Окисление биологическое функции

Широко распространенные комплексные соединения железа с порфиринами не являются единственными биологически активными соединениями этого металла. Важные биологические функции (перенос электронов, восстановление при фиксации СО2, восстановление при фиксации N2, окисление сукцината при окислительном фосфорилировании и др.) выполняют белки, содержащие железо, связанное с серой сера представлена или сульфгидрильной формой (цистеин), или так называемой лабильной серой (вероятно, 5 - или Н8 ), число атомов которой чаще всего равно числу атомов железа в молекуле белка. [c.366]

Несопряженное дыхание (свободное окисление) выполняет важные биологические функции. Оно обеспечивает поддержание температуры тела на более высоком уровне, чем температура окружающей среды. В процессе эволюции у гомойотермных животных и человека сформировались специальные ткани (бурый жир), функцией которых является поддержание постоянной высокой температуры тела за счет регулируемого разобщения окисления и фосфорилирования в митохондриальной дыхательной цепи. Процесс разобщения контролируется гормонами. [c.313]

Указать биологические функции пентозофосфатного пути окисления глюкозы [c.570]

Влияние некоторых флавоноидов на окисление аскорбиновой кислоты в растениях. Стен.чиД Г., Самородова-Бианки Г. Фенольные соединения и их биологические функции , 1968 г., 158—162. [c.413]

Биологические функции углеводов разнообразны. Углеводы служат источником энергии для клетки, так как при их окислении выделяется много теплоты. Углеводы входят в состав веществ, образующих клеточные мембраны, им принадлежит ис- [c.43]

Каталаза. Каталаза — соединение окисного железа, биологическая функция которого заключается в катализе окисления спиртов или [c.183]

Цель занятия изучить биологические функции липидов, переваривание, транспорт, окисление жирных кислот. [c.206]

Обмен белков и аминокислот играет важнейшую и незаменимую роль в жизни организмов. Изучение обмена белков позволяет детально понять глубокий смысл, заложенный в биологическом постулате, гласящем, что организмы делаются белками . В этом постулате заключена та чрезвычайная биологическая значимость, которая присуща исключительно белковым соединениям (биологические функции белков рассматриваются в главе 1). Кроме того, для животных и человека аминокислоты — строительные блоки белковых молекул — являются главными источниками органического азота, который используется в первую очередь для синтеза специфических для организма белков и пептидов (рис. 12.1), а из них — азотсодержащих веществ небелковой природы (пуриновые и пиримидиновые основания, порфирины, гормоны и др.). При необходимости аминокислоты могут служить источником энергии для организма главным образом за счет окисления их углеродного скелета. [c.360]

Распространение на поверхности воды. Масла, пролитые на поверхностные воды, сначала образуют так называемые разводы, а затем пленки. Эти пленки эмульгируются, подвергаются биологическому разложению и могут оседать после окисления. Скорость распространения масла на поверхности воды вычисляют по гиперболической функции [c.229]

Окисление органических субстратов с помощью супероксид-иона представляет общий интерес, во-первых, по препаративным соображениям, а во-вторых, из-за той функции, которую, как оказалось, выполняет Ог в биологических системах. Супероксид-ион имеет достаточно сложную химическую природу, потому что он может проявлять себя как окисляющий или восста- [c.390]

Железо функционирует как основной переносчик электронов в биологических реакциях окисления — восстановления [231]. Ионы железа, и Fe +, и Fe +, присутствуют в человеческом организме и, действуя как переносчики электронов, постоянно переходят из одного состояния окисления в другое. Это можно проиллюстрировать на примере цитохромов . Ионы железа также служат для транспорта и хранения молекулярного кислорода — функция, необходимая для жизнедеятельности всех позвоночных животных. В этой системе работает только Ре(П) [Fe(111)-гемоглобин не участвует в переносе кислорода]. Чтобы удовлетворить потребности метаболических процессов в кислороде, большинство животных имеет жидкость, циркулирующую по телу эта жидкость и переносит кислород, поглощая его из внешнего источника, в митохондрии тканей. Здесь он необходим для дыхательной цепи, чтобы обеспечивать окислительное фосфорилирование и производство АТР. Одиако растворимость кислорода в воде слишком низка для поддержания дыхания у живых существ. Поэтому в состав крови обычно входят белки, которые обратимо связывают кислород. Эти белковые молекулы способствуют проникновению кислорода в мышцы (ткани), а также могут служить хранилищем кислорода. [c.359]

Разрушительному действию подвергаются ДНК, липиды, нуклеиновые кислоты. Основой биологического механизма, выполняющего защитные функции, служит фермент супероксиддисмутаза. Изучение этого фермента началось еще в 1938 г., когда из крови вола был выделен белок сине-зеленого цвета, содержащий медь. Позже выяснилось, что он содержит также цинк и обладает ферментативной активностью ио отношению к реакции окисления супероксид-радикала. Предполагают, что реакция идет по схеме [c.190]

В живых организмах различные классы комплексных соединений выполняют специфические функции в обмене веществ. Исключительно велика роль природных комплексных соединений в процессах дыхания, фотосинтеза, биологического окисления и в ферментативном катализе. Так, например, ионы Ре ,М + в качестве комплексообразователей входят в состав важнейших природных соединений — гемоглобина и хлорофилла. Структурные формулы этих веществ весьма сложные. Тем не менее общий принцип их построения можно выразить следующей схемой [c.207]

Основным сдерживающим фактором эксплуатации градирен специально в режиме биоокислителей является опасность загрязнения окружающей среды в районе расположения градирен выбросами вредных веществ с отработанным атмосферным воздухом, что требует разработки специальной конструкции градирни для проведения процессов окисления сточных вод. Другим важным фактором является то, что при подаче в систему оборотного водоснабжения недостаточно доочищенных по органическим загрязнениям сточных вод, из расчета на их окисление на охлаждающих градирнях, не решена проблема предотвращения биологических обрастаний теплообменного оборудования. Кроме того, не определена область применения градирен, как биоокислителей, их окислительная мощность в зависимости от категории сточных вод и др. При этом следует отметить, что никакое другое сооружение систем водного хозяйства промышленности, кроме градирен, не может осуществлять одновременно четыре функции - охлаждение воды, биохимическую очистку от органических примесей, отдувку летучих органических веществ и осветление путем отстаивания воды в водосборных бассейнах под градирней. [c.249]

Медь в состоянии окисления I и II выполняет важные биологические функции. Она, по-видимому, стабилизирует стенки некоторых кровеносных сосудов, в том числе аорты, и оболочки спинного мозга. Ионы меди участвуют в процессе выработки организмом цветных пигментов кожи, волос и глаз, а также в синтезе in vivo гемоглобина [232, 250]. [c.375]

В природе ионы кобальта встречаются в степени окисления II и III, однако наиболее важное биологическое соединение кобальта— это витамин В12, или кобаламин, в котором присутствует Со(1П) [256] (рис. 6.10). Кобаламин и близкие к нему вещества выполняют разнообразные биологические функции, особенно это касается бактерий. Он необходим для человеческого организма и, вероятно, для больщинства животных и растений. Важную роль он играет в реакциях с участием остатков углеводов, жиров и белков для выработки in vivo. Пернициозная анемия — тяжелое заболевание, встречающееся у пожилых людей. Эта болезнь у млекопитающих обычно сопровождается повышенным выделением с мочой метилмалоновой кислоты. В настоящее время эту болезнь успешно лечат инъекциями витамина В12. [c.381]

Одним из проявлений биологической функции селена в животном организме служит его участие в обмене серосодержащих аминокислот. Этот элемент предохраняет от окисления SH-группы белков мембран эритроцитов и митохондрий, а также противодействует набуханию митохондрий, вызываемому тяжелыми металлами. Селеноаминокислоты, образовавшиеся в результате метаболизма селена, обладают радиопротектор-ными свойствами, ингибируя образование свободных радикалов и способствуют детоксикации таких вредных отходов производства, как метил-ртуть и соли кадмия а также висмута, таллия и серебра [c.18]

Биологическая функция витамина Е достаточно однозначна и определяется она липофильностью его углеродного скелета и склонностью к окислению гид-рохинонового фрагмента — эти соединения являются биоантиоксидантами [c.272]

Обычно флавиновые коферменты прочно связаны с белками и совершают обороты между восстановленным и окисленным состояниями, оставаясь прикрепленными к одной и той же молекуле белка. Что определяет восстановительный потенциал флавина в таком флавопро-теиде Окислительно-восстановительный потенциал свободного кофермента зависит от структур окисленной и восстановленной форм соответствующей пары. Молекулы как рибофлавина, так и пиридиннуклеотидов содержат ароматические кольцевые системы, которые стабилизируются резонансом. При восстановлении этот резонанс частично (но не полностью) утрачивается. Величина Е° зависит от степени резонанс-ности окисленной и восстановленной форм и от любых факторов, предпочтительно стабилизирующих одну из этих форм. Структуры этих коферментов приспособлены к тому, чтобы обеспечить значения Е°, оптимальные для осуществления биологических функций. [c.256]

Гем-белки присутствуют во всех живых организмах и играют важную роль в процессах переноса кислорода, а также как переносчики электронов в окислительно-восстановительных реакциях и как ферменты. Гем-группа входит в активный центр всех таких белков, но характер биологической функции каждого из них зависит от природы связанных с гемом лигандов, структуры и конформации окружающих его полипептидных цепей, с которыми он взаимодействует, а также от степени окисления атома железа в центре порфиринового кольца. Гем-группа в миоглобине и гемоглобине— это железосодержащий протопорфирин или протогем IX , в котором железо связано с четырьмя атомами азота. [c.367]

Влияние биофлавоноидов и аскорбиновой кислоты на ферментативное окис-лейие пролина и оксвпролива в организме животных. Б е р е з о в с к а я Н. Н. Фенольные соединения и их биологические функции , 1968 г., 383-—388. Некоторые полифенолы и аскорбиновая кислота ускоряют окисление Ь-пролина гомогенатами печени крыс. Максимальный эффект получили с препаратом катехинов, более слабо действовали рутин, кверцетин, эскулин и флороглюцин, Гесперидин, нарингин, протокатеховая и гомованилиновая кислоты были неактивны. Илл. 2, библиогр. 8., [c.421]

В состав ТГФ входят восстановленный птеридин, /г-аминобензойная кислота и L-глутаминовая кислота. Полиглутаминовые производные ТГФ, содержащие до семи остатков глутаминовой кислоты, связанных посредством у-глута-мильных пептидных связей, также встречаются в биологических системах и осуществляют те же биологические функции, что и ТГФ. После того как обнаружилось, что фолиевая кислота является фактором роста для молочнокислых бактерий, начались исследования по выяснению биохимической роли ТГФ-коферментов. Зависимость роста молочнокислых бактерий от фолиевой кислоты была использована в качестве теста при очистке и выделении этого вещества, что дало возможность исследовать его структуру. В ранних работах удавалось выделить только фолиевую кислоту, что объясняется легким окислением ТГФ. Фолиевая кислота может быть ферментативно восстановлена до ТГФ. Для дигидрофолата возможны три структурных изомера (7,8-, 5,6- и 5,8-) однако как при химических, так и при ферментативных реакциях был однозначно идентифицирован только 7,8-изомер. [c.226]

Ксантиноксидаза — фермент, катализирующий это окисление. Уровень мочевой кислоты в крови имеет тенденцию повышаться, при некоторых нарушениях в клетках и освобождении из них нуклео-протеидов, например, при лейкемии и в ряде случаев при воспалении легких. Ксантиноксидаза катализирует также окисление альдегидов в карбоновые кислоты. Как и при окислении пуринов, этот процесс можно формально представить как гидроксилирование, в котором гидроксил отщепляется от молекулы растворителя. Хотя ксантиноксидаза широко распространена в организме млекопитающих (наилучшими источниками для ее получения служат молоко и печень крупного рогатого скота), биологическое значение этого фермента остается неясным. Поскольку адьдегиды в организме млекопитающих не встречаются в сколько-нибудь заметных количествах и поскольку окисление пурина молекулярным кислородом относится к числу самых быстрых реакций, катализируемых ксантиноксидазой, предполагается, что основная биологическая функция ( )ермента состоит в окислении пуринов и альдегидов. Однако отсутствие ксантиноксидазной активности, по-видимому, не приводит к серьезным патологическим нарушениям, по крайней мере у человека. Описан случай полного отсутствия ксантиноксидазной активности у больного, который страдал только камнями, образованными ксантином, в мочевом пузыре [29]. [c.273]

Наиболее важное значение имеет особый тип биологич. Ф., наз. окислительным фосфорилированием, при к-ром реакция окисления сопряжена с фосфорилпрованием, приводящим к образованию АТФ. Процессы окислительного Ф. являются тем механизмом, благодаря к-рому живая клетка оказывается способной аккумулировать энергию окисления биологич. субстратов. Запасенная таким образом энергия м. б. использована затем для выполнения физиологических функций. Окислительное Ф. может осуществляться как на уровне первичных реакций окисления субстратов (субстратное Ф.), так и в дыхательной цени — на уровне дальнейшего переноса электронов к кислороду (см. Окисление биологическое). [c.253]

Убихинон имеет важное значение в процессе биологического окисления, выполняя функцию переносчика электронов (см. раздел Углеводы н биоэнергетика . Дыхание). Фапор В, — см. Парааминобензойная кислота. [c.165]

Биологическое действие. Витамин Е объединяет несколько разных по химическому строению и активности токоферолов (от греч. tokos — потомство, phero — несу). Токоферолы предотвращают бесплодие и обеспечивают нормальное протекание процессов размножения, поэтому названы витамином размножения. Витамин Е является одним из самых сильных антиоксидантов, т. е. защищает от чрезмерного перекисного окисления липиды клеточных мембран и жирные кислоты, сохраняя их биологические функции. Благодаря своему антиоксидантному действию витамин Е предупреждает ожирение печени, способствует образованию важных для жизнедеятельности организма гормонов. Витамин Е влияет на окислительно-восстановительные процессы в организме, которые протекают с высвобождением энергии. Токоферолы поддерживают эластичность кровеносных сосудов, уменьшают свертываемость крови, усиливают процессы синтеза белка в скелетных мышцах, проявляя анаболическое действие. [c.112]

Благодаря участию в деятельности мембранного аппарата клетки реализуются такие важнейшие биологические функции липидов, как регуляция деятельности ряда гормонов и активности ферментов (сейчас известно несколько сотен липидзависимых ферментов), влияние на процессы транспорта метаболитов и макромолекул, контроль реакций биологического окисления и энергетического обмена, связь с репликацией ДНК и ее матричной активностью, компартментализация обменных процессов в клетке вплоть до формирования мембранных машин (хлоропластов, митохондрий), участие в межклеточных взаимодействиях (особенно в эмбрио- и онтогенезе), обеспечение молекулярной памяти и пиктографического механизма записи информации. Перечисленные функции липидов характеризуют как неканонические. За выяснение некоторых из них большой группе советских ученых (Е. М. Крепе, Л. Д. Бергельсон, Р. П. Евстигнеева и др.) в 1985 г. присуждена Государственная премия. [c.372]

Решающим фактором, определяющим биологическую функцию белков, является их конформация, т.е. расположение в пространстве атомов белковой молекулы. Известны три регулярно повторяющиеся конформации полипептидной цепи а-спираль, складчатые Р-слои и коллагеновая спираль. Короткие участки а-спирали и р-слоев встречаются во многих белках. Принципиально важен тот факт, что трехмерная структура белка определяется последовательностью аминокислот впервые это было обнаружено при изучении рибонуклеазы. Бьию показано, что восстановленная, развернутая молекула рибонуклеазы способна к спонтанному восстановлению своей структуры (с образованием дисульфидных мостиков между цистеиновыми остатками в правильной комбинации) и полному восстано-влению ферментативной активности, если удалить меркаптоэтанол и мочевину и денатурированный фермент подвергнуть окислению кислородом воздуха. Скручивание белков осуществляется путем ассоциации коротких полипептидных участков, образующих корогкоживущую форму ос-спирали или р-слоя. [c.43]

Липиды-эго группа биомолекул, принципиально отличная от аминокислот и белков. По определению липиды нерастворимы в воде, но прекрас 10 растворяются в органических растворителях, например в хлороформе. Липиды выполняют различные биологические функции они используются как топливо при окислении, как экономичная форма запасания энергии, а также как ком- [c.201]

Сорбционные свойства при образовании комплексоорганических соединений обусловлены наличием особых кислот (уроновых, в частности, тейхоевой кислоты) в составе клеточной стенки бактерий. Биосинтез внеклеточных полимеров индуцируется ( включается ) тяжелыми металлами, в частности, марганцем и железом, что приводит к отложению Ре и Мп на поверхности клеточной стенки и в мицеллах Ре(ОН)з. Автоката-литическое окисление иона Ре приводит к образованию нерастворимых гидроокислов Ре(ОН)з и коллоидных положительно заряженных гидроокислов Ре(ОН) и Ре(ОН) . Все эти соединения железа неспецифически связываются кислыми внеклеточными веществами (экзополимерами). Скорость процесса ограничена лишь низкими концентрациями перечисленных форм железа при рН>6,5. Как полагают, подобный тип накопления соединений железа происходит независимо от метаболической активности клеток, биологическая функция заключается лишь в создании поверхностного отрицательного потенциала, что приводит к аккумуляции трех и двухвалентных ионов железа и последующему окислению до Ре химическим путем. Скорость подобных химических сорбционных процессов, как упоминалось, ограничена низкой концентрацией ионов железа, процесс не сопровождается возникновением на поверхности клеток оже-лезненных структур, накопление железа выражено слабо. Как видим, данные процессы практически описывают реакцию коррозии в традиционном понимании. [c.20]

Годдарт [297] предложил другой механизм гидроксилирования фенольных соединений при этом он попытался показать, каким образом флавиновые коферменты осуществляют такое окисление. Построение выполнено теоретически и основано па применении волновых функций, квантовой механики и обобщенной теории валентных связей к биологическим проблемам. [c.425]

В живых организмах комплексные соединения выполняют специфические функции в обмене веществ. Огромна роль природных комплексных соединений в проц 2ссах фотосинтеза, биологического окисления, дыхания и в ферментативном катализе. [c.258]

Однако супероксиддисмутазы обычно оказывают слабое влияние на реокисление флавина в дегидрогеназах. Исключение составляет ксантиноксидаза, которая является очень мощным продуцентом супероксид-анионов. Фрид и сотр. [134а] предположили, что важной функцией ксантиноксидазы является синтез перекиси водорода и супероксид-ра-дикалов, используемых в сопряженных процессах биологического окисления. [c.268]

Модифицированный анодным окислением алмазный электрод проявляет высокую селективность по отношению к реагирующим веществам. Это позволяет определять, например, допамин в присутствии тысячекратного избытка аскорбиновой кислоты (именно такое сочетание встречается в биологических объектах) в микромоляр-ном диапазоне концентраций. Существенно, что на поверхности свежевыращенной пленки, покрытой адсорбированным водородом, максимумы тока окисления и допамина, и аскорбиновой кислоты на потенциодинамической кривой находятся при одном и том же потенциале и сливаются. На поверхности же заполненной кислородсодержащими группами (см. выше) максимум тока окисления аскорбиновой кислоты на вольтамперограмме сдвигается в сторону положительных потенциалов, и оба максимума хорошо разрешаются (рис. 40). Функция ячейки линейна в диапазоне как относительно высоких (1-70 мкМ допамина, 1 мМ аскорбиновой кислоты), так и более низких концентраций (0,1-1 мкМ допамина, 0,1 мМ аскорбиновой кислоты) детектирование ведется, соответственно, методами вольтамперометрии и хроноамперометрии [232-234]. Аналогично, и мочевая кислота может быть определена на фоне тысячекратного избытка аскорбиновой кислоты. Эти реакции могут лечь в основу разработки т "У. -сенсоров биологически важных соединений. Напротив, при опреде- [c.69]

Исследование реакций комплексообразования природных металлопорфиринов с нейтральными электронодонорными (-акцепторными) молекулярными лигандами представляет несомненный интерес как в теоретическом, так и в практическом плане. Многообразие полезных функций металлопорфиринов в первую очередь связано с их координационными свойствами, под которыми понимают дополнительную координацию заряженных или нейтральных частиц на центральном атоме металла. Механизмы протекания данных процессов в значительной степени определяются особенностями формирования сольватного окружения металлопорфиринов в биологических структурах и модельных растворах. В биоструктурах молекулы металлопорфиринов окружены псевдосольватной оболочкой, сформированной за счет универсальных и специфических взаимодействий с гидрофобными и гидрофильными фрагментами аминокислотных остатков белковой части хромопротеинов. Так, Ре(П)протопорфирин, являющийся простетической группой хромопротеинов (гемоглобин, миоглобин, цитохромы, пероксидазы) живых организмов [1], за чет электростатических взаимодействий пропионовых остатков связан с полярными фрагментами белка. При этом центральный атом металла вступает в дополнительное координационное взаимодействие с имидазольным остатком проксимального гистидина [33]. В гемоглобине (рис. 6.5) щестое координационное место остается открытым для взаимодействия с молекулами газообразных веществ (О2, СО, N0) и ионов окислителей (N02, Оз). В цитохромах (рис. 6.5) как пятое, так и шестое координационные места заняты за счет донорно-акцепторного взаимодействия с аминокислотными электронодонорными радикалами (например, гистидина и метионина). В результате проявляется новое свойство металлопорфирина - способность участвовать в легкообратимом окислительновосстановительном процессе переноса электрона, сопровождающемся обратимым изменением степени окисления иона железа Ре " Ре . [c.312]

I Московском ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени медицинском институте им. И. М. Сеченова, Военно-медицинской ордена Ленина Краснознаменной академии им. С. М. Кирова и ордена Дружбы Народов Университете дружбы народов им. П. Лумумбы, а также пожелания многих преподавателей, авторы рассматривают структуру и функцию углеводов и липидов совместно с их обменом во второй части учебника — в разделе Обмен веществ . Такой подход можно считать вполне оправданным еще и потому, что студенты лучше усваивают материал при одновременном изучении химии и обмена углеводов и липидов после изучения биоэнергетических аспектов биологического окисления. Последнему вопросу посвящена отдельная глава. [c.10]