, у лягушек мочевина может образоваться в других органах. Лягушки выделяют при обычной температуре относительно больше мочи, чем человек: в день человек выделяет около одной пятидесятой своего веса, а лягушка около трети. Зимой деятельность почек почти прекращается. Напротив, возрастание температуры на 10° увеличивает их работу в 2-3 раза. Удельный вес мочи лягушек 1, 0015. Моча по своему характеру гипотоническая. В ней содержится (в процентах по отношению ко всему азоту мочи): аммиака 3, 2—15, 0%, мочевины 82—84% п мочевой кислоты до 0, 4%.

Во время работы гребные винты подвергаются коррозионным и эрозионным разрушениям, а также получают механические повреждения при ударе о твердый грунт или плавающие предметы, что приводит к прогибам лопастей, их поломке, появлению трещин, выкрашиванию кромок, а в некоторых случаях и к ослаблению посадки на валу. В большинстве случаев для ремонта гребной винт снимают с вала. Эту операцию выполняют в доке или на слипе. Незначительные разъедания лопастей устраняют наплавкой. Если дефектная поверхность занимает более ¹ /₃ лопасти, то ее вырезают и приваривают новую. Небольшие прогибы лопастей стальных винтов правят по шаблону с предварительным подогревом до 800— 900 °С. Трещины устраняют электросваркой или газовой наплавкой. Обломанные лопасти заменяют новыми. Особое внимание при ремонте гребных винтов обращают на сохранение формы и профиля лопастей, а также шага винта, при изменении которых резко снижается КПД движителя.

Основные дефекты и методы ремонта

Рабочие поверхности вкладышей коренных и шатунных подшипников в процессе эксплуатации изнашиваются: на них появляются мелкие трещины, риски, задиры, наблюдаются выкрашивание и отслаивание антифрикционного слоя.

К усиленному изнашиванию подшипников приводят некачественная сборка, неправильный выбор антифрикционного сплава, сорта масла и масляных зазоров, нарушение режима смазывания, пуск дизелей без предварительного прокачивания маслом. В местах наибольшего износа во вкладыше просверливают отверстие и с помощью глубиномера измеряют толщину оставшегося слоя. Минимально допустимая толщина слоя баббита зависит от диаметра шеек вала. Если износ подшипника незначителен и не превышает допустимого, ремонт его сводится к зачистке, шабровке и пригонке по валу. При уменьшении толщины баббитового слоя сверх допустимых пределов подшипник перезаливают.

Причинами появления трещин и выкрашивания антифрикционного сплава могут быть: низкое качество антифрикционного сплава, нарушение технологии заливки, некачественная сборка, перегрузка дизеля вследствие увеличения максимального давления сгорания и нагрузки на подшипник.

Антифрикционный сплав от поверхности подшипника отслаивается при нарушениях технологии заливки подшипника, плохой подготовке поверхности перед заливкой, недостаточном нагреве вкладыша подшипника и антифрикционного сплава или перегреве сплава.