Энзиматические процессы, механизм

Таким образом, антибиотики оказывают на жизненные процессы клетки низших существ вредное, но в отдельных случаях далеко не тождественное влияние. Детали механизма антимикробного воздействия этих веществ пока не изучены. По этому поводу высказываются различные предположения, из которых известный интерес представляет гипотеза Гаузе (1940). По его мнению, все антибиотики содержат в своих молекулах оптически изомерные вещества, не соответствующие клетке ( извращенные изомеры). Эти соединения, попадая в системы энзиматических процессов, связываются с теми или иными ферментами клетки и нарушают их работу. [c.218]

Специфическая форма соответствующих кинетических уравнений будет зависеть от постулированного механизма каталитического действия, и в настоящее время, как отмечалось выше, у нас нет никаких оснований предпочесть какой-либо один механизм из числа нескольких возможных, т. е. совместимых с нашими знаниями о механизме энзиматических процессов вообще. [c.343]

Сведения о кинетике и механизмах энзиматических процессов и реакций получены, главным образом, благодаря многочисленным работам по кинетике химических реакций. [c.149]

Внешняя картина гибели, быстрота, с которой наступает гибель, большая токсичность поверхностно-активного вещества ОП-7 и относительно малая токсичность общеизвестных фосфорорганических биоцидов заставляют предположить, что прекращение движений и гибель от фосфорорганических соединений и ОП-7 происходят не вследствие нарушения энзиматических процессов энергетического метаболизма ("и механизма движения) в клетке, а, по-видимому, из-за тех физико-химических процессов, которые разыгрываются на оболочке и в самой оболочке. [c.130]

Биосинтез антибиотиков, как и любых других вторичных метаболитов, возрастает в фазе замедленного роста клеточной популяции (конец трофофазы) и достигает максимума в стационарной фазе (идиофазе). Считают, что в конце трофофазы изменяется энзиматический статус клеток, появляются индукторы вторичного метаболизма, освобождающие гены вторичного метаболизма из-под влияния катаболитной репрессии. Поэтому любые механизмы, тормозящие клеточную пролиферацию и активный рост, стрессовые ситуации, активируют процесс образования антибиотиков. [c.67]

Отдельные фазы механизма реакций, представленных на схеме 68, в ряде случаев все еще остаются недостаточно ясными, но принципиальная возможность этих превращений не вызывает сомнений, особенно если учесть широко распространенные в природе энзиматические процессы окисления, восстановления, декарбоксилирования, метилирования и т. п. [c.435]

Мы уже отмечали, что изучение механизма хелатообразования позволило выявить много новых сторон участия ионов металлов в энзиматических процессах. Так, например, установлено, что действие киназ — ферментов, выполняющих решающую роль в активации сахаров путем образования фосфорных эфиров последних, зависит в первую очередь от наличия в среде Mg +, который лишь в отдельных случаях может быть заменен ионом Мп. [c.412]

Механизм этого процесса был выяснен Виландом. Удалось показать, что уксусные грибки окисляют спирт до ацетальдегида, гидрат которого в результате энзиматического дегидрирования превращается сразу в уксусную кислоту. Согласно Нейбергу, при этом играет роль и альдегидмутаза, способная диспропорционировать ацетальдегид на равные количества уксусной кислоты и спирта. [c.249]

У пурпурных бактерий механизм дыхания имеет особенно близкое отношение к механизму фотосинтеза. Ван Ниль показал, что первые стадии обоих процессов, вероятно, совершаются одной и той же энзиматической системой. Здесь можно в немногих словах остановиться на рассмотрении этих своеобразных отношений. [c.115]

С изложенным выше согласуется другая гипотеза о механизме действия ДДТ на членистоногих которая связывает высокую инсектицидную активность ДДТ с его сорбцией в главных жизненных центрах насекомого и с подавлением энзиматических окислительных процессов в его организме. [c.116]

В заключение этой части рассмотрим связь внутримолекулярного и энзиматического катализа. Энзимы являются лучшими из известных катализаторов. Они катализируют химические реакции в водных растворах при нейтральных pH и комнатной температуре, причем нередко увеличение скорости имеет порядок 10 ° — 10 . Будучи белками, энзимы являются чрезвычайно сложными веществами, поэтому интерпретация экспериментальных данных очень сложна. Несмотря на интенсивные усилия, в настоящее время нет энзима, механизм действия которого был бы полностью ясен. Поэтому большое внимание уделяется моделированию этих процессов. [c.81]

Образование аномальных структур могло бы явиться следствием патологических процессов в организме, ведущих к потере активности некоторых энзимов или, напротив, к активации энзиматических механизмов, осуществляющих синтез и распад различных типов связей между глюкозными остатками в гликогене. [c.100]

На протяжении многих десятилетий биологическое значение дыхания сводилось исследователями только к высвобождению энергии дыхательного субстрата и ее использованию живой клеткой. В дальнейшем детальное изучение биохимической природы и энзиматических механизмов, с которыми связан процесс дыхания, позволило не только убедиться в сложности этой функции, но и заставило обратить внимание на огромное значение тех промежуточных продуктов, которые возникают на пути преобразования органической молекулы в конечные продукты окисления углерода и водорода, т. е. в СОг и НгО. Это изучение позволило пролить также свет на вопрос о путях и механизмах, которыми обеспечивается возможность использования живой клеткой химической энергии органического вещества, подвергающегося распаду в акте дыхания. [c.209]

Данные, характеризующие роль микроэлементов в энзиматических реакциях, позволяют считать, что в целом Си, Ре и Мо — наиболее тесно связаны с процессом транспорта электронов и, следовательно, должны рассматриваться как основные регуляторы окислительно-восстановительных процессов в клетке. Механизм действия этих металлов состоит в переносе электронов с одного каталитически активного белка на другой. В образовании же промежуточного комплекса фермент — субстрат ферменты, содержащие эти металлы, не участвуют. Магнию и, в известной степени, марганцу принадлежит решающая роль в реакциях переноса химических групп и прежде всего остатков фосфорной кислоты. Эту роль Mg выполняет в качестве активатора процессов образования комплекса фермент — субстрат, причем наиболее вероятно, что эту функцию выполняет внутрикомплексное, т. е. соединение магния хелатной природы. [c.412]

Величины, характеризующие состояние структурной вязкости протоплазмы, ее проницаемости, адсорбционной способности, буферности и вязкости клеточного сока и многие другие свойства протопласта, во многом определяют интенсивность и направление, в котором осуществляют свое действие катализаторы живой клетки. Однако коренные сдвиги в энзиматическом аппарате клетки наступают в результате тех или иных изменений в деятельности механизмов, регулирующих процессы биосинтеза самих ферментов. [c.633]

В разделе, посвященном моносахаридам, освещены следующие проблемы выяснение абсолютной конфигурации кон-формационная химия сахаров новые монозы важнейшие достижения биохимии моносахаридов, такие как установление роли нуклеозиддифосфат-сахаров в превращениях и биосинтезе полисахаридов механизм некоторых энзиматических реакций раскрытие сложных многостадийных метаболических процессов превращений углеводов и т. д. [c.4]

В исследованиях, проводимых под руководством Б. А. Рубина и автора книги изучается энзиматический механизм биосинтеза хлорофилла и в связи с этим обмен железа, меди, молибдена и марганца, а также процесс дыхания во всем многообразии его функций в месте осуществления синтеза — листе. [c.234]

Первые работы Алексея Николаевича относились к ассимиляции углекислоты им была впервые сформулирована точка зрения на фотосинтез как на окислительно-висстановительный процесс. Ее развитие мы находим и в ряде новых исследований по механизму ассимиляции. Эти работы направили внлмание Алексея Николаевича на роль перекисей при биологических процессах и привели на следующем этапе к истолковапию химизма процессов дыхания и окисления на основе первичного образования перекисей. Теория медленного окисления Баха, созданная полвека тому назад, явилась ключом к раскрытию механизма процессов, протекающих под действием молекулярного кислорода. На основе большого фактического материала А. Н. Бах пришел к выводу, что активация обычно пассивного молекулярного кислорода связана с образованием перекисей, возникающих при окислении легко окисляющихся веществ. Эта теория полностью выдержала испытание временем дальнейшие опыты принесли ряд блестящих подтверждений ее основных положений, которые широко используются современной наукой. Следующим шагом было исследование природы окислительных ферментов — катализаторов биологических процессов окисления. Благодаря этим исследованиям перекисная теория, сформулированная первоначально для более простых систем, могла быть распространена на биологические процессы дыхания. В ряде работ им был глубоко разобран механизм других важнейших энзиматических процессов, как, например, явлений сопряженного окисления и восстановления. [c.655]

После Октябрьской революции создались совершенно новые условия для научной деятельности А. Н. Баха. Он получил все возможности для широкого развития своих работ, для приложения своих идей к решению больших практических задач. За теоретическими исследованиями последовало создание новых методов изучеиия ферментов. Идеи А. Н. Баха о механизме энзиматических процессов легли в основу [c.655]

Сравнивая медленную бесфакторную транслокацию с быстрой EF-G GTP-катализируемой транслокацией, важно отметить, что фактор, по-видимому, не снижает заметным образом тепловую энергию активации процесса это наводит на мысль, что здесь катализ имеет преимущественно энтропийную природу. Ингибиторный анализ также показывает, что фактор не создает нового реакционного пути, идущего через промежуточные стадии в обход высокого активационного барьера, как это делает обычный энтальпийный катализатор самые различные специфические ингибиторы транслокации (виомицин, спектиномицин, эритромицин, неомицин, канамицин, гентамицин, гигромицин В) действуют как на энзиматический, так и неэнзиматический процесс, указывая на существование одинакового транслокационного механизма, с одними и теми же мишенями в обоих случаях. Следовательно, фактор элонгации катализирует процесс, скорее всего, путем создания лучших пространственных условий в рибосоме для того же самого, присущего рибосоме как таковой, транслокационного пути. Одним из способов сделать это могла бы быть простая фиксация одного из термически флуктуирующих под-состояний рибосомы, которое было бы благоприятно для транслокации. Такой фиксирующий или ориентирующий эффект присоединения EF-G как крупного дополнительного лиганда рибрсомы кажется вероятным. [c.204]

С другой стороны, использование химических методов в исследовании непосредственно биологических процессов привело в самом конце прошлого века к рождению биохимии. Ее появление обычно связывают с открытием энзиматического катализа и самих биологических катализаторов — ферментов, идентифицированных несколько позднее в качестве особых веществ и выделенных в кристаллическом виде в середине 20-х — начале 30-х годов. Крупнейшими событиями в биохимии явились установление центральной роли АТР в энергетическом обмене, выяснение химических механизмов фотосинтеза, дыхания и мышечного сокращения, открытие транс-аминирования — а в итоге познание основных принципов обмена веществ в живом организме. В начале 50-х годов Дж. Уотсон и Ф. Крик расшифровали структуру ДНК, дав человечеству знаменитую двойную спираль, и ученый мир салютовал рождению новой науки о путях хранения и реализации генетической информаиии — молекулярной биологии. [c.9]

Детальному рассмотрению подвергнут вопрос о возможности цепных реакций в объеме фазы при обычном гетерогенном и энзиматическом катализе. В работах М. В. Полякова по гетерогенно-гомогенным окислительным реакциям показана возможность зарождения цепей на твердых поверхностях и перехода их в объем. Опытами А. Н. Баха, Н. Н. Семенова, И. В. Мочан и других исследователей показано также, что < катализ на расстоянии может наблюдаться в тех случаях, когда с поверхности контакта в фазу могут поступать активные частицы, способные зарождать гомогенные цепи. И. М. Ковальский недавно разработал метод одновременного контроля течения реакции в объеме и на поверхности и установил, что ряд реакций (например, восстановление сернистого газа окисью углерода, взаимодействие хлора с водородом в присутствии кислорода и др.), считавшихся типично гетерогенными, в действительности протекает по цепному механизму в объеме и только индуцируется катализаторами, т. е. одновременно происходят объемный и поверхностный процессы. [c.10]

Реакция с оксалатом закисного железа, наблюдавшаяся Хиллом и описанная на стр. 67, вероятно, принадлежит к типу (4.12)—(4.14), хотя и требует сенсибилизации хлоропластами. В этом случае выделение кислорода происходит со значительным выходом, несмотря на неблагоприятное положение уровней энергии. Причиной этого должен быть энзиматический механизм, мешающий первичной обратной реакции типа (4.13) и ускоряющий завершение окислительного процесса. Вторичная обратная реакция (реоксидация оксалата закисного железа кислородом) действительно наблюдалась Хиллом, но она сравнительно медленна и не мешает частичному уходу кислорода в атмосферу или фиксации его гемоглобином. [c.81]

В то время как теория Франка подчеркивает косвенный механизм изменений флуоресценции, связанных с фотосинтезом, Вассинк, Катц и другие используют простые представления о конкуренции между первичным фотохимическим процессом и флуоресценцией (плюс диссипация). Основываясь на том, что у пурпурных бактерий присутствие или отсутствие восстановителей влияет на более сильно, чем присутствие или отсутствие Og, названные авторы полагают, что в первичном процессе участвуют возбужденный хлорофилл и образованные энзиматически восстановители, а не Og (или комплекс Og ). [c.237]

Механизм Ф. состоит из двух стадий — световой и темновой. Световая стадия включает собственно фотохимич. реакции и сопряженные с ними энзиматические, к-рые завершают окисление воды и образуют восстановленный никотинамид-аденин-динуклеотид-фосфат (НАДФ-Нз) и аденозинтрифосфорную кислоту (АТФ). Далее во второй стадии процесса Ф. НАДФ-На и АТФ восстанавливают молекулу СО, в цикле сопряженных ферментативных реакций, к-рые могут идти и в темноте. [c.273]

В то время как дыхательная система, генерирующая АТФ, сосредоточена в митохондриях, другая энзиматическая система — система гликолитического фосфорилирования, также генерирующая АТФ, сосредоточена в гиалоплазме. Гликолитический распад углевода дает меньший выход АТФ по сравнению с окислительным распадом. Поэтому энергетически гликолиз менее выгоден, чем дыхание. В соответствии с этим, поксящаяся клетка черпает энергию только за счет дыхания, и гликолиз в ней отсутствует. Это явление называется эффектом Пастера. Но при напряженной работе клетки дыхательное фосфорилирование уже не покрывает энергетических затрат и тогда включается дополнительный генератор энергии — гликолиз. Таким образом, в клетке существует регуляция этих двух энергетических процессов. Было предложено много гипотез для объяснения механизма этой регуляции, но все эти гипотезы оказались недостатонными они не учитывали функции структурных элементов клетки. [c.184]

Очень важны каталитические реакции в биохимическом анализе. Многочисленные химические реакции, получившие название энзиматических (ферментативных), катализируются энзимами (ферментами) — природными катализаторами процессов, протекающих в живых организмах. Выделить эти природные катализаторы трудно, иногда невозможно, поэтому о концентрации их судят прежде всего по их каталитическому действию, по степени ускорения ими соответствующей химической реакции. Механизм действия катализаторов такого типа очень сложен, но, по-видимому, стадия комплексообразования на одном или нескольких этапах энзиматических реакций все-таки обязательна. Часто действие отдельных ионов металлов в биохимических реакциях близко к действию энзимов (сложные органические реакции декарбоксилирования щавелевой и уксусной кислот катализируются ферментами и ионами двухвалентных марганца, цинка, кадмия, никеля и др.). Такие реакции могут быть использованы также для определения отдельных ионов металлов. Чувствительность их невелика, но они позволяют определять ионы с заполненной электронной рболочкой (кальций, цинк, кадмий и др.). Некоторые типы металлов действуют как активаторы или ингибиторы ферментативных реакций. Это свойство металлов тоже используется в аналитической химии. [c.46]

Быстрый круговорот азота у человека, животных и растений был также подтвержден Шенгеймером при помощи дейтерия. При введении в организм мыши тяжелой воды уже через три дня все аминокислоты, опять-таки кроме лизина, содержали дейтерий в связях С—И, куда он не мог входить путем простого изотопного обмена с водой. В этих исследованиях также было найдено, что дейтерий особенно быстро появляется в глютаминовой кислоте. За десять дней в ней замена водорода дейтерием достигает 40% от равномерного распределения, а в глютаминовой кислоте печени этот процесс идет еще гораздо быстрее. Внедрение дейтерия из тяжелой воды в аминокислоты легко понять в свете рассмотренного на стр. 378 механизма энзиматического переаминирования, по которому весь а-водород аминокислоты должен заместиться водородом из воды. Из скорости усвоения аминокислотами и протеинами вводимого дейтерия и тяжелого азота можно было вычислить, что в печени крыс половина белков обменивается за 5—7 дней, в белках кровяной плазмы собак за 1—2 недели, но гораздо медленнее в белках мышц. Азобактерии уже за 15 мин. обменивают 8% азота глютаминовой кислоты в своих белках на меченый азот из питательной среды. При кормлении метионином, меченным радиоактивной серой, последняя также вскоре появляется в ряде белков тканей и органов, что также подтверждает быстрое обновление аминокислот. [c.496]

Многие вопросы химии крахмала и гликогена были выяснены при помощи энзиматических реакций неудивительно поэтому, что мы обладаем более точными сведениями о синтезе крахмала, чем о синтезе любого другого природного углевода. Тем не менее энзимные системы, например картофеля, чрезвычайно сложны и до сих пор являются объектом интенсивного изучения. Из их числа непосредственное отношение к рассматриваемому процессу имеют два энзима / -энзим (впервые исследованный Хэйнсом), воздействуя на 1-фосфат a-D-глюкозы, создает цепи из а,1,4 -связанных остатков глюкозы и в конечном итоге приводит к образованию амилозы. В присутствии ( -энзима молекулы амилозного типа, содержащие более 40 глюкозных остатков, преобразуются в цепи из примерно 20 остатков, которые в подходящих условиях превращаются в амилопектин. Энзимная система в клетке, однако, гораздо сложнее, чем показывает эта чрезвычайно упрощенная картина. Например, еще мало известно о механизме регу гирования соотношения двух компонентов крахмала. В этих превращениях принимают участие многие другие энзимы подозревают, что нри случае в амилозные цени могут включаться -связи, причем образуются молекулы амилозы, которые при помощи р-амилазы невозможно нолностью расщепить до мальтозы. [c.167]

Напротив, сейчас представляется значительно менее вероятным ранее выдвигавшееся предположение, что активность хлорамфеникол непосредственно связана с подавлением им эстераз. Возможно, что здесь, как и в других случаях угнетения энзиматических реакций, торможение происходит главным образом из-за подавления антибиотиком синтеза соответствующих ферментов. Противоречит фактам и гипотеза о сходстве действия хлорамфеникола и специфической вакцины, так как антибиотик не обладает свойствами анамнестического антигена. Не подтверждаются фактами и неоднократно высказывавшиеся предположения о прямой конкуренции хлорлмфеникола и некоторых аминокислот (фенилаланина, триптофана и др.). Таким образом, мнение о том, что основой антибиотического действия хлорамфеникола является подавление им синтеза белков, представляется в настоящее время наиболее вероятным, однако сам механизм этого процесса пока со-нершенно не выяснен. [c.403]

Энзиматические и химические механизмы процессов некрозо-образования в настоящее время достаточно изучены. Некрозы возникают в результате действия химических соединений, образующихся как продукты искаженного обмена клетки, подвергшейся одному из видов повреждающих воздействий. Токсическое действие этих соединений (хиноны, аммиак и др.) направлено не только против возбудителя, но в равной мере против инфицированных и близлежащих тканей растения-хозяина. В этом можно усмотреть одно из ярких проявлений принципиальных отличий защитных реакций у растений от таковых у животных. В то время как у иммунных форм растений локализация инфекции за счет гибели некоторой части ткани знаменует собой возможность сохранения остальной части ткани органа и организма, у животных такого рода потери невозместимы. Этим и объясняется высокая степень специфичности защитных механизмов животных, выражением которой может служить, например, специфичность белковых антител. [c.332]

Для этого обширного ряда химических соединений предполагается следующий механизм действия в результате прямого и непрямого действия радиации образуются радикалы мишеией (подразумеваются молекулы ДНК), которые могут сразу же восстановиться химическим путем, тогда повреждение не будет реализовано или же может произойти окисление этого радикала, акцептирование электрона кислородом или другим электрон-ак-цепторным соединением (ЭАС), что приведет к реализации повреждения. Далее, если произойдет энзиматическая репарация, то целостность мишени может восстановиться однако нельзя исключить возможности возникновения нерепарабельного повреждения, вызывающего гибель клетки. И действительно, этот механизм был показан в модельных системах методом импульсного радиолиза и ЭПР-спектроскопией в водных растворах был зарегистрирован перенос электронов с оснований нуклеиновых кислот, нуклеозидов и нуклеотидов к сенсибилизатору. Помимо переноса электрона или даже одновременно с этим процессом возможны дополнительные радиационно-химические реакции связывания ра-диосенспбилизатора со свободнорадикальными продуктами моле- [c.240]

Что касается энзиматических систем, связанных с декарбок-силированием, то преобладающая роль в этом процессе должна быть отведена марганцу и лищь в отдельных случаях магнию. Механизм действия Mg и Мп в указанных реакциях окончательно не установлен. [c.413]

Механизм, основанный на совместном эффекте, постулирован для целого ряда реакций, активируемых металлоэнзимами. В этой связи обсуждается вопрос об участии металла в реакциях неэнзиматического, а также энзиматического декарбоксилирования. Более подробно изучен механизм участия металла в процессах неэнзиматического декарбоксилирования (Steinberger а. Westheimer, 1951). [c.39]

Механизм реакций энзиматического декарбоксилирования с участием металла еще полностью не изучен. Представлен ряд возражений относительно возможности образования в этой реакции хелатной структуры. Такие элементы, как цинк, медь, железо и др. эффективны в реакциях неэнзиматического декарбоксилирования и не являются активаторами этого процесса, катализируемого ферментами. Марганец, напротив, наиболее эффективен при энзиматическом декарбоксилировании ос-кето-кислот. [c.40]

Механизм участия марганца в процессах, связанных с выделением и поглощением кислорода in vivo, а также с фотосинтезом в целом, не изучен. Отсутствует энзиматический подход г решению этой проблемы. [c.101]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология