Углерод в биохимии

Костюк В. А. Влияние производных о-бензохинона на свободнорадикальные процессы, инициируемые в микросомах печени крыс четыреххлористым углеродом // Биохимия. 1991. Т. 56. № 1. С. 109—114. [c.68]

Костюк В. A. Роль ковалентного связывания и перекисного окисления липидов в повреждении печени четыреххлористым углеродом // Биохимия. 1991. Т. 56. № 10. С. 1878—1885. [c.68]

Кроме того, растительный фильтр, оказывается, способен обезвреживать некоторые канцерогенные вещества. Сотрудники Института биохимии растений АН Грузинской ССР установили, что многие плоды способны усваивать из воздуха бензол и превращать его в диоксид углерода. А это очень важно ведь ароматические углеводороды, к числу которых относится и бензол, достаточно вредны для здоровья людей. Таким образом, плоды айвы, лимонов и других полезных растений начинают приносить пользу еще до того, как попадают к нам на стол. [c.151]

Из неметаллических элементов нам осталось рассмотреть только углерод, кремний и бор. Структуры углерода и кремния мы уже обсуждали в разд. 8.7, ч. 1. Углерод образует большое число соединений с водородом многие из них упоминались в предшествующих главах. Систематическое изложение химии этих соединений составляет предмет органической химии и биохимии и проводится в гл. 24 и 25. Важнейшими не- [c.327]

Современная химия достигла такого уровня развития, что существует целый ряд ее специальных разделов, являющихся самостоятельными науками. В зависимости от атомарной природы изучаемого вещества, типов химических связей между атомами различают неорганическую, органическую и элементоорганическую химии. Объектом неорганической химии являются все химические элементы и их соединения, другие вещества на их основе. Органическая химия изучает свойства обширного класса соединений, образованных посредством химических связей углерода с углеродом и другими органогенными элементами водородом, азотом, кислородом, серой, хлором, бромом и йодом. Элементоорганическая химия находится на стыке неорганической и органической химии. Эта третья химия относится к соединениям, включающим химические связи углерода с остальными элементами периодической системы, не являющимися органогенами. Молекулярная структура, степень агрегации (объединения) атомов в составе молекул и крупных молекул — макромолекул привносят свои характерные особенности в химическую форму движения материи. Поэтому существуют химия высокомолекулярных соединений, кристаллохимия, геохимия, биохимия и другие науки. Они изучают крупные объединения атомов и гигантские полимерные образования различной природы. Везде центральным вопросом для химии является вопрос о химических свойствах. Предметом изучения являются также физические, физико-химические и биохимические свойства веществ. Поэтому не только интенсивно разрабатываются собственные методы, но и привлекаются к изучению веществ другие науки. Так важными составными частями химии являются физическая химия и химическая физика, исследующие химические объекты, процессы и сопровождающие их явления с помощью расчетного аппарата физики и физических экспериментальных методов. Сегодня эти науки объединяют целый ряд других квантовая химия, химическая термодинамика (термохимия), химическая кинетика, электрохимия, фотохимия, химия высоких энергий, компьютерная химия и др. Только перечень фундаментальных наук химического направления уже говорит об исключительном разнообразии проявления химической формы движения материи и влиянии ее на пашу повседневную [c.14]

Графит по сравнению с алмазом более химически активен он относительно легко окисляется и образует ряд своеобразных соединений. Атомы щелочных металлов, галогены, анионы серной кислоты и другие способны внедряться между плоскостями решетки Графита, давая ионные соединения неопределенного состава. Число электронов в зоне проводимости при этом может измениться некоторые вещества обогащают ее электронами и повышают проводимость (например, щелочные металлы) графита, другие, наоборот, снижают число электронов, и проводимость уменьшается. При образовании прочных ковалентных соединений между внедрившимися атомами и атомами углерода, лежащими в разных слоях, электрическая проводимость резко падает и параллельность слоев, по-видимому, нарушается. Такие соединения образует графит с кислородом (между слоями возникают мостики —С—О—С—) и фтором (вероятно, мостики имеют строение —С—Р—Р—С—). Нельзя не обратить внимание на сходство строения плоских систем атомов углерода в графите со строением бензола и углеводородов, содержащих конденсированные циклы. Огромный материал, накопленный в органической химии, свидетельствует об исключительной роли таких циклов в химии углерода и в биохимии. [c.163]

Полимеризация бутадиена в присутствии металлического натрия протекает значительно быстрее, чем в присутствии лития, что говорит, вероятно, о влиянии величины ядерного заряда натрия, а возможно зависит и от большой энергии атомизации металлического лития. Столь важная для биохимии летучесть двуокиси углерода (так же как и моноокиси) свиде- [c.358]

Широчайшую научную область, охватываемую химией, можно подразделить иначе. Важным представляется деление на органическую и неорганическую химию. Органическая химия —химия соединений углерода, в частности таких, которые входят в состав тканей растений и животных. Неорганическая химия —химия соединений всех остальных элементов, кроме углерода. Каждое из этих направлений химии является частично описательным, частично теоретическим. Многие другие разделы химии, которые в общем являются частями органической или неорганической химии, также получили свои названия таковы аналитическая химия, физическая химия, биохимия, ядерная химия, промышленная химия (химическая технология) и т. д. Их содержание ясно из самих названий. [c.11]

Другое важное применение связано с введением метки С. Установление механизмов реакций в органической химии или биохимии, которое ранее основывалось исключительно на использовании радиоактивного изотопа С, можно теперь выполнить с помощью спектроскопии ЯМР С. Как и прежде, проведение синтеза меченого соединения неизбежно, но удается избавиться от часто трудной и не всегда однозначной деградации выделенных продуктов реакции для определения положения метки, поскольку, используя резонанс С, легко определить положение изучаемого атома углерода. В большинстве [c.389]

Наиболее распространенный метод поиска микроорганизмов-деструкторов органических соединений сводится к тому, что определенную экологическую систему (ил, почву) обрабатывают некоторое время водой, содержащей в возрастающей концентрации вещество, которое необходимо разрушить, а затем из такой культуры накопления выделяют микроорганизмы, способные использовать это соединение как единственный источник энергии, углерода, азота и т. д. Такой метод нельзя считать целесообразным. И не только потому, что он чисто эмпирический. Его использование не гарантирует отбора действительно наилучшего микроба-деструктора, хотя выбор производится из чрезвычайно широкого круга организмов ири этом выделяется микроорганизм, который именно в данных условиях скрининга разрушает то или иное вещество. Даже при незначительных изменениях реакции среды, аэрации, температуры и т. п. может доминировать и выделиться другой микроорганизм. Научный подход к выбору микроорганизмов-деструкторов должен базироваться на детальном изучении физиологии и биохимии микробных культур, а также путей деструкции органических веществ в живой клетке. Голько на основании таких знаний можно сознательно подбирать микробы, способные обезвреживать определенные соединения, или установить наличие органических веществ, которые могут быть разрушены отдельной группой микроорганизмов. [c.147]

Использование радиоактивного углерода для изучения механизма фотосинтеза является одним из наиболее ярких примеров, применения радиоактивных индикаторов в биохимии. [c.283]

Этот метод, имеющий значение в биохимии, состоит в окислении аммониевой соли жирной кислоты перекисью водорода с образованием, возможно через Р-кетокислоту, кетона, содержащего на один атом углерода меньше, чем исходная кислота одновременно образуется двуокись углерода [22]. Этот способ был использован при деградации меченой масляной кислоты [62]. [c.526]

Наиболее подробно изучены углерод-углеродные производные бензимидазола, нашедшие широкое практическое применение в аналитической химии сахаров и биохимии для идентификации альдоз, альдоновых, уроновых и сахарных кислот [1, 78, 79]. [c.167]

Эта глава-первая из трех, освещающих биохимические аспекты метаболизма и его регуляции у человека. Мы начнем с анализа биохимии пищеварения и всасывания продуктов питания в пищеварительном тракте, распределения питательных веществ между различными органами и взаимосвязей обмена веществ в разных тканях. Далее мы перейдем к биохимическим механизмам, посредством которых доставляется в ткани кислород, а также выводятся двуокись углерода и другие конечные продукты метаболизма. [c.744]

Синтезированы и применяются содержащие серу аминокислоты, например СНз—3 5—СНа—СНг—СН (ЫНг)—СООН (метионин). Но особенно часто и широко в органической химии и биохимии применяются разнообразные вещества с радиоактивным изотопом углерода С. Исходным веществом для синтеза в этих случаях часто является СОг (из Ва СОз). Очень многие синтезы проводят с использованием реакции Гриньяра получение кислот, сложных эфиров, кетонов, алкоголей и др. Таким образом, приобретают большое значение такие синтезы, которые, казалось бы, никогда не было смысла применять в практике. Так, например, описан путь получения толуола по схеме [c.399]

Культуры растительных тканей можно получить из любого вида растений. При этом используются разнообразные среды. Познание особенностей физиологии и биохимии таких культур позволили значительно повысить их урожайность и выход биомассы. Однако многие такие культуры не могут считаться истинными автотрофами, так как для роста им необходимы внешние источники углерода (в форме глюкозы или сахарозы), азот, минеральные вещества и факторы роста. Сегодня мы умеем получать большое количество биомассы (20—30 г/л), но повысить выход интересующих нас веществ обычно удается лишь за счет снижения выхода биомассы и подавления роста. Выход различных веществ в культуре может быть в 10 раз выше, чем в случае растения, но для этого необходимо разработать новые стратегии скрининга и селекции, особенно если искомый продукт образуется в малых количествах. [c.172]

Биологическая переработка отходов опирается на целый ряд дисциплин — биохимию, генетику, химию, микробиологию, химическую технологию и вычислительную технику. Усилия всех этих дисциплин концентрируются на трех основных направлениях 1) деградация органических и неорганических токсичных отходов 2) возобновление ресурсов для возврата в круговорот веществ углерода, азота, фосфора и серы 3) получение ценных видов органического топлива. [c.247]

Реакции карбонильной группы изучены менее подробно, чем некоторые другие реакции органических соединений. Это кажется удивительным потому, что значительная часть органической химии и биохимии базируется на реакциях карбонильной группы или активированных ею соседних атомов. В настоящей статье сделана попытка совместного рассмотрения некоторых вопросов механизма и катализа простых реакций карбонильной группы. В тех случаях когда это было возможно, мы пытались на основании имеющихся данных вывести некоторые обобщения относительно механизма этих процессов. Данная статья не является исчерпывающим обзором, и многие важные работы, относящиеся к исследованиям такого типа реакций, в ней не рассматриваются. В частности, реакции конденсации с образованием углерод-углеродной связи из-за их сложности упоминаются только в отдельных случаях. Так, сравнительно более медленная ионизация С — Н-связи по сравнению сМ — Н, О — Н-и5 — Н-связями оказывает дополнительное влияние на конденсацию с образованием углерод-углеродной связи. Это влияние обычно мало в реакциях присоединения с участием связей N — Н, О — Н или 8 — Н. [c.342]

Оригинально и увлекательно написана большая глава об особой роли углерода в химии. Традиционному изложению основ органической химии и начал биохимии предшествует рассмотрение уникальной способности углерода к образованию бесконечного множества устойчивых структур вместе с тем показано, что даже ближайшие к углероду элементы в периодической системе не обладают такими свойствами. Авторы интересно рассказывают о строенип и механизме действия ферментов. Но особенно увлекателен (хотя и не прост) материал об эволюции усвоения энергии живыми системами (от анаэробной ферментации к фотосинтезу и далее к кислородному дыханию). [c.7]

Органическая химия — это химия соединений углерода. Благодаря громадному многообразию органических соединений (число их превышает два миллиона) органическую химию рассматривают как обособленную область химии, тесно соприкасающуюся, с одной стороны, с неорганической химией (СО2, СО, карбонаты, карбиды), а с другой — с биохимией. Органическая химия дапно перестала быть собранием отдельных фактов, которые приходилось заучивать, прежде чем появлялась возможность установить между ними связи. [c.452]

В 1806 г. великий шведский химик Ионе Якоб Берцелиус в своей книге Лекции по животной химии дал определение органической химии как раздела физиологии, который описывает состав живых тел (организмов) и протекающие в них химические процессы. Тогда считалось, что органические соединения образуются в результате действия жизненных сил и не могут быть искусственно получены из неорганических веществ. Однако после того как Вёлер в 1828 г. синтезировал из неорганических веществ мочевину (МН2)2СО, эти взгляды были оставлены, и органическую химию стали определять как химию соединений углерода. Со временем вошли в употребление термины биохимия и физиологическая химия для описания учения о веществах, обнаруживаемых в живых организмах, особенно в организме человека, как здорового, так и страдающего от того или иного заболевания, а также для описания химических реакций, протекающих в живых организмах. После 1940 г. достигнуты огромные успехи в определении тонкой молекулярной структуры многих веществ, присутствующих в живых организмах, и в изучении на молекулярном уровне процессов, обусловливающих жизнедеятельность. Эта новая область науки стала настолько важной, что получила собственное название — молекулярная биология. Как биохимия, так и молекулярная биология стали очень обширными направлениями науки. [c.381]

Введение. Все применения переноса поляризации, с которыми мы до сих пор встречались, заключаются в переносе поляризации с ядра с большим у на ядро с меньшим у. В принципе иет никаких причин считать это прямое направление единственно возможным, вполне возможно провести перенос, иапример, с С иа Н или с Н на Однако такие эксперименты могут показаться бессмысленными, поскольку оии неизбежно должны приводить к потере чувствительности в сравнении с прямым наблюдением. Но, с другой точки зрения, подобные эксперименты могут оказаться полезньп и. Сравним спектроскопию Н и С- Первая нз них обладает той особенностью, что протоны присутствуют практически во всех объектах. Интересующие нас сигналы в протонных спектрах многих распространенных систем, таких, как среды с химическими реакциями или живые клетки, полностью закрываются ннтевснвными сигналами воды или других растворителей или таких распространенных в биохимии веществ, как липиды. Ядро С, напротив, имеет низкое природное содержание, что позволяет пометить нм интересующие нас объекты нли их части, которые далее можно контролировать с помощью С-ЯМР, ие встречая помех со стороны интенсивных протонных сигналов. Таким образом, протонам присуща высокая чувствительность, а углероду (и другим ядрам с низким природным содержанием) высокая селективность. [c.213]

Химия жизпи, органическая химия, поначалу была совершен-ло отделена от неорганической. Она считалась надежной опорой витализма, до той поры, когда научились синтезировать органические соединения из веп(еств неживого происхождения (начало было положено синтезом мочевины O(NH2)2, проведенным Вёлером Е 1828 г. . В дальне вхсм органическая химия перестала быть химией живого и превратилась в синтетическую химию соединений углерода — химию углеводородов и их производных. Почти независимо развивалась биохимия — наука о строении и свойствах биологических молекул, о течении химических реакций в живых организмах. Биохимия достигла грандиозных успехов в расшифровке сложных сетей метаболизма. Из биохимии в союзе -с физикой выросла молекулярная биология, занимающаяся физико-химическим, молекулярным истолкованием основных биологических явлений, прежде всего наследственности. Одновременно органическая химия вновь обратилась к живой природе на основе многолетнего опыта исследований органических соединений. Возникла биоорганическая химия, а затем и бионеорганическая химия, изучающая биологические молекулы, содержащие атомы металлов. Провести границы между перечисленными областями исследований химии жизни невозможно, да в этом и нет необходимости. [c.23]

Бактерия Es heri hia соИ - один из наиболее хорошо изученных организмов. За последние пятьдесят лет удалось получить исчерпывающую информацию о ее генетике, молекулярной биологии, биохимии, физиологии и общей биологии. Это грамотрицательная непатогенная подвижная палочка длиной менее 1 мкм. Ее средой обитания является кишечник человека, но она также может высеваться из почвы и воды. Благодаря способности размножаться простым делением на средах, содержащих только ионы Na , К" , Mg +, Са " , NH , С1 , НРО и SO , микроэлементы и источник углерода (например, глюкозу), Е. соИ ста- [c.24]

Холестерол играет роль ключевого промежуточного продукта в синтезе других стероидов, среди которых важное физиологическое значение имеют желчные кислоты, кортикостероиды, андрогены и эстерогены. Исследования механизма синтеза стероидов — одна из наиболее ярких страниц в биохимии XX столетия. В 40-х гг. К. Блох с сотрудниками показали, что меченый ацетат включается в холестерол как in vitro, так и в срезах ткани печени. Позже было установлено, что оба атома углерода ацетата участвуют в построении молекулы холестерола и что для биосинтеза холестерола необходимо 18 остатков [c.350]

В биохимии — система хим. превращений, вкл. углерод и его соед. в кругооборот в природе (дыхание, фотосинтез, орг. соед., метаболизм, гниение, образование ископаемых соед. и др.). См. fig. С2. arbon y le [c.218]

В течение многих лет эти методы использовали главным образом при исследованиях в области физиологии и биохимии, особенно Роутон, а позже Джибсон и другие (работавшие над изучением реакций гемоглобина), а также Чанс — для исследования ферментативных реакций. Однако недавно область исследуемых этим методом реакций начали расширять. В табл. 7 (стр. 64) указаны различные реакции, исследованные струевыми методами к ним относятся реакции с переносом протона, окисли-тельно-восстановительные реакции, гидролиз, образование и диссоциация комплексов, реакции двуокиси углерода с водой, аммиаком и ионом гидроксила. Можно коротко упомянуть некоторые из этих реакций. [c.57]

В области биохимии магнитные измерения были использованы для количественного анализа. Например, изменение магнитной восприимчивости при превращении парамагнитного феррогемоглобина в диамагнитный феррогемоглобин окиси углерода позволяет рассчитать количество гемоглобина, присутствующего в пробе. [c.177]

Хотя схема Иал-тадина и нашла впоследствии широкую поддержку, однако из-за методических трудностей этот вопрос долгое время не мог бьгы. подвергнут прямой экспериментальной проверке на живых организмах. Между том такая проверка становилась все более необходимой, так как в биохимии накопился и продолжает накапливаться большой фактический материал, указывающий на возможность прямого при-соедипения молекулярного кислорода к углероду органических веществ I2-4J. [c.124]

Еще не разрешен вопрос о том, всецело ли зависит поглощение кислорода растительными тканями от действия цитохромоксидазы. У растений, а также у животных часто наблюдается дыхание, устойчивое к действию ингибиторов цитохромоксидазы. Среди ученых, работающих в области биохимии животных, широко распространено мнение о преобладающей роли цитохромоксидазы. Эти ученые не могут принять отсутствие подавления окисью углерода или цианидом как доказательство того, что цитохромоксидаза не является конечной оксидазой [2,7]. В биохимии растений положение еще более туманно. Например, дифференциальные спектры определенно указывают, что в початках некоторых представителей семейства Агасеае цитохромоксидаза катализирует поглощение кислорода. Однако ингибиторы цитохромоксидазы не только не подавляют, но часто даже стимулируют поглощение кислорода. В присутствии этих ингибиторов цитохромы а и Из в значительной степени восстанавливаются, тогда как цитохром 67 остается в основном окисленным. Эти, а также и другие данные позволяют предпо- [c.239]

Используел1ые в химическом исследовании методы деградации углеводов позволяют при необходнлюстн как бы извлечь из углеродной цепочки любой атом и установить его происхождение и судьбу, если этот атом радиоактивен. При этом используется весь арсенал средств современной химии, а если надо и биохимии. В качестве иллюстрации мы приведем методы выделения отдельных атомов углерода из молекулы глюкозы, в зависимости от их положения, примерно следуя методике Аронова [19]. [c.52]

Крупнейший ученый-биохимик и революционный деятель. Академик. Герой Социалистического Труда. Лауреат премии им. В. И. Ленина и Государственной премии СССР. В 1918 г. организовал Центральную химическую лабораторию при ВСНХ, преобразованную затем в Физико-химический институт им. л. я. Карпова, директором которого был до конца жизни. В 1935 г. организовал совместно с известным биохимиком (впоследствии академиком) Л. И. Опариным Институт биохимии АН СССР. Президент Всесоюзного хи.мического общества им. Д. И. Менделеева (1935— 1946 гг.). Основные труды посвящены важнейшим проблемам биохимии химизму ассимиляции углерода зелеными растениями проблеме окислительных процессов, происходящих в живой клетке учению о фер.ментах [c.138]

Сахароза, или тростниковый сахар,— дисахарид, состоящий йз глюкозы и фруктозы. Сахарозу синтезируют многие растения, у высщих же животных она отсутствует. В отличие от мальтозы и лактозы у сахарозы нет свободного аномерного атома углерода, поскольку оба аномерньгх атома моносахаридных остатков- связаны друг с другом (рис. 11-12) поэтому сахароза не является восстанавливающим сахаром. В биохимии растений этот дисахарид-своего рода загадка. Дело в том, что если D-глюкоза служит основным строительным блоком как крахмала, так и целлюлозы, то сахароза-основной промежуточный продукт фотосинтеза. У многих растений именно в форме сахарозы транспортируются по сосудистой системе сахара из листьев к другим частям растения. Преимущество сахарозы перед глюкозой как транспортной формы сахаров заключается, вероятно, в том, что ее аномерные атомы углерода связаны друг с другом это предохраняет сахарозу от атаки окислительных или гидролитических ферментов в процессе ее переноса из одной части растений в другую. [c.310]

Впервые метод изотопных индикаторов для изучения химических процессов был применен В. И. Спициным в 1917 г. Однако употребление меченых атомов для изучения биологических процессов началось только с 1923 г. в работах Хевеши. Обычно используются или стабильные изотопы элементов, отличающиеся по массе от обычных элементов, или радиоактивные изотопы. В соответствии с этим применяют и различные методы их обнаружения — либо по массе, применяя, например, масс-спектрометр, либо по радиоактивности, измеряя радиацию при помощи специальных счетчиков. Из стабильных изотопов применение в биохимии нашли водород с массой 2 (В, дейтерий, №), азот с массой 15 (Н ) и углерод с массой 13 (С ). Из радиоактивных изотопов применение нашел изотоп фосфора (Р ) используются также изотопы углерода (С и С ), серы (5 ), йода (Л 1), железа (Ре ), натрия (Ыа ), кальция (Са ) и др. [c.212]

Гемоглобин (сокращенное обозначение НЬ) обладает очень интересной в биологически важной особенностью — он легко соединяется с рядом газов Оз, СО, N0 и др. Всем этим соединениям уделяется много внимания в курсах биохимии, физиологии и медицины, особенно судебной. Действительно, при отравлении, например, окисью углерода часть гемоглобина крови переходит в карбоксигемоглобии (НЬСО). Карбокси-гемоглобин обычно не встречается в нормальной крови, но может быть обнаружен спектроскопическим путем в крови человека, вдыхавшего окись углерода. При продолжительном вдыхании окислов азота, паров нитробензола и других окислителей часть гемоглобина крови превращается в метгемоглобин (НЬОН). В метгемо глобине железо находится в трехвалентной (окисной) форме. Метгемоглобинемия встречается при профессиональных заболеваниях, вызванных отравлениями указанными соединениями. [c.66]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология