Кислород молекулярный как акцептор водорода

При биологическом окислении идут окислительно-восстановительные реакции, сопровождающиеся отнятием атомов водорода от одних соединений (доноров) и передачей его другим (акцепторам), или реакции, связанные с переносом электронов от донора к акцептору. Эти процессы осуществляются при участии ферментов, относящихся к классу оксиредуктаз. Процессы дыхания, в которых акцептором водорода или электронов является молекулярный кислород, называются аэробными. Если же акцепторами будут другие неорганические или органические соединения, то такой тип дыхания называется анаэробным. По типу дыхания выделяют две группы микроорганизмов аэробы (оксибиотические формы), которым для дыхания необходим кислород, и анаэробы (аноксибиотические формы), развивающиеся в отсутствие кислорода. Между ними нет резкого различия. Наряду со строгими (облигатными) аэробами и анаэробами есть микроорганизмы, которые могут жить в присутствии кислорода и без него. Это микроаэрофилы, оптимум содержания кислорода в воздухе для которых составляет 0,5—1%, и факультативные анаэробы. Так, кишечная палочка является факультативным анаэробом. [c.216]

В этом случае наиболее экономичной является биологическая очистка, получившая название денитрификации. Метод основан на восстановлении нитратов до молекулярного азота денитрифицирующими бактериями Сущность процесса заключается в биологическом окислении органических продуктов и использовании кислорода нитрат-иона в качестве акцептора водорода. [c.217]

Акцепторами водорода, помимо кислорода, может быть метиленовый голубой, хиноны, цитохром с. Ксантиноксидаза (из молока) имеет молекулярную массу около 290 000. [c.564]

Перекись водорода в присутствии акцепторов водорода разлагается с образованием кислорода эта реакция протекает до тех пор, пока весь водород перекиси водорода не прореагирует. В присутствии акцепторов кислорода реагирует атом кислорода пероксид-иона. В этом случае происходит полная диссоциация молекул перекиси водорода, и весь активный кислород расходуется на окисление. В обоих случаях грамм-эквивалент перекиси водорода равен половине ее молекулярного веса. [c.163]

Энзимы обычно классифицируют по типу реакций, который они катализируют. Гидролитические энзимы (гидролазы) вызывают гидролиз, например, протеазы, липазы, карбогидразы и т. п. Окислительные энзимы (дегидрогеназы) являются акцепторами водорода. Имеется также небольшое число энзимов (оксидаз), которые окисляют субстрат непосредственно молекулярным кислородом, например оксидаза аскорбиновой кислоты (стр. 310) окисляет аскорбиновую кислоту в дегидроаскорбиновую молекулярным кислородом. К изомеризующим энзимам относится трансаминаза, катализирующая превращение аминогрупп аминокислот в кетогруппы кетокислот. К расщепляющим С—С-связь энзимам относится карбоксилаза, катализирующая декарбоксилирование. [c.306]

Эта реакция названа реакцией Хилла , или хлоропластной реакцией . Использовали ряд окислителей, в том числе ионы трехвалентного железа, бензохинон и различные красители, такие, как 2,6-дихлорфенолиндофенол. Углекислота не ассимилируется и не может служить акцептором водорода. Однако найдено, что каталитические количества углекислоты стимулируют реакцию Хилла. Механизм этой стимуляции не ясен. Реакции Хилла свойственны две характерные особенности фотосинтеза растений — превращение световой энергии в химическую и образование молекулярного кислорода [c.261]

В технике формальдегид изготовляется при окислении метилового спирта. Окислителем, или правильнее акцептором водорода, является атомарный кислород.. Молекулярный кислород воздуха в атомарный превращают катализаторы. Для этой цели вначале употребляли платину, а в настоящее время накаленную до красного цвета (350°) спираль медной сетки, каолин и древесный угол . [c.246]

Вскоре после опубликования В. И. Палладиным основных взглядов, ознаменовавших, по его выражению, водородный период в изучении биохимии дыхания Виланд выступил со своей теорией значения водорода в процессах окисления органических веществ. В этой теории нашло свое дальнейшее развитие представление Палладина о механизме биологического окисления. Следует, однако, отметить, что Виланд в течение продолжительного времени считал, что биологическое окисление осуществляется действием одного только фермента дегидразы, под влиянием которого от субстрата, подвергающегося окислению, отщепляется водород. Этот водород, полагал он, может затем восстанавливать любое вещество, в том числе и мо.чекуляриый кислород. Проме жуточные акцепторы водорода в биологическом окислсиин, а также процесс активирования молекулярного кислорода теорией Виланда не были предусмотрены. [c.243]

Цитохром с, имеющий молекулярный вес 12 400 и содержащий одну гемовую группу, участвует в переносе электронов в электрон-транспортной цепи от акцептора водорода на кислород. Гемовое железо находится в низкоспиновом состоянии как в Ре(П)-, так и Ре(1И)-состояниях, так что только окисленный цитохром с имеет парамагнитный центр. [c.397]

Энергия окисления используется для процессов биосинтеза размножения, роста, движения. С этой точки зрения наибольший интерес представляют именно водородные бактерии, у которых конечным акцептором водорода является молекулярный кислород. [c.124]

Экспериментальные наблюдения о способности окислителей, в частности молекулярного кислорода, ускорять дегидрирование насыщенных систем, а также представления о том, что с термодинамической точки зрения акцепторы водорода должны смещать равновесие этой реакции в сторону образования непредельных соединений, привели к разработке группы процессов, определяемых окислительное дегидрирование. Общим [c.45]

Молекулярный кислород относится к числу наиболее доступных и эффективных акцепторов водорода при окислительном дегидрировании органических веществ [4—7]. [c.46]

I. Медленное сгорание окисляемых веществ происходит как путем непосредственного поглощения молекулярного кислорода, так и путем расщепления воды с поглощением гидроксилов, при одновременном действии акцепторов водорода [c.114]

Только в 1912 г. Виланд выступил с новой теорией —- теорией дегидрирования. Заключается она п том, что для реакций, которые происходят в водных растворах, отрицается активирование кислорода. Виланд предполагает, что активируется водород и что этот активированный водород субстратом лб1"ко отдается акцепторам водорода . Последними могут быть хинон, метиленовая синь или молекулярный кислород. Виланд называет этот процесс дегидрированием и проводит свою точ ,-у зрения очень последовательно, особенно в вопросе о роли воды в биологии. [c.147]

Важнейшее место в концепции Палладина занимает, далее, положение о том, что обязательным участником дыхания живой клетки является вода, которая выполняет роль донатора водорода для восстановления пигмента в хромоген. В этом же процессе восстановления пигмента участвует и водород окисляемого субстрата. Вместе с тем вода является донором кислорода, который идет на окисление углерода субстрата. Следовательно, СОг дыхания образуется анаэробным путем. Роль же молекулярного кислорода, по Палладину, состоит в окислении хромогенов и превращении их в пигменты таким образом, свободный кислород используется для регенерации акцепторов водорода. [c.219]

Затем электроны переносятся ферментом на правую сторону мембраны и там восстанавливают молекулярный кислород или какой-нибудь другой акцептор водорода (в общей форме обозначен буквой В). Вещество В, присоединив электроны, связывает ионы Н+ справа от мембраны, превращаясь в ВНг. [c.48]

Флавопротеиды составляют весьма обширную группу окислительно-восстановительных ферментов, окисляющих самые различные субстраты и переносящих водород, на различные акцепторы. Это оксидазы, окисляющие субстраты посредством молекулярного кислорода с образованием перекиси водорода, дегидрогеназы, переносящие электроны от субстратов на цитохромы или искусственные акцепторы электронов, дегидрогеназы, восстанавливающие никотиновые коферменты и диафоразы, окисляющие восстановленные никотиновые коферменты и диафоразы, окисляющие восстановленные никотиновые коферменты посредством искусственных акцепторов электронов. Наличие столь обширного количества разнообразных субстратов и акцепторов водорода, большое разнообразие происходящих процессов, [c.157]

В этом процессе молекулярный кислород выступает акцептором водорода по отношению к двум донорам водорода — жирной кислоте и НАДФН. Реакция катализируется микросомальной десатуразной системой, состоящей из цитохрома 5, цитохром -редуктазы и оксигеназы, по следующей схеме [c.344]

В предыдущих сообщениях было показано, что изолированный фермент Шардингера (пергидридаза, альдегидраза, ксантиноксидаза), который обусловливает окислительно-восстановитольные реакции с альдегидами, гипоксантином и ксантином за счет молекулы воды, не в состоянии переносить молекулярный кислород на указанные субстраты, т. е. играть роль непосредственной оксидазы. С другой стороны, Виланду не удалось окислить фенолы посредством изолированной фенолоксидазы при замене кислорода другими акцепторами водорода (метиленовая синь, динитробензол и т. д.). Ферментативный окислительно-восстановительный процесс за счет молекулы воды и ферментативное окисление за счет молекулы кислорода представляют собою, следовательно, два совершенно независимых процесса, обусловленных различными фермен тами. В противоречии с этим выводом, в литературе приводятся данные о существовании сукцино-дегидразы, которая вызывает дегидрирование янтарной кислоты как посредством метиленовой сини, так и посредством молекулярного кислорода. Предметом настоящего сообщения и является выяснение этого противоречия. [c.531]

Аэробные дегидрогеназы, для которых единственным акцептором водорода служит молекулярный кислород, называются оксида з а м и. Отнимая водород от окисляемого субстрата и передавая его кислороду воздуха, оксидазы могут образовывать воду или перекись кислорода. Из оксидаз важную роль играют полифенолокси-даза и глюкозооксидаза, окисляющие соответственно полифеноль-ные соединения (например, пирокатехин в хинон) и глюкозу в глюконовую кислоту. [c.117]

Окисление p-D-глюкозы в D - г л ю к о и о-б-л а к-т о н. Эту реакцию катализирует глюкозооксидаза (нотатин, пенициллин В), содержащая ФАД (2 моля на моль фермента) [438]. Молекулярная масса фермента 154 ООО он содержится в плесневых грибах Peni illium notatum и др. [439, 4401. Механизм ферментного окисления изучен с помощью Н , меченной 0 [4411, при этом оказалось, что кислород, выделяющийся при разложении перекиси водорода под действием каталазы, не содержит О, т. е. глюкозооксидаза катализирует перенос водорода от глюкозы в газовой фазе, акцептором водорода служит газообразный кислород. По радикальному механизму в первой ступени реакции (З-Л-глюкопираноза (а) теряет протон и электрон с образованием свободного радикала (б), который, теряя второй электрон, образует оксониевый ион (в). Прототропная реакция между оксониевым ионом и перекисным анионом завершает окисление с образованием D-глюконо-б-лактона (г). [c.563]

Восстановление соединения Т-1У до лейко-Т-1У осуществляется с помощью почти любого восстановителя, такого, как фенилгидразин [411], цинковая пыль и уксусная кислота или йодистоводородная кислота. Лейкосоль так легко окисляется, что ее нужно защищать от воздуха или ацетилировать. Однако лейкооснованне можно выделить, и оно окисляется не так легко [412]. Окисление лейкосоединения катализируется ионами многих металлов, в частности ионом двухвалентной меди [413], и ингибируется цистеином или глу-татионом [414]. При энзиматической дегидрогенизации молекулярный кислород часто можно заменить соединением Т-1У в качестве акцептора водорода. Если дегидрогенизация проводится в присутствии воздуха, то вторичной функцией кислорода является, вероятно, окисление образующегося лейко-метиле-нового голубого [415]. В этих реакциях в условиях, описанных Михаэлисом [296], играет роль также свободный радикал метиленового голубого. [c.583]

Анаэробное дыхание. При анаэробном дыхании у микроорганизмов происходят различные биохимические и окислительные процессы органических веществ, основанные на дегидрировании (отнятии водорода) без участия свободного кислорода. Акцептором водорода являются промежуточные продукты процесса окисления субстрата (например, органические молекулы, имеющие ненасыщенные связи). Этот процесс происходит по следующей схеме 1) окисляемый субстрат — Нг + фермент дегидраза = окисленный субстрат + дегидраза — Нг 2) дегидраза — Нг -1- акцептор водорода (органическая молекула) =дегидраза-I-акцептор — Нг. При таком окислении выделяется определенное количество энергии, которое необходимо для жизнедеятельности анаэробных микробов. Последние не могут использовать для окисления органических соединений молекулярный кислород, так как у них дыхательными ферментами являются только дегидразы, а для использования молекулярного кислорода микроорганизмы должны иметь и другие ферменты. Например, несмотря на наличие кислорода в среде, молочнокислые бактерии (В. Ое1Ь-гйск ) совершенно не могут им пользоваться, так как у них нет фермента каталазы, которая разлагала бы перекись водорода, образующуюся в процессах дыхания и являющуюся ядом для микробов, и пероксидазы, которая вовлекала бы перекись водорода в окислительный процесс. [c.528]

Использование тяжёлого кислорода в биологических исследованиях. Касаясь использования кислорода, меченого в биологических исследованиях, необходимо отметить работы Б. Б. Вартапетяна [15-17], проведённые в Институте физиологии растений (ИФР) АН СССР, который изучал скорость поступления и распределение Н О в тканях различных органов растений фасоли. Автор обнаружил, что не во всех органах растений сразу достигается равновесие между водой в тканях растений и водой питательного раствора. В листьях и корнях растений имеется какое-то количество труднообмениваемой воды. В других работах автор исследовал с использованием Нз О и 2 окисление катехинов, которые играют большую роль для получения качественного чая при его технологической переработке. Было показано, что в состав окисляемых соединений включается как атмосферный молекулярный кислород, так и кислород Н2О. Наряду с прямым включением в состав конденсированных продуктов, молекулярный кислород используется как акцептор водорода субстрата окисления. В своих исследованиях дыхания растений с использованием и Н О автор показал, что молекулярный кислород, поглощаемый из атмосферы при дыхании проростков пшеницы, не выделяется прямо с СО2 дыхания, а идёт на образование Н2О в тканях растения, тогда как изотопный состав кислорода углекислоты дыхания соответствует изотопному составу воды ткани. Автором разработан метод для изотопного масс-спектрометрического анализа кислорода органических соединений. [c.552]

Цитохромоксидаза в присутствии цитохрома с и молекулярного кислорода окисляет восстановленную сукциндегидрогеназу 50 — систему янтарная кислота — сукциндегидрогеназа. Кроме того, цитохром с может служить акцептором водорода при окислении некоторых аминов и фенолов, как, например, парафени-лендиамина, гидрохинона, пирокатехина, адреналина. Поэтому [c.56]

Кроме названных выше, большое практическое значение имеют еще две оксидоредуктазы орто-дифенолоксидаза (полифеиол-оксидаза, тирозиназа) и оксидаза аскорбиновой кислоты. Оба фермента относятся к подклассу, включающему катализаторы, которые могут окислять монофенолы, в частности тирозин, о-ди-фенолы, полифенолы, дубильные вещества и иные родственные им соединения. Акцептором водорода здесь служит молекулярный кислород. Оба фермента — медьпротеиды и содержат меди 0,20—0,24%. Блокирование последней инактивирует катализатор полностью. Ферменты, окисляющие фенолы и аскорбиновую кислоту в растениях, значительно распространены в природе. Окисление витамина С хотя и нежелательно, так как снижает полезные свойства продуктов (их витаминную ценность), но оно не приводит к ухудшению вкуса, резкому изменению цвета и возникновению других дефектов, как действие фенолазы. Поэтому последний фермент все время привлекает внимание исследователей и технологов. [c.283]

Одним из оснований для такого истолкования радиолнза водных растворов органических веществ является влияние этих веществ на выход молекулярных продуктов радиолиза воды — На и Н2О.,. Почти всегда растворенные вещества, способные присоединять атомы водорода или превращать их в ионы, понижают выход молекулярного водорода. К таким веществам принадлежат некоторые ионы, органические соединения, а также растворенный кислород, являющийся акцептором атомарного водорода. Однако в некоторых случаях растворенные органические вещества повышают выход водорода в [c.267]

На том этапе эволюцпп, когда впервые появился ферментативный катализ, число метаболитов в окружающей среде было сравнительно невелико и большая часть важных метаболических реакций, свойственных современным организмам, не могла осуществляться. Будучи относительно простыми, ранние формы обмена веществ были к тому же и весьма неэ( )фективными, так как в отсутствие молекулярного кислорода полное сгорание молекул пищевых веществ (дыхание) было невозможным. Таким образом, вначале энергетический обмен был всецело основан на процессах брожения. В ходе этих процессов пищевые вещества подвергаются окислению (дегидрогеннрованию) анаэробным путем, т. е. конечными акцепторами водорода (окислителями) служат не молекулы О2. а какие-то другие вещества. [c.32]

Заметим только, что мы не наблюдали образования салициловой кислоты даже и в том случае, когда вместо кислорода мы употребляли перекись водорода в качестве акцептора водорода. Приведенное выше предположение Баха, таким образом, отпадает находящаяся в молоке пероксидаза не может лyнiить причиной повышенного окисления салицилового альдегида в присутствии кислорода. Но одновременно эти опыты обнаруживают и несостоятельность предполон ения Виланда относительно того, что пероксидаза есть не что иное, как дегидраза, использующая в качестве акцептора водорода перекись водорода. Пероксидаза так же мало в состоянии активировать водород салицилового альдегида и делать его способным к непосредственному соединению с молекулярным кислородом или с кислородом нерекиси, как и переносить активный кислород нерекиси на салициловый альдегид. [c.523]

При окислении НАД-Н( + Н+) молекулярным кислородом происходит изменение потенциала приблизительно на 1,2 В. В зависимости от потенциала окисления субстрата (карбоновые кислоты цикла Кребса) первыми акцепторами водорода являются НАД+ или НАДФ+, ФАД или липо-евая кислота. Так, например, потенциал окисления изолимонной и яблочной кислот около 0,3 В. В этом случае реакция дегидрирования протекает при участии оксидоредуктаз, коферментом которых служит НАД+. Потенциал окисления янтарной кислоты около 0. Первичным акцептором водорода в реакции дегидрирования янтарной кислоты являются фла-винсодержащие ферменты с потенциалом около 0,1 В. Этим объясняется отличие пути окисления янтарной кислоты от других карбоновых кислот цикла Кребса. Водород, минуя НАД+, восстанавливает ФАД, а затем через те же самые переносчики транспортируется к кислороду [9]. [c.403]

Дыхание, или биологическое окисление, основано на окислительно-восстановительных реакциях, идущих с образованием АТФ-универсального аккумулятора химической энергии. Энергия необходима микробной клетке для ее жизнедеятельности. При дыхании происходят процессы окисления и восстановления окисление — отдача донорами (молекулами или атомами) водорода или электронов восстановление — присоединение водорода или электронов к акцептору. Акцептором водорода или электронов может быть молекулярный кислород (такое дыхание называется аэробным) или нитрат, сульфат, фумарат (такое дыхание называется анаэробным — нитратным, сульфатным, фумаратным). Анаэробиоз (от феч. аег — воздух + bios — жизнь) — жизнедеятельность, протекающая при отсутствии свободного кислорода. Если донорами и акцепторами водорода являются органические соединения, то такой процесс называется брожением. При брожении происходит ферментативное расщеп- [c.46]

Дегидрогеназы действуют на протя>кении всего процесса дыхания и по характеру действия делятся на аэробные и анаэробные. Первые переносят водород непосредственно на молекулярный кислород, а вторые — на какой-либо акцептор водорода по схеме АНг + дегидрогеиаза-Ь В (акцептор)ВНг (акцептором водорода может.быть и другая дегидрогеназа). Дегидрогеназы относятся к двухкомпонентным ферментам — протеидам с-пиридиновыми или флавиновыми (аллоксазнновыми) коферментами. [c.240]

Окисление субстрата АНа (реакция П ферментом — акцептором электронов происходит на левой впешней поверхности мембраны. В результате электро1И >1 присоединяются к ферменту ЭТЦ, а протоны перемещаются в воду. Затем электроны переносятся на правую (внутреннюю) сторону мембраны и там восстанавливают молекулярный кислород или какой-либо другой акцептор водорода (обозначен буквой В) Вещество В, присоединив электроны, связывает ноны Н+ справа от мембраны, превращаясь в ВН2. Синтез АТФ (реакция П) осуществляется таким образом, что два иона Н+ отщепляются от АДФ н фосфата (Р) с правой стороны мембраны, компенсируя потерю двух И " при восстановлении вещества В. Один из атомов кислорода фос- [c.264]

Пригодность солей тетразолия определяется их особыми свойствами. Будучи акцепторами водорода (электронов), они должны принр1мать на себя водород, который, проходя через всю систему переносчиков, соединяется с молекулярным кислородом. Соответственно окислитель-но-восстановительный потенциал (окисляющая способность) различных солей тетразолия является важным критерием их гистохимической пригодности. [c.210]

Высокочастотное смещение полос валентных колебаний воды (н ,см ) в ИК-спектрах при нагревании говорит об упрочнении водородных связей, что связано с увеличением внутриструктурных давлений в жидкости и увеличением молекулярной массы ГК-ассоциатов. Изменение термодинамических условий в жидкости и структурная трансформация ГК-ассоциатов при нагревании также приводят к уменьшению степени переноса заряда от донора-кислорода в сторону акцептора (водорода) в связи с увеличением угла НвОвН со 104,4° до 107,9°, расстояний - с 0,960 до 0,995А и RJ - с 1,544 до 1,605А. Упрочнение водородных связей соответственно сопровождается понижением величины диэлектрической проницаемости и увеличением энергии активации образования ГК-ассоциата, что обуславливает пространственные затруднения при передаче заряда от неподеленных электронных пар кислорода к водороду вдоль плоскости сопряженных связей. [c.323]