Анаэробное окисление альдегидов

Живые организмы не могут существовать без энергии, и поэтому в цепи реакций брожения наиболее важное значение имеет реакция, обусловливающая образование АТР. В случае молочнокислого брожения и в большинстве других типов брожения такой реакцией является окисление глицеральдегид-З-фосфата в 3-фосфоглицерат. Окисление альдегида в карбоновую кислоту — реакция сильно экзергоническая, сопряженная с синтезом АТР. Поскольку из каждой молекулы глюкозы образуются две молекулы триозофосфата, при брожении на каждую молекулу израсходованной глюкозы образуются две молекулы АТР. Этого вполне достаточно для поддержания жизни у бактерий, если достаточно количество сбраживаемого сахара. Анаэробное превращение глюкозы в лактат — лишь один из примеров множества различных процессов брожения, которые мы рассмотрим в гл. 9. [c.85]

При перегрузке сооружения характер распределения физиологических групп по слоям загрузки изменяется. Бактерии, окисляющие альдегиды и их промежуточные продукты, в значительном количестве обнаружены по всей высоте загрузки, количество нитрифицирующих бактерий II фазы значительно снижается, тогда как количество анаэробных сапрофитов нарастает. Отмеченный характер распределения микрофлоры по слоям загрузки указывает на снижение интенсивности процесса окисления альдегидов и их промежуточных продуктов, на понижение интенсивности процесса нитрификации, а также на дефицит кислорода в сооружении. [c.153]

Виланд показал применимость теории Палладина и для реакции окисления уксусного альдегида, причем дегидрированию подвергался не безводный альдегид, а его гидратная форма. В уксусной кислоте появляется добавочный атом кислорода, но он происходит из воды, а не из молекул свободного кислорода, так как реакция ведется анаэробно [c.334]

В процессе гликолиза молекула глюкозо-6-фосфата превращается в две молекулы пирувата, последний в анаэробных условиях восстанавливается до лактата. Третья важная реакция — окислительное декарбоксилирование пирувата, которое завершается образованием ацетил-КоА (С2-фрагмент), который затем вовлекается в цикл трикарбоновых кислот. Через реакцию трансаминирования пируват связан с аминокислотами, а при окислении глицерола (метаболит липидов) образуются триозы (3-фосфоглицериновый альдегид или 3-фос- [c.443]

Три анаэробном распаде глюкозы до пировиноградной кислоты на каждый моль глюкозы образуется четыре молекулы АТФ, из которых две могут быть использованы организмом. Кроме того, при окислении двух молекул З-фосфоглицеринового альдегида образуется две молекулы восстановленного НАД. (реакция 7, стр. 157). Окисление каждой молекулы восстановленного НАД при окислительном фосфорилировании, как мы видели, приводит к возникновению трех молекул АТФ из АДФ. Следовательно, всего при анаэробном распаде углеводов синтезируется восемь макроэргических фосфатных связей, и уравнение распада глюкозы до пировиноградной кислоты можно написать следующим образом [c.176]

Гликолиз — это постепенный распад молекулы глюкозы или гликогена (гликогенолиз) до двух молекул пировиноградной кислоты, которая в анаэробных условиях превращается в молочную кислоту. Он включает десять химических реакций, представленных на рис. 63. Этот процесс можно разделить на две основные стадии — подготовительную и окислительную. В подготовительной стадии молекула глюкозы постепенно распадается до двух молекул 3-фосфоглицеринового альдегида, при этом используется две молекулы АТФ. В окислительной стадии происходит дальнейшее их окисление с образованием пирувата и четырех молекул АТФ, Начинается гликолиз с активации молекулы глюкозы в присутствии АТФ с образованием глюкозо-6-фосфата или фосфоролиза гликогена с отщеплением глюкозо-1-фосфата. Реакция фосфорилирования глюкозы [c.170]

Если процесс идет в анаэробных условиях или при недостаточном снабжении кислородом, то простейший вариант обмена ПВК заключается в ее восстановлении до молочной кислоты. Донором атомов водорода при этом служит НАДН, образующийся в процессе окисления 3-фосфоглицеринового альдегида при дихотомическом распаде глюкозо-6-фосфата (см. схему 5) и во многих других случаях. Эта реакция ускоряется лактатдегидрогеназой. На этом ферменте впервые детально был разработан вопрос об изозимах [c.350]

При брожении некоторые реакции на пути анаэробного преобразования субстрата связаны с наиболее примитивным типом фосфорилирования — субстратным фосфорилированием. К синтезу АТФ по механизму субстратного фосфорилирования ведут катаболичесше реакции, которые в зависимости от своей химической природы могут быть разделены на два типа. Большинство относится к окислительно-восстановительным реакциям. Богатые энергией соединения возникают в процессе брожения на этапах анаэробного окисления. Например, окисление фосфогли-церинового альдегида (ФГА), катализируемое ФГА-дегидрогена-зой, приводит к образованию богатого энергией метаболита — 1,3-дифосфоглицериновой кислоты (1,3-ФГК). Анаэробное окисление пировиноградной или а-кетоглутаровой кислот приводит к образованию высокоэнергетических метаболитов — ацетил-КоА или сукцинил-КоА соответственно. [c.207]

Путь передвижения водорода при анаэробном окислении может иметь различную длину, но независимо от длины он заканчивается присоединением двух электронов и двух протонов к конечному акцептору. При спиртовом брожении конечным акцептором водорода является уксусный альдегид, восстанавливающийся в этиловый спирт. Этиловый спирт в анаэробных условиях в дрожжах дальше не окисляется и выделяется из клеток в окружающую среду. То же самое можно сказать о молочнокислом брожении, где конечный акцептор водорода — пировииоградная кислота — восстанавливается в молочную кислоту и т. д. [c.247]

При анаэробном окислении связанный кислород, например ионов МОз или 80/ , не включается в молекулы ароматических соединений и в этих случаях оксигеназы не функционируют. В аноксигенных условиях у насыщенных алифатических углеводородов отщепляется водород с образованием двойной связи нитратный или сульфатный ион является конечным акцептором водорода. Образовавшийся алкен присоединяет воду с образованием спирта и в дальнейшем окисляется анаэробно в альдегид и жирную кислоту, подвергающуюся Р-окислению [c.328]

Роль УОБ в данном сообществе сводится к потреблению в процессе жизнедеятельности кислорода и формировании анаэробной среды, окислении углеводородов нефти с образованием промежуточных продуктов неполного окисления - спиртов, альдегидов, которые в создавшихся анаэробных условиях потребляются СВБ в ходе питания. Тионовые бактерии, потребляя кислород, как и УОБ, способствуют созданию анаэробных условий для СВБ. Следует отметить, что в процессе своего развития тионовые бактерии способны окислять не только серу, пирит, но и продукты жизнедеятельности СВБ - сульфиды, сероводород - в сульфаты, являющиеся важным компонентом энергообразующего процесса для СВБ. В процессе жизнедеятельности тионовых бактерий обеспечивается круговорот серы, столь важный для взаимного существования этих микроорганизмов и СВБ. [c.127]

При установившемся процессе окисление З-фосфоглицеринового альдегида в 3-фосфоглицериновую кислоту происходит сложным путем. Вначале он превращается в 1,3-днфосфоглицерииовый альдегид, присоединяя остаток неорганической фосфорной кислоты, затем под действием фермента триозофосфатдегидрогеназы в присутствии НАД (никотинамидаденнидинуклеотида) окисляется в 1,3-дифосфо-глицериновую кислоту. НАД, вступая в соединение со специфическим белком, образует анаэробную дегидрогеназу, обладающую способностью отнимать водород непосредственно от фосфоглицеринового альдегида и других органических соединений. [c.205]

Так как спиртовое брожение представляет собой анаэробный процесс, то эта реакция протекает одновременно с окислением З-фосфо-О-глице-ринового альдегида (Ы) в 1,3-днфосфат О-глицериновоп кислоты (Ы1) Ц процессе получения пировиноградной кислоты из углеводов при участии НАД, вследствие чего носит характер перекрестной реакции Канниццаро. [c.319]

В процессе гликолиза молекула глюкозо-б-фосфата превращается в две молекулы пирувата (1), последний в анаэробных условиях восстанавливается до лактата (2). Третья важная реакция - окислительное декарбоксилирование пирувата, которое завершается образованием ацетил-КоА(С2-фрагмент), который затем вовлекается в цикл трикарбоновых кислот. Через реакцию транса минирования пируват связан с аминокислотами 4), а при окислении глицерола (метаболит липидов) образуются триозы (3-фосфоглицериновый альдегид или 3-фосфодиоксиацетон), которые далее вовлекаются в процесс гликолиза (5). Еще один путь метаболизма пирувата - его карбоксилирование и превращение в оксалоацетат (6). В дрожжах он способен метаболизировать также с образованием этилового спирта (7). Реакция карбоксилирования позволяет пирувату либо включится в процесс глюнонеогенеза, либо образующийся из него оксалоацетат участвует в пополнении пула промежуточных метаболитов цикла трикарбоновых кислот, если клетка испытывает недостаток АТФ. [c.456]

Примером этого может служить спиртовое брожение в дрожжевых клетках, в процессе которого водородные атомы переносятся с фосфоглицеринового альдегида на ацетальдегид с образованием этилового спирта. Этот процесс протекает без участия атмосферного кислорода и поэтому называется анаэробным. Анаэробные процессы окисления имеют место и в организмах высших животных и человека. К ним относится прежде всего гликолиз, обмен глицерина, окислительное дезаминирование некоторых аминокислот и многие другие процессы. Однако решающее значение для жизнедеятельности высших организмов имеют процессы аэробного окисления, в которых водород через целый ряд промежуточных соединеннй передается на молекулярный атмосферный кислород с образованием воды. Окислительные процессы, протекающие с участием атмосферного кислорода, осуществляются до конца, т. е. с максимальным высвобождением энергии окисляющегося субстракта. Это — характерная черта обмена веществ у высших организмов. В реакциях биологического окисления субстрактов отщепляющийся водород соединяется с атмосферным кислородом. Поэтому такие процессы получили название тканевого дыхания. Таким образом, разница между анаэ- [c.192]

Гликолиз в анаэробных условиях завершается реакцией восстановления пировиноградной кислоты до молочной под воздействием фермента лактатдегидрогеназы. Источником водорода служат молекулы НАДН2, образующиеся при окислении 3-фосфоглицеринового альдегида. Таким образом, конечным продуктом анаэробного гликолиза является молочная кислота. В аэробных условиях пировиноградная кислота не превращается в молочную и окисляется далее в цикле лимонной кислоты до конечных продуктов обмена. Суммарное уравнение процесса гликолиза можно представить в виде [c.172]

Фермент участвует в окислении различных альдегидов, а также ксантина и гипоксантина до мочевой кислоты, перенося электроны непосредственно на кислород без участия никотинамидадениннуклеотидов. С участием пиридиннуклеотидов, как полагают, происходит окисление этим ферментом цитохрома с. Здесь ксантиноксидаза функционирует как анаэробная дегидрогеназа. [c.124]

При аэробиом дыхании последним акцептором водорода является кислород, и поэтому конечным продуктом окисления оказывается вода. При анаэробном дыхании к последним акцепторам водорода относятся другие вещества, образующиеся. в процессе брожения субстрата. В. И, Палладинещев 1912г. указывал, что при аэробном дыхании весь водород глюкозы окисляется до воды исключительно кислородом воздуха. Образование спирта при брожении возможно потому, что последним акцептором водорода в этом случае является альдегид. [c.246]

Таким образом, в анаэробных условиях ПВК, образующаяся при дихотомическом распаде углеводов, становится акцептором гидрид-ионов (Н") и протонов (Н ), снимаемых глицеральдегид-З-фосфатдегидрогеназой с 3-фос-фоглицеринового альдегида. Регенерация окисленной формы НАД" вследствие передачи гидрид-ионов на ПВК поддерживает течение гликолитического процесса. Последний неизбежно остановился бы, если бы все количество НАД" оказалось насыщенным атомами водорода, ибо глицеральдсгид-З-фос-фатдегидрогеназа не смогла бы осуществлять свою функцию. [c.351]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология