Фосфор биологическая роль

Соединения фосфора играют важную роль в биологических системах. Этот элемент входит, например, в состав фосфатных групп молекул РНК и ДНК, ответственных за биосинтез белков и передачу наследственной информации. Он входит также в состав молекул аденозинтрифосфата (АТФ), при помощи которых запасается энергия в биологических клетках [c.326]

Какова роль фосфора в биологических процессах [c.75]

Какова биологическая роль фосфора [c.301]

Для поддержания жизни, как показано в настоящее время, существенное значение имеют около 20 элементов, хотя живая ткань часто содержит в следовых количествах все элементы, находящиеся в окружающей среде. Основные элементы живых систем — это водород, углерод, азот и кислород (2—60 ат. %). Установлено, что из всех элементов, присутствующих в следовых количествах (0,02—0,1 ат. %), фосфор, сера, хлор, натрий, калий, магний и кальций необходимы для поддержания процессов жизнедеятельности. Некоторые из элементов, присутствующих в сверхмалых количествах (менее 0,001 ат. %), также относятся к числу необходимых. Это марганец, железо и медь. Весьма вероятно, что ванадий, кобальт, молибден, бор и кремний также имеют общее биологическое значение, однако показать, что тот или иной элемент, присутствующий в сверхмалых количествах, биологически необходим, часто весьма трудно. В отдельных случаях биологическая роль элемента для растений и животных может быть установлена по тем последствиям, которые вызывает его отсутствие в почве. Так, отсутствие меди в почве некоторых районов Австралии вызвало нарушения в нервной системе овец и привело к заболеванию их анемией и к выпадению шерсти. Утверждалось также, что недостаток в почве бора приводит к аномалиям в развитии свеклы и сельдерея и к ухудшению качества [c.7]

Азот, фосфор и мышьяк играют большую роль в биологических процессах, поэтому рассмотрены более подробно. [c.223]

Органические и минеральные азотные удобрения обогащают почву азотом и зольными элементами и значительно усиливают процессы минерализации в ней. С органическими удобрениями вносится не только органическое вещество, стимулирующее жизнедеятельность микроорганизмов, но и разнообразная микрофлора (например, с навозом), ускоряющая разложение органического вещества почвы. Минеральные удобрения повышают интенсивность биологических процессов в почве, так как являются источником питания микробов азотом, фосфором, калием, кальцием и другими элементами. В круговороте азота в земледелии процессы нитрификации наряду с положительным значением играют и отрицательную роль, так как нитраты могут не только накопляться в почве, но вследствие своей подвижности и вымываться из нее. [c.179]

Фосфор необходим для образования костной ткани, где он находится главным образом в форме Саз(Р04)г. Соединения фосфора, например креатинфосфат, по-видимому, имеют значение для процессов сокращения мышц и углеводного обмена. Фосфаты играют также важную роль в регулировании pH крови. Небольшие количества фосфора часто определяют в сыворотке крови, в тканях и других биологических объектах. [c.9]

Как важнейшая составная часть этих наиболее сложных органических веществ фосфор играет в жизненном процессе совершенно исключительную роль. Биологическое значение органических фосфорных соединений и их химическое строение были уже рассмотрены. Часть неорганического фосфата, циркулирующего в теле, связана с белками плазмы и в этой форме осмотически неактивна. [c.390]

Следовательно, в растениях фосфор входит в состав многих органических биологически важных веществ, без которых невозможна жизнедеятельность организмов. Но этим роль фосфора не исчерпывается. Для осуществления [c.232]

Биологическое поглощение играет особенно большую роль в превращении нитратных соединений азота и нитратных форм азотных удобрений в почве. Легкорастворимые соли азотной кислоты, не усвоенные растениями, удерживаются в почве и предохраняются от вымывания главным образом благодаря усвоению их микроорганизмами, так как ни физически, ни физико-химически, ни химически они не поглощаются в почве. Биологическое поглощение азота, фосфора, серы и других питательных веществ микробами — [c.101]

ФОСФАТШЛАК МАРТЕНОВСКИЙ, фосфорное удобрение отход мартеновского способа получения стали из богатых фосфором чугунов. Не раств. в воде. Содержит не манее 10% PiOs, а также Fe, Mg, Мп я нек-рые др. элементы. Нейтрализует почву. Примея. как местное осн. удобрение с высоким эффектом на почвах нечерноземной зоны, а также па выщелоченных и оподзоленных черноземах. ФОСФАТЫ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ, соли фосфорных к-т. Подобно к-там, различают ортофосфаты, молекулы к-рых содержат один атомР в изолиров. тетраэдре РО4, н конденсированные Ф. н., молекулы к-рых содержат два (.пирофосфаты) и более атомов Р, образующих связи Р—О—Р в результате соединения тетраэдров POi через атомы О (см. Полифосфаты и Ультрафосфаты). Ф. н. играют важную роль в энергетике всех живых организмов (напр., АТФ), а также в синтезе мн. биологически активных в-в (нуклеиновых к-т и др.). [c.627]

Основная масса фосфора микробных клеток находится в сложных белках — нуклеопротеидах, составляющих свыше 40—50% белков микробной клетки. Минеральные вещества в микробных клетках выполняют ту же роль, что и у высших растений. Они входят в состав протоплазмы, используются на построение ферментов и других биологически важных веществ и являются источниками энергии у анаэробов. [c.296]

Фосфор. Фосфор содержится в организме в виде фосфорнокислых солей и, кроме того, входит в состав нуклеопротеидов, фосфопротеидов, фосфатидов и других биологически важных соединений. Фосфорная кислота имеется во всех органах и играет большую роль в обмене углеводов, белков и жиров. [c.241]

Но если процесс биологического поглощения питательных веществ микроорганизмами выражен слишком сильно, то это может неблагоприятно отразиться на питании культурных растений. Интенсивность биологического поглощения зависит от влажности, аэрации и других свойств почвы, а также от количества и состава органических веществ в ней, служащих энергетическим материалом для микроорганизмов. Так, при внесении в почву значительного количества богатого клетчаткой, но бедного азотом, органического вещества (соломы или сильно соломистого навоза) микроорганизмы, используя клетчатку в качестве энергетического материала и разлагая эти органические вещества, будут быстро размножаться, потреблять много растворимых минеральных соединений азота из почвенного раствора. В результате ухудшится питание растений азотом и снизится урожай. Аналогичные процессы могут происходить также с фосфором, серой и другими необходимыми для растений элементами. Таким образом, в зависимости от конкретных условий биологическое поглощение питательных веществ микроорганизмами может иметь положительное значение или же играть отрицательную роль в питании растений. [c.109]

Биологическая роль фосфора весьма многогранна. Как уже отмечалось, фосфор участвует в образовании нерастворимых фосфорнокислых солей кальция и магния, являющихся минеральной основой костной ткани. Часть фосфора входит в состав органических соединений, таких как нуклеиновые кислоты, фосфолипиды, фосфопротеиды. Еще часть фосфора находится в организме в форме фосфорной кислоты, которая вследствие электролитической диссоциации превращается в ионы - Н2РО4 , НР04 . Фосфорная кислота играет исключительно важную роль в энергетическом обмене, что обусловлено уникальной способностью фосфора образовывать богатые энергией химические связи (высокоэнергетические, или макроэргические, связи). Главным макро-эргическим соединением организма является аденозинтрифосфат -АТФ (см. главу 2 Общая характеристика обмена веществ ). [c.87]

Химия эфиров и ангидридов фосфорной кислоты — несомненно самая большая область в химии фосфора ввиду важности фосфорилирования для биологических процессов. В частности, выяснение роли пирофосфатов и трифосфатов в строении нуклеиновых кислот и, следовательно, в генетическом коде и в действии ферментов привело к широким исследованиям всех аспектов химии фосфатов и их биохимического действия. [c.14]

Из 90 элементов периодической системы Д. И. Менделеева, находящихся в естественных условиях на Земле, лишь восемнадцать элементов входят в состав биологических систем. Шесть элементов — углерод, водород, азот, кислород, фосфор, сера — играют исключительную роль в биосистемах они входят в состав белков и нуклеиновых кислот и составляют основу жизни на земле. Среди них легчайшие атомы, у которых наиболее распространенными и устойчивыми степенями окисления являются 1 (Н) 2 (О) 3 (Ы) 4 (С) 5 (Р) 6 (5) и которые отвечают наиболее стабильным электронным конфигурациям. Существенное значение для жизнедеятельности организмов имеют 12 следующих элемен- [c.561]

Остаток препарата 307 после отш епления уксусной кислоты представляет собой хлорофос (диптерекс), который, как известно, подвергается в организме дегидрохлорированию фосфор в его молекуле приобретает роль биологического центра в силу своей электрофильности. [c.542]

Процесс самоочищения водоема при значительном загрязнении проходит через все зоны сапробности с соответствующей сменой биоценозов. Разложение органических веществ в аэробных условиях осуществляется микроорганизмами, окисляющими сложные органические соединения углерода, азота, серы, фосфора, железа и других элементов в простые неорганические формы. В анаэробных условиях образуются продукты распада, которые могут обладать большей токсичностью, чем исходные например, меркаптаны, органические кислоты, сероводород, метилированные производные ртути и др. Основная роль в самоочищении водоема от органических биологически разлагаемых веществ принадлежит бактериям. Кроме них в этом процессе участвуют водоросли, грибы, простейшие. [c.245]

Как указывалось в главе 4, фосфор находит примеггепие во многих областях, однако в наибольших количествах (более чем 90%) он используется в сельском хозяйстве в составе фосфорных или комплексных (вместе с питательными элементами — азотом и калием) удобрений и кормовых фосфатов (минеральной подкормкой сельскохозяйственных животных). Благодаря исключительной биологической роли фосфора академик А. Е. Ферсман называл его элементом ншзни . [c.140]

Среди р-элементов VA-группы азот и фосфор являются элементами, незаменимыми для всех живых организмов. Возможно, незаменимым микроэлементом является и мышьяк, в то время как для сурьмы и висмута необходимость их живым организмам пока не установлена. Являясь синергистами, мышьяк, сурьма и висмут блокируют сульфгидрильные группы биолигандов, и в относительно больших дозах весьма токсичны. В то же время положительная биологическая роль микроколичеств мышьяка дает основание полагать, что сурьма и висмут, возможно, тоже могут быть в той или иной мере полезны живым организмам. [c.349]

В начале XX в. считалось, что для нормального существования живых организмов необходимо регулярное снабжение их так называемыми органогенами, к которым относили атомы углерода, водорода, кислорода, азота и зольные элементы фосфор, калий, кальций, магний, натрий, сера, железо и йод. Остальные химические элементы, в тех случаях когда они обнаруживались в золе, считали случайными, засоряющими организм, бес-1юлезными для него, и попадающими с водою или продуктами питания. Однако с течением времени в связи с разработкой и применением новых методов анализа, позволяющих обнаружить и количественно определить ничтожно малые количества элементов, накоплялось все больше данных о наличии и важной биологической роли в организмах различных минеральных веществ. Оказалось, что круг биогенных элементов не ограничивается теми, которые встречаются в организмах в значительных количествах. Многие элементы, обнаруживаемые в минимальных количествах, как было выяснено, играют существенную роль, входя в состав таких важных для жизнедеятельности организмов веществ, как ферменты, гормоны и др. Вместе с этим было показано, что недостаток тех или иных минеральных веществ в пище вызывает глубокие расстройства в жизнедеятельности животных, в развитии растений. [c.202]

Фосфор активно перераспределяется внутри экосистем за счет почвенных и ландшафтных процессов. Фосфор, участвующий в бысфо протекающих круговоротах и имеющий высокую вероятность участия в составе живых организмов, называется биологически активным. Важная роль фосфора в переносе биохимической энергии и биосинтезе влияет и на поведение ряда других элементов-биогенов — С, Ы, 5 они [c.63]

Исходным материалом для синтеза органических веществ служили щироко распространенные во Вселенной химические элементы углерод, водород, кислород, азот, сера и фосфор. Однако синтез биологически важных молекул из этих элементов мог происходить только при условии обеспечения реакций свободной энергией, источником которой на первобытной Земле (как и на современной) были солнечное излучение, электрические разряды, тепловая энергия земных недр и радиоактивное излучение. Наиболее мощный из них — солнечное излучение. Поскольку молекулярный кислород в первобытной атмосфере Земли практически отсутствовал, не было и озонового экрана, существующего в современной атмосфере на высоте примерно 25 км от поверхности Земли и сильно поглощающего коротковолновую часть УФ-излучения. Можно представить, что значительная часть коротковолнового УФ проникала через атмосферу первобытной Земли и достигала ее поверхности, поэтому в условиях древней Земли длинноволновая часть солнечного излучения ифала небольшую роль. [c.190]

Жизнь в воде зависит от поступления сырьевых материалов и биологической эффективности превращения их в различные формы жизни. Реки и озера, обильно снабжаемые кислородом, углекислым газом, азотом, фосфором и солнечным светом, богаты растительной и животной жизнью. Если какое-нибудь из этих питательных веществ поступает в недостаточном количестве, если вода загрязнена или не получает достаточно солнечнего света, воспроизводство жизненных форм снижается. Основные формы жизни, водоросли и другие зеленые растения называют первичными производителями, так как они используют энергию солнечного света для синтеза живых тканей из неорганических веществ. Растения с корнями, хотя и являются обычно самыми заметными, играют относительно небольшую роль в биологической производительности рек и озер. Самые многочисленные растения — водоросли. Животные, неспособные производить пищу для себя, получают энергию и питательные вещества из вторичных источников, [c.59]

В последние годы активно изучается биохимическая роль витамина В. Сам по себе витамин Вз не обладает биологической активностью, но он служит предшественником 1, 25-дигидроксихолекальци-ферола (рис. 10-22). Витамин Вз гидрок-силируется в два этапа-сначала в печени, а затем в почках, 1,25-дигидроксихоле-кальциферол образуется в почках, а оттуда переносится в другие органы и ткани, главным образом в тонкий кишечник и кости, где он регулирует обмен Са " и фосфора. Благодаря такой особенности [c.291]

Изучались превращения синтезированных амидофосфитов в разнообразные производные пятивалентного фосфора, что представляет существенный интерес для создания неизвестных ранее типов фосфорилированных углеводородов, являющихся структурными аналогами природных фосфатов. Очевидно, эти соединения можно будет использовать в процессах метаболизма, где они должны играть роль ингибиторов, а возможно, и стимуляторов соответствующих биологических реакций. В частности, были осуществлены следующие превращения [11—15] [c.327]

Биологическое поглохщение играет особенно большую роль в превращении нитратных соединений азота и нитратных форм азотных удобрений в почве. Легкорастворимые соли азотной кислоты, не усвоенные растениями, удерживаются в почве и предохраняются от вымывания главным образом благодаря усвоению их микроорганизмами, так как ни физически, ни физико-химически, ни химически они не поглощаются в почве. Биологическое поглощение азота, фосфора, серы и других питательных веществ микробами — явление временное после отмирания их плазма быстро минерализуется, содержащиеся в ней элементы питания освобождаются в минеральной форме и могут использоваться растениями. [c.109]

В монографии представлен ряд современных микробиологических концепций, связанных с проблемами охраны природных вод от загрязнения. С позиций экологии, микробиологии, гидробиологии и гигиены рассмотрен широкий круг вопросов, касающихся процессов эвтрофикации водоемов, последствий поступления в них кислых шахтных вод, нефти, пестицидов, патогенной микрофлоры. В частности, проведен глубокий анализ роли азота и фосфора в процессах эвтрофикации, показаны изменения водной микрофлоры в результате поступления различных органических загрязнений в морские и пресные воды и энергетические закономерности биологической дегра-.цации этих веществ, описаны изменения сообществ водорослей и простейших при поступлении в водоемы сточных вод. Специальные разделы монографии освещают такие актуальные вопросы санитарной микробиологии, как загрязнение водоемов патогенными микробами и вирусами и эффективность их удаления в результате обработки сточных вод на очистных сооружениях. Особый интерес для гигиенистов, специалистов в области санитарной микробиологии и санитарной техники, а также для всех, кто интересуется вопросами борьбы с загрязнением природных вод, представляют предлагаемые авторами экологический подход к оценке последствий загрязнений водоемов сточными водами и экологические методы контроля последствий этого загрязнения. [c.4]

Тот факт, что к настоящему времени мы располагаем достоверными значениями для основных участников не только цепи биологического окисления, но и окислительного фосфори-лирования, фото- и хемосинтеза, является значительным достижением оксредметрии. В процессе изучения свойств отдельных компонентов, их физиологической роли в соответствии со значениями формальных окислительных потенциалов, четкость приобретало описание механизмов происходящих процессов. Например, для замечательной во многих отношениях системы ()ерредоксина, играющей ключевую роль в цепи фотосинтеза 248, 249] (восстановленная форма ферредоксина образуется на свету хлоропластами, она способна разлагать воду), само значение == — 0,49В подсказывало, что возможна прямая реакция восстановления СОг фёрредоксином. Такой механизм был действительно найден. Можно привести много подобных примеров, но многочисленные попытки охарактеризовать клетку единым значением окислительного потенциала к значимым результатам не привели [1, 2]. Хотя клетка буквально начинена компонентами редокс-систем, в силу специфических механизмов их взаимодействий в отдельных частях клетки возможны даже разные по направлению реакции. [c.132]

Другие применения. В заключение следует отметить применение радиоактивного фосфора sap с периодом полураспада в 13 дней для изучения судьбы фосфора в метаболических процессах радиоактивный фосфор может быть получен бомбардировкой нейтронами соединений серы или хлора (Чивиц и Ге-веши, 1935 г.). Аналогичным образом могут быть применены для решения биологических проблем и другие элементы, играющие роль в живом организме. [c.46]

Следовательно, в растениях фосфор входит в состав многих органических биологически важных веществ, без которых невозможна жизнедеятельность организмов. Но этим роль фосфора не исчерпывается. Для осуществления синтетических процессов — например, биосинтеза белх ов, жиров, крахмала, сахарозы — необходима затрата значительного количества энергии, которая доставляется так называемыми макроэргическими соединениями. Эти соединения имеют макроэргические связи, величина свободной энергии гидролиза их составляет 6—16 ккал на 1 моль, то есть она намного больше, чем свободная энергия гидролиза обычных сложноэфирных связей. В настоящее время известно большое число макроэргических соединений. Оказалось, что в состав большинства этих соединений входит фосфор, и макроэргические связи образуются нри участии фосфорной кислоты. [c.215]

И последнее, если на основании вышеизложенного рассмотреть некоторые примеры нуклеофильного замещения у тетраэдрического атома фосфора в биологических процессах, например замещения у атома фосфора одного из концевых остатков фосфорных кислот АТФ (см. схему на стр. 460), то в этих условиях р,, — -сопряже-ние играет, по-видимому, чрезвычайно важную роль. Дело в том, что при биологических значениях pH нуклеофильный реагент атакует остаток фосфорной кислоты, оксигруппы которой находятся в ионизированном состоянии. В этих случаях р — -сопряжение неподеленных пар электронов кислорода с Зй-орбитами фосфора в переходном состоянии будет выражено в значительно большей степени, чем в ранее рассмотренных случаях, когда в реакциях с нуклеофильными реагентами участвовали нейтральные молекулы фосфорсодержащих соединений. Как следует из изложенных в настоящем разделе представлений, более выраженное р — й -со-пряжение должно приводить к затруднению нуклеофильного замещения у тетраэдрического атома фосфора и к более неблагоприятным энергиям активации реакций. Это препятствие устраняется тем, что в подобных реакциях нуклеофильных реагентов с фосфорили-рующими агентами, такими, как АТФ, участвуют ферменты, активные центры которых способны образовывать такие переходные комплексы при нуклеофильном замещении у фосфора, когда, по-видимому, уменьшается р,, — ,с-сопряжение заместителей у фосфора с его З -орбитами. [c.546]

Рассмотренные в настоящем разделе данные о ферментативных реакциях с участием биологически важных фосфорилирующих агентов находятся в соотв етствии с современными представлениями о механизме нуклеофильного замещения у тетраэдрического атома фосфора. Из этих данных следует, что той аналогии, которая иногда допускается в трактовке механизмов ферментативных реакций, связанных с нуклеофильным замещением у атома углерода карбонильной группы в производных карбоновых кислот и нуклеофильным замещением у тетраэдрического атома фосфора, быть не может. Важная роль Зс/-орбит атома фосфора и — -сопряжения заместителей, связанных с фосфором в переходном состоянии при нуклеофильном замещении у атома фосфора, из рассмотренного материала вполне очевидна. Дальнейшее исследование этого вопроса может привести к лучшему пониманию зависимости между строением, реакционной способностью и физиологической активностью некоторых фосфорсодержащих соединений, а также к новым интересным данным в области энзимологии, в частности к дальнейшему изучению природы макроэргических связей. [c.597]