Аммиак превращение аммиака в организм

Хотя H N высоко токсичен для большинства организмов, многие высшие растения могут использовать H N в процессах биосинтеза. Предложите пути превращения серина и H N в аспарагин и а. ди-аминомасляную кислоту. Предложите путь синтеза в грибах аланина из ацетальдегида, H N и аммиака. (Примечание соответствующей неферментативной реакцией является хорошо известный синтез аминокислот путем реакции Штрекера.) [c.176]

Окислительно-восстановительные реакции самые распространенные и играют большую роль в природе и технике. Они являются основой жизни на Земле, так как с ними связаны дыхание и обмен веществ в живых организмах, гниение и брожение, фотосинтез в зеленых частях растений и нервная деятельность человека и животных. Их можно наблюдать при сгорании топлива, в процессах коррозии металлов и при электролизе. Они лежат в основе металлургических процессов и круговорота элементов в природе. С их помощью получают аммиак, щелочи, азотную, соляную и серную кислоты и многие другие ценные продукты. Благодаря окислительно-восстановительным реакциям происходит превращение химической энергии в электрическую в гальванических элементах и аккумуляторах. Они широко используются в мероприятиях по охране природы. [c.226]

Конечным продуктом обмена азотсодержащих веществ является аммиак. Поскольку аммиак действует как сильный клеточный яд, он должен удаляться из организма, что достигается его превращением в мочевину (рис. 3.8.4). [c.705]

Количество данных, касающихся биосинтеза аминокислот, очень велико, но о ранних стадиях биосинтеза известно меньше, чем о более поздних. Современные представления о механизмах превращения газообразного азота в аммиак у растений изложены в специальной монографии [1]. Миллер [2] сделал очень интересную попытку подойти к решению проблемы первичного образования органических веществ на земле он показал образование аминокислот (глицин, саркозин, ОЬ-аланин, р-аланин, ОЬ-а-аминомасляная кислота и а-аминоизомасляная кислота), а также других соединений (молочная, муравьиная и уксусная кислоты) в системе, содержащей метан, аммиак, водород и воду. Эту смесь, близкую к предполагаемому составу земной атмосферы на ранних стадиях ее образования, подвергали в течение недели и дольше воздействию электрических разрядов. Было найдено, что аминокислоты образуются путем гидролиза нитрилов последние в свою очередь возникают в результате реакции между альдегидами и синильной кислотой, образующимися под действием электрических разрядов. Миллер высказал любопытное предположение о возможном синтезе первых живых организмов из аминокислот и других соединений, образовавшихся в результате взаимодействия между альдегидами, синильной кислотой и аммиаком в первичном океане. [c.307]

Первая теория синтеза мочевины была выдвинута М. В. Ненцким. На основании своих работ о превращении аммиака в животном организме он предложил теорию синтеза мочевины из углекислоты и аммиака, которая дюжет быть представлена в виде следующей схемы [c.339]

Аминокислоты в организме подвергаются распаду до конечных продуктов — аммиака, углекислого газа и воды. После отщепления от аминокислот аммиака образуются безазотистые соединения, обычно а-кетокислоты, которые декарбоксилируются окислительным путем. Химическая структура кислот, образующихся при декарбоксилировании а-кетокислот, определяет дальнейший путь их превращения. В одних случаях они окисляются по пути р-окисления, а в других —распад их идет по пути превращения углеводов. Циклические аминокислоты распадаются с разрывом циклических ядер, а затем дальнейший распад их приводит к образованию углекислого газа и воды. Подробно эти вопросы изложены в соответствующих разделах, касающихся обмена отдельных аминокислот. Остановимся здесь на превращениях аммиака. [c.410]

Мочевина — белое кристаллическое вещество с темп, плавл. 133° С, хорошо растворима в воде. Образуется в организмах человека и млекопитающих животных как конечный продукт превращений аминокислот (стр. 278) и белков (стр. 288) и в значительных количествах выводится с мочой (отсюда и происходит ее название). Мочевина — одно из первых органических веществ, полученных путем синтеза (Велер, 1828). В настоящее время ее получают синтетически в огромных количествах различными методами один из них заключается в действии аммиака на хлорангидрид угольной кислоты (фосген) [c.215]

В отличие от животных, растительные организмы способны синтезировать все необходимые им азотистые соединения из аммиака, который поступил из почвы или образовался в результате восстановления нитратов, распада белков или в результате других реакций. Основной путь превращения аммиачного азота в органические соединения — это синтез аминокислот. [c.237]

Ферментативные каталитические реакции не только высокочувствительны, но и чрезвычайно селективны. Ферменты представляют собой белки-катализаторы, которые воздействуют только на определенные субстраты. Например, среди всех биохимических реакций, протекающих в человеческом организме, гидролиз мочевины является единственным процессом, на скорость которого оказывает влияние присутствие фермента, называемого уреазой. Уре-аза проявляет каталитический эффект на превращение мочевины в аммиак и карбона,т-ионы [c.346]

В заключение необходимо отметить, что окислительно-восстановительные реакции имеют большое значение в жизни и технике. В организмах животных и растений протекают весьма сложные окислительно-восстановительные реакции, в ходе которых выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности. Такие реакции можно наблюдать при сгорании топлива, в процессах коррозии металлов, при электролизе. Они лежат в основе получения металлов из их руд. Их широко используют в промышленности при получении многих ценных продуктов. С помощью окислительно-восстановительных реакций получают аммиак, щелочи, азотную, соляную, серную кислоты и т. д. Благодаря окислительно-восстановительным реакциям происходит превращение химической энергии в электрическую в гальванических элементах и аккумуляторах. [c.103]

Выделить белки из семян значительно легче, чем из вегетативных органов, где их мало и где они находятся в связан ном состоянии, в виде комплексов с углеводами и другими веществами. В отличие от животных организмов растения способны синтезировать все необходимые им для жизни аминокислоты из неорганических азотистых соединений. В растительных тканях нитраты через ряд промежуточных продуктов восстанавливаются до аммиака. По схеме Прянишникова превращение нитратов в аммиак происходит через образование нитритов и гидроксиламинов [c.280]

Аденозиндезаминаза (КФ 3.5.4.4) (АДА) - ключевой фермент катаболизма аденозина или 2 -дезоксиаденозина в живых организмах и играет исключительно важную роль в регуляции иммунитета у млекопитающих, осуществляя гидролт ическое превращение соответствующих нуютеозидов в инозин (2 -дезоксиинозин) и аммиак. [c.70]

Образование аминокислот в растительных организмах может происходить в результате ферментативного превращения одной аминокислоты в другую. Гистидин под действием ги-стидин-аммиаклиазы и других ферментов дает глютаминовую кислоту и аммиак. Аргинин под влиянием аргиназы превращается в орнитин и мочевину (см. стр. 199). Эта реакция доказана для проростков пшеницы, вики и других растений. Опыты с мечеными атомами показали возможность превращения фенилаланина в тирозин, гомоцистеина в метионин и т. п. [c.282]

В результате работ И. П. Бородина выяснилось, что синтез аспарагина протекает в растениях с большой скоростью в условиях недостатка углеводов, когда происходит интенсивный окислительный распад белков. Д. Н. Прянишников выполнил очень важные исследования по обмену амидов (аспарагина и глютамина) в растениях. В исследованиях Д. Н. Прянишникова было показано, что синтез аспарагина и глютамина в растениях является процессом, аналогичным синтезу мочевины в животном мире. В обоих случаях достигается обезвреживание аммиака, но при этом все же имеется существенная разница. Мочевина является неактивным веществом в отношении дальнейшего участия в процессах обмена она выводится из организма без изменений, являясь типичным примером конечного продукта обмена. Аспарагин же и глютамин способны к дальнейшим превращениям и могут вовлекаться в процессы синтеза белка и других азотистых соединений (стр. 378). В. Л. Кретович показал, что в обмене аспарагина и глютамина в растениях имеется существенное различие. [c.375]

Аммиак, образующийся главным образом из а-аминогрупп аминокислот, потенциально токсичен для человека. Механизм этой токсичности до конца не выяснен. Организм избавляется от аммиака, превращая его в нетоксичную мочевину. Нормальный ход метаболического превращения аммиака в мочевину (цикл мочевины) имеет важное значение для сохранения здоровья. При серьезных расстройствах в работе печени—например, при обширном циррозе (замещении нормальных клеток печени фибробла-стами и коллагеном) или тяжелом гепатите— аммиак накапливается в крови, вызывая определенные клинические симптомы. Лечение детей, страдающих врожденной недостаточностью одного из ферментов цикла мочевины, должно быть основано на понимании биохимии образования мочевины. [c.306]

Некоторые почвенные бактерии и бактерии, обитающие в корневых клубеньках бобовых, обладают способностью фиксировать атмосферный азот при помощи сложной нитрогеназной системы. Круговорот азота в природе представляет собой результат четырех процессов образования аммиака путем связывания молекулярного азота в корневых клубеньках бобовых нитрификации аммиака, осуществляемой почвенными организмами, т.е. превращения его в нитраты ассимиляции нитратов высшими растениями, приводящей к образованию аммиака и, наконец, синтеза аминокислот из аммиака в организме растений и животных. [c.678]

Образование аспарагина и глутамина имеет место и у животных получены убедительные доказательства важной роли глутамина в качестве резервной и транспортной форм аммиака в интактном организме животных [62]. Глутамин является одним из главных небелковых азотистых веществ крови у млекопитающих у человека на его долю приходится около 20% аминного азота крови. В жидкостях тела концентрация глутамина, как правило, выше концентрации глутаминовой кислоты в тканях наблюдаются обратные соотношения. Найдено, что глутамин переходит в клетки значительно легче, чем глутаминовая кислота. Так, например, при внутривенном введении экспериментальным животным глутамин (но не глутаминовая кислота) может проникать в мозг [63]. Установлено также, что глутамин всасывается в желудочно-кишечном тракте как таковой заметного гидролиза глутамина в процессе всасывания не происходит [18, 64]. Амидный азот глутамина подвергается в печени ряду превращений, в том числе превращениям, в итоге которых образуется мочевина. Амидная группа глутамина служит, кроме того, главным источником аммиака мочи. [c.174]

Продукты превращения аммиака. могут быть весьма различными в разных группах беспозвоночных и позвоночных. У многих наземных беспозвоночных, а также у птиц и рептилий аммиак выводится в виде мочевой кислоты (стр. 191). У многих других форм, прежде всего у хмлекопитающих, из аммиака образуется мочевина. Как мы увидн.м, выбор экскреторного продукта в большой степени зависит от общей экологии данного организма. В частности, главным фактором, определяющим путь удаления конечных продуктов азотистого обмена, является, по-видимому, доступность воды. Изменения в доступности воды могут вести к перестройке всего механизма удаления аммиака не только на протяжении долгой эволюционной истории вида, но и в течение жизни отдельных особей. В настоящей главе мы рассмотрим особенности этого механизма у разных групп позвоночных как проявления адаптации к соответствующим условиям жизни. [c.169]

Аминокислоты, катаболизм — распад аминокислот в организме, сопровождающийся отщеплением аминогруппы. Углеводородный скелет молекулы аминокислоты превращается в продукты, которые способны метаболизировать по путям, общим с продуктами превращения углеводов и липидов, в дальнейшем эти продукты могут быть полностью окислены до углекислого газа и воды. Азот аминогруппы переходит в состав конечных продуктов азотистого обмена, основными из которых являются мочевина, мочевая кислота, аммиак. Кроме главных, экскретируются также и другие соедвнения, содержащие азот, но в значительно меньших количествах креа-тинин, индикан, аллантоин, свободные аминокислоты, пурины. [c.7]

Белки пищи, кроме пластического и иного значения, имеют для организма также и энергетическое значение. При сгорании одного грамма белка в калориметрической бомбе освобождается 5,6 больших калорий. В организме, однако, используется не вся энергия белков. Объясняется это тем, что образующийся в результате превращения белков (аминокислот) аммиак выделяется из организма в очень малом количестве. В моче как уреотелических, так и урикотелических животных содержатся азотистые вещества, обладающие еще известной теплотой сгорания. Установлено, что из каждого грамма белка образуется количество азотистых веществ (мочевины, мочевой [c.425]

Теория Опарина предполагает, что жизнь возникла в несколько стадий. Первая стадия — это процесс образования простейших углеводородов. Вторая стадия — освобождение углеводородов в атмосферу Земли, где они реагировали с парами воды, аммиаком и другими газами. Коротковолновое УФ-излучение и электрические разряды в атмосфере инициировали протекание этих реакций. УФ-излучение разлагало воду (фотоокисление) на водород и кислород. Водород уходил в космическое пространство, тогда как кислород окислял аммиак до молекулярного азота, а углеводороды — до спиртов, альдегидов, кетонов и органических кислот. Затем эти соединения с дождями выпадали из влажной, холодной атмосферы в моря и океаны, где они накапливались, а потом благодаря процессам полимеризации и конденсации становились близкими по строению к тем химическим соединениям, которые входят в состав живых организмов. Так возникли первые биологически активные химические полимерг-ные соединения, подобные белкам и нуклеиновым кислотам. На третьей стадии образовывались так называемые коацерватные (от лат. асегиаШз — скрученный) капли, которые, достигая определенной величины, становились способными к обмену с окружающей средой. Затем в ходе эволюции эти коацерватные капли приобрели способность к самостоятельному существованию, т. е. они обособились от среды, и в них стали протекать элементарные химические превращения. На четвертой стадии у коа-церватов совершенствовался химический обмен (первоначальный метаболизм), синтезировались и упорядочивались мембраны, происходила самосборка первичных носителей информации — нуклеопротеинов. [c.531]

Выделение аммиака в виде мочевины. Аммиак представляет собок чрезвычайно сильный клеточный яд, вследствие чего он долже быть превращен в безвредное соединение н затем выведен из организма. Таким соединением у млекопитающих является мочевина, у птиц — мочевая кислота. На схеме 3 показан процесс превращения [c.380]

Превращение белков в организме. В организмах животных и человека под влиянием ферментов (пепсина, трипси--на, эрепсина и др.) происходит гидролиз белков. В результате этого образуются аминокислоты, которые всасываются ворсинками кишечника в кровь и используются для образования белков, специфических данному организму. Синтез белков идет с поглощением энергии. Эту энергию доставляют молекулы АТФ. (Повторите из учебника Общая биология 42.) В организме одновременно с синтезом белков непрерывно происходит и полное их разрушение, вначале до аминокислот, а затем до оксида углерода (IV), аммиака, мочевины и воды. При этих процессах выделяется энергия, но Б меньшем количестве, чем при распаде углеводов и жиров. [c.21]

Реакция аммонофикации — одна из многих, при которых образуется аммиак, необходимый для нитрификации. Меньше всего энергии выделяется (но все же достаточно, чтобы поддерживать жизнь некоторых бактерий) и при реакциях нитрификации, т. е. при окислении азота. Почти для каждой естественно протекающей реакции, которая сопровождается при превращении одного вещества в другое с выигрышем энергии по крайней мере в 15 ккал моль, природа создала вид организмов или группу видов, способных эксплуатировать эту реакцию. [c.366]

Общие сведения. Дезаминирова>ше — один из путей дальнейшего превращения амииокислот Г организме. I результате этого процесса аминокислоты отщепляют аммиак и прспращаются п безааотистые соединения. Возможны НРС ко ль ко типов дезаминирования [c.151]

Свободные аминокислоты нужны в живом организме и для выполнения специфических задач. Так, глутаминовая кислота выполняет особую функцию переноса при переаминировании, метионин — при переметилировании. Главными продуктами разложения аминокислот являются аммиак, мочевина и мочевая кислота. Восполнение потерь аминокислот происходит в основном в результате расщепления белков, а также переаминирования а-кетокислот и взаимных превращений аминокислот. [c.10]

Происходящее при этих процессах накопление аммиака не может продолжаться неограниченно вследствие токсичности повышенных концентраций ионов аммония. Поэтому в условиях ивбытка ионс(э аммония должен существовать путь вывода избыточных солей аммония из организма. У млекопитающих это осуществляется путем превращения их в мочевину в специальном цикле лючевшш, схема которого приведена на рис. 109. [c.387]

Трансаминирование является очень важным процессом превращения аминокислот в организме. В этой реакции происходит обратимый перенос а-аминогруппы аминокислоты на кетокислоту без промежуточного отщепления аммиака. Реакция протекает наиболее активно, когда один из субстратов представлен дикарбоновой амино-или кетокислотой. Процесс трансаминирования катализируется ферментами — аминотрансферазами, коферментом которых является пиридоксальфосфат. Процесс активно протекает в печени, сердечной мышце, скелетных мышцах, почках, семенниках и других органах. В сыворотке крови активность аминотрансфераз очень низка. При нарушении целостности клеточных мембран аминотрансферазы проникают из тканей в кровь. Поэтому определение активности аминотрансфераз в сыворотке крови является важным тестом для диагностики таких заболеваний, как инфаркт миокарда, вирусный гепатит, цирроз печени и др. [c.167]

Сейчас концентрация органических соединений в океанах относительно невелика вне живых организмов биомолекулы можно обнаружить лишь в следовьк количествах. Что же случилось с первичным бульоном , богатым органическим веществом Предполагают, что первые живые клетки использовали содержащиеся в морях органические соединения не только как строительные блоки для создания собственных структур, но и в качестве питательных веществ или топлива , чтобы обеспечить себя энергией, необходимой для роста. Постепенно с течением времени органические вещества в первичном море стали исчезать быстрее, чем они образовывались под воздействием природных сил. Эта идея, а по существу и вся концепция химической эволюции в целом, бьша сформулирована более 100 лет назад Чарлзом Дарвином. Об этом свидетельствует следующий отрывок из письма, которое он написал в 1871 г. сэру Джозефу Хукеру Часто говорят, что и сейчас существуют все условия, которые необходимы были для возникновения первьгх живых организмов. Но если (о, как велико это если ) предположить, что в одном из небольших теплых водоемов из всех содержащихся в нем производных аммиака и солей фосфорной кислоты под влиянием света, тепла, электричества и т.д. возникло белковое соединение, готовое к дальнейшим более сложным превращениям, то в наши дни оно было бы немедленно поглощено или уничтожено. Однако до того, как появились живые существа, этого произойти не могло . [c.75]

Нитрифицирующие бактерии окисляют аммиак до нитритов и нитратов, а денитрифицирующие вновь превращают нитраты в аммиак. Таким образом, помимо гигантских круговоротов углерода и кислорода (рис. 13-1) в нашей биосфере протекает еще и круговорот азота, в котором колоссальные количества азота претерпевают циклические превращения (рис. 13-2). Круговороты углерода, кислорода и азота, совершающиеся при участии многих видов живых организмов, несомненно зависят от поддержания огфеделенного баланса между продуцентами и консументами в биосфере [c.377]

Выбор такого соединения, как аланин, для переноса аммиака из напряженно работающих скелетных мышц в печень-это еще один наглядный пример принципа экономии, действующего в живых организмах. При тяжелой работе в сокра-щаюхцихся скелетных мышцах образуется не только аммиак, но еще и большие количества пирувата, представляющего собой продукт гликолиза. Оба этих продукта должны быть доставлены в печень, где аммиак превратится в мочевину и в такой форме будет выведен из организма, а из пирувата ресинтезируется глюкоза, которая через кровь будет возвращена в мышцы. Животные нашли путь, в котором один цикл решает обе проблемы в этом цикле аммиак соединяясь с пируватом, образует аланин-нетоксичную нейтральную аминокислоту, которая через кровь направляется в печень и уже здесь подвергается дальнейшим превращениям (рис. 19-14). [c.588]

В организме уреотелических животных аммиак, образующийся при дезаминировании аминокислот, превращается в печени в мочевину. Это превращение совершается в форме цикла, который был назван циклом мочевины. Его открыли Ганс Кребс (разд. 16.4) и Курт Хенселайт в 1932 г. Кребсу, таким образом, принадлежит честь открытия двух важнейших метаболических циклов. Цикл мочевины бьш открыт первым в процессе исследований, которые Кребс проводил, работая [c.589]

Одна из привлекательных возможностей, предоставляемых тех-лологией солнечной энергетики , заключается в использовании делых организмов как биологических катализаторов при производстве аммиака и водорода за счет солнечной энергии. Опыты цианобактериями (сине-зелеными водорослями) и зелеными водорослями показали, что они способны образовывать водород л кислород путем прямого фотолиза воды. Лежащий в основе этого явления процесс фотосинтеза сформировался в результате генно-инженерной деятельности Природы, Фотосинтезирующие бактерии неспособны разлагать воду, но могут на свету образо-шывать большие количества водорода (без примесей кислорода) или аммиака. Для этого им нужны только простые органические и неорганические субстраты. Такие вещества содержатся в промышленных отходах, и поэтому превращение солнечной энергии фотосинтезирующими бактериями вполне может быть сопряжено с переработкой отходов, [c.79]

Субстраты, окисляюгциеся в тканях, постепенно дегидрируются, т. е. теряют под влиянием различных последовательно включающихся в окислительный процесс дегидрогеназ атомы водорода. При аэробном окислении водород, проходя через ряд промежуточных переносчиков, встречается с кислородом, получающим электроны через цитохромную систему. Соединение водорода с кислородом приводит к образованию одного из конечных продуктов дыхания — воды. Субстрат, присоединяя воду и теряя водород, превращается в конце концов в соединение, имеющее характер кетокислоты. К числу кетокислот, образующихся при окислении различных субстратов в организме, относятся пировиноградная кислота, щавелевоуксусная, кетоглютаровая и др. Кетокислоты, подвергаясь частью окислительному декарбоксилированию, частью [3-декарбоксилиро-ванию, распадаются с отщеплением СО2. Остающаяся часть окисляемой молекулы вновь подвергается тем же превращениям, сопровождающимся отщеплением водорода и образованием воды, присоединением воды и анаэробным образованием СОа. Таким образом, образование Н2О и СО2 при тканевом дыхании является результатом чередующихся дегидрирований и декар-боксилирований субстрата дыхания. Именно так окисляются все важнейшие субстраты тканевого дыхания. Азотистые вещества, например аминокислоты, окисляются таким же образом, но имеющийся в этих соединениях азот в процессе окисления отщепляется в форме аммиака или переносится на соответствующие акцепторы аминных групп (стр. 332). Более конкретно механизм окисления ряда промежуточных продуктов аэробного обмена рассматривается на стр. 258,291. [c.237]

После введения глутамина и других аминокислот в организм млекопитающих большая часть введенного азота выводится в виде мочевины. В ранних исследованиях Кребса и Гензелейта было показано, что образование мочевины тесно связано с циклическими превращениями аргинина, орнитина и цитруллина (стр. 338) из этих исследований вытекало, что для превращения орнитина в цитруллин и цитруллина в аргинин необходим аммиак (или донатор аммиака). В настоящее время известно, что непосредственным источником одного из атомов азота амидиновой группы аргинина служит аминогруппа аспарагиновой кислоты. Источником атома азота, необходимого для превращения орнитина в цитруллин, служит карбамилфосфат, [c.175]