Живого вещества углеводородная

Большинство природных и технологических процессов, протекавших вокруг нас, связаны с химическими превращениями многокомпонентных систем, состоящих из большого числа соединений. По-видимому, в природе существуют два типа многокомпонентных систем с более-менее четко выраженной степенью детерминированности и многокомпонентные стохастические системы (МСС) со случайным распределением компонентного состава [1-28]. К МСС относятся, прежде всего, геохимические объекты [1-6], каустобиолиты [7-11], нефти, торфы, природные газы, газоконденсаты, асфальты. Во-вторых, к этой группе принадлежат техногенные системы нефтепродукты и фракции нефтей [12,13], -продукты переработки твердого топлива [14], техногенные углеводородные газы [15-20], углеводородные масла и топлива [16,17], нефтяные асфальтены и смолы [22,23], продукты полимеризации многокомпонентных мономерных и олигомерных систем [23-25], полимерные смеси, продукты термо- или фотодеструкции органических веществ [26,27] и т. д. К аналогичным системам относится вещество межзвездных газопылевых туманностей [27], продукты метаболизма живого вещества [28] и геохимические системы биоценозов, например, почвы [1-3]. [c.5]

Довольно хорошо изучены порфирины. Это пиррольные производные сложного строения. В растениях они представлены хлорофиллом. В целом по составу основных углеводородных компонентов живого вещества сделаны следующие выводы (В. К- Шиман-ский, 1967 и др.). Вещества, синтезированные биохимическим путем, содержат углеводородные структуры трех классов парафиновые, циклопарафиновые, ароматические. Наибольшую распространенность имеют нормальные алкановые структуры с четным числом углеродных атомов в цепи. Длина нормальной алкановой цепи в белках и углеводах не превышает шести углеродных атомов. В липидах преобладают нормальные алкановые цепочки, содержащие в основном С18—Сг4. [c.121]

Геологические доказательства минеральной гипотезы —наличие следов метана и некоторых нефтяных углеводородов в глубинных кристаллических породах, в газах и магмах, извергающихся из вулканов, проявления нефти и газа по некоторым глубинным разломам и т. п. — являются косвенными и всегда допускают двойную трактовку. Внедряющиеся в земную кору глубинные породы расплавляют и ассимилируют осадочные породы с имеющимся в них биогенным органическим веществом жерла вулканов также проходят через осадочные толщи, причем иногда регионально-нефтегазоносные, поэтому находимые в них СН4 и некоторые другие нефтяные углеводороды могли образоваться не только в результате минерального синтеза, но и при термической деструкции захваченного биогенного органического вещества осадочных пород или при поступлении нефти в осадочные породы уже после остывания магматических пород. Но главное доказательство состоит в большом сходстве химических и геохимических показателей многих углеводородных и неуглеводородных соединений нефти с аналогичными компонентами живого вещества организмов и биогенного органического вещества современных осадков и древних осадочных пород. [c.38]

В. Б. Порфирьев, с одной стороны, поддерживал идею водородного слоя Н.А. Кудрявцева, с другой стороны, он возродил гипотезу В.Д. Соколова и высказал мысль о том, что нефть современного состава образовалась, очевидно, тогда - же, когда образовались и другие минеральные вещества, вошедшие в состав планеты. По его представлениям нефть - это такой же первозданный космический продукт, как многие элементы и минералы. При формировании Земли нефть выжималась, поступала на поверхность и окислялась, следовательно, те залежи, которые существуют в наше время, являются жалкими остатками от первоначального потенциала нефти. Основанием для этой точки зрения послужили обнаружение значительных количеств ОВ в метеоритах типа углистых хондритов, а также новые данные о космохимии углерода. С одной стороны, исследования показали, что в органическом веществе углистых хондритов содержание ОВ может достигать до 5 %. В этой органике установлены ароматические, парафиновые и олефиновые УВ, а также широкий спектр карбоксильных групп и азотистых соединений, входящих в состав живого вещества. Так, в метеорите, упавшем в 1969 г. на Австралию, обнаружено 11 аминокислот, которые являются составляющими живых клеток. С другой стороны, создание высокоточной спектральной измерительной техники значительно расширило наши знания о повсеместном планетарном распространении углерода. По спектрам излучения углерод и УВ обнаружены в атмосфере планет, в хвостах некоторых комет, звездах и туманностях. Так, в атмосферах Венеры и Марса углерод существует в виде СОг. На Юпитере, Сатурне, Уране, Нептуне, а также на некоторых кометах зафиксированы углеводородные соединения, такие как метилен, циан и др. Подобные формы углерода, а также облака молекул, которые состоят из сероводорода, формальдегида, синильной кислоты и других органических соединений, обнаружены в межзвездном пространстве, в звездах (в том числе и на Солнце), а также в спиралях пашей Галактики. Вместе с тем, на Земле эти соединения неустойчивы и не могут существовать в виде радикалов, следовательно, космохимия и геохимия углерода на данной геологической стадии развития Земли существенно различаются. [c.35]

Небольшие органические молекулы, находящиеся в живых тканях, можно разделить на две большие группы. Одна из них включает водорастворимые вещества, такие, как аминокислоты и сахара, нерастворимые в апротонных растворителях (хлороформе или эфире). Другая группа охватывает жирорастворимые вещества, которые растворяются в хлороформе, эфире или других органических растворителях, но обычно не растворяются в воде. Эти соединения носят общее название липиды. Ясно, что такое грубое разделение, основанное на способности к растворению в определенных типах растворителей, не учитывает общие специфические структурные особенности соединений. Внутри каждой обширной группы веществ можно выделить ряды соединений с общими функциональными группами и характерными структурными особенностями. Низкая растворимость в воде предполагает, что в липидах преобладают неполярные (т. е. углеводородные) фрагменты, а высокополярные группы и группы, обладающие способностью образовывать водородные связи, или вообще отсутствуют, или составляют незначительную часть молекулы. Среди соединений, входящих в класс липидов, встречается немало таких, которые имеют чрезвычайно большое значение для биологии. К ним относятся витамины А и О (разд. 22.2) и стероидные гормоны (разд. 22.2), находящиеся в следовых количествах и все вместе составляющие лишь очень малую часть от общего содержания липидов в любой живой системе. [c.329]

При рассмотрении проблемы происхождения нефти встает вопрос а что же возникло раньше—нефть или жизнь Сторонники органического происхождения отвечают— жизнь. Их противники считают наоборот—сначала образовались углеводородные газы, давшие исходный материал для образования как нефти, так затем и жизни. Образовавшиеся глубинные углеводороды присоединяли к себе азот, и ближе к поверхности земли в присутствии воды начинали образовываться кирпичики белков — аминокислоты и родственные им соединения (это подтверждается частично тем, что в пробах вулканического пепла содержатся заметные количества аминокислот, составляющих основу белковых молекул). И в конечном итоге это могло привести к появлению белковых соединений, способных к обмену веществ и размножению — т. е. первых живых существ. [c.16]

А и В - постоянные). Обычно к возрастает линейно по мере повышения концентрации соли в растворителе, но хотя к и зависит от у для смесей вода/метанол и вода/ацетонитрил, эта зависимость не является линейной [148]. Постоянная В (а значит и удерживание) примерно пропорциональна поверхности молекулы углеводорода, т.е., в первом приближении, углеводородной составляющей молекулы анализируемого вещества. Это подтверждено экспериментально (см. рис. 169). Неполярные гидрофобные взаимодействия в полярных средах играют важную роль при организации живых систем на молекулярном уровне. [c.78]

С незапамятных времен человек сжигает различные виды природных ресурсов в качестве топлива, используя для сжигания атмосферный воздух, который такн е входит в число природных ресурсов. Использование горения в качестве источника света и тепла приносит огромную пользу, но имеются у этого явления и свои отрицательные стороны, а именно, вредное влияние на живой мир, включая и человека, из-за вредных и ядовитых компонентов, постоянный выброс которых в атмосферу загрязняет ее. В составе продуктов сгорания много различных веществ, выброс которых становится большой проблемой. С развитием индустриализации сильно растет потребление углеводородных топлив, получаемых из нефти, в состав продуктов сгорания которых входят такие вредные и ядовитые вещества, как оксид углерода (СО), различные углеводороды, оксиды азота (ЫОд ), диоксид серы, серная кислота, соединения свинца и другие. [c.21]

Фармакологическая (биохимическая) активность вещества определяется специфическими особенностями химического состава и строения и, таким образом, непосредственно не зависит от поверхностной активности. Однако для веществ данного специфического ряда увеличение поверхностной активности (повышением асимметрии — удлинением углеводородного радикала молекулы или иопа) должно повышать физиологическую активность, т. е. в соответствии с правилом Дюкло — Траубе снижать пороговую концентрацию активного вещества, вызывающую требуемый эффект. Действующей следует считать не начальную концентрацию, задаваемую, например, в водном растворе, а равновесную концентрацию, возникающую в результате распределения между фазами в адсорбционном слое на границе с данным органом или в тонкой липоид-ной пленке [33]. Надо иметь в виду, что поверхностная активность может сильно зависеть от природы поверхности раздела фаз, поэтому следует измерять ее для модельной жидкой границы, наиболее близкой к реально имеющейся в месте действия. Такова граница водный раствор/масло (липоид-ная среда), моделирующая раздел фаз в живой структуре органа. [c.27]

Все клетки, даже самые простые, имеют мембраны. Мембраны отделяют внутреннее содержимое клетки от окружающей среды, поэтому нарушение целостности мембраны приводит к гибели клетки. Мембраны не только сохраняют молекулы веществ, входящих в ее состав, но и реализуют специфику химического состава клеточной цитоплазмы. С помощью специальных устройств мембрана избирательно выбрасывает из клетки ненужные вещества и поглощает из окружающей среды необходимые. Главные компоненты биологических мембран живых организмов — это сложные липиды. Следует обратить внимание на то, что все сложные липиды, описанные в разд. 9, имеют характерное строение для поверхностно-активных веществ, т. е. две большие неполярные углеводородные группы и полярную часть, способную к образованию водородных связей. Таким образом, эти молекулы способны самопроизвольно агрегировать, образуя в воде бислойные структуры, составляющие основу мембраны. В состав мембранного бислоя входят и молекулы белков, и свободные жирные кислоты. Последние встраиваются в бислой так, что их жирные хвосты погружены внутрь, а полярные группы во внешнюю среду и контактируют с ионами натрия с внешней, а с ионами калия с внутренней стороны бислоя (см. рис. 73). Биологические мембраны не только регулируют обмен веществ в клетке, но и воспринимают химическую информацию из внешней среды с помощью специальных рецепторов. Биологические мембраны обеспечивают иммунитет клетки, нейтрализуя чужие и свои вредные вещества. Они также способны передавать информацию соседним клеткам о своем состоянии. Наконец, совсем недавно было обнаружено, что многие белки-ферменты могут работать только внутри мембраны, запрещая, разрешая или сопрягая ферментативные процессы. [c.407]

Интересные данные о различии в составе ОВ современных осадков дна Мирового океана приведены в работе Э.М. Галимова, Л.А. Кодиной [3]. Так, в Марокканской впадине (Атлантический океан) во всех образцах битумоидов современных осадков наблюдалось умеренное преобладание нечетных УВ над четными в интервале i 5 -С31 (нч/ч 2). Длн н-алканов была характерна двухгорбан хроматограмма. Во всех исследованных образцах был обнаружен перилен. Для ОВ осадков Калифорнийского залива (Тихий океан), которое, по мнению авторов, имело как морское (водорослевый планктон), так и наземное (речной сток) происхождение, характерна высокая доля алканов в области С]б — С33 (морские водооосли> в сочетании с высокой распространенностью н-алканов в области С25— Сз1 (высшие растения) отмечались невысокое нч/ч, близкое к единице, наличие никелевых порфиринов. Изучение современных осадков [17] показало, что липиды морских организмов, характеризуются большей длиной цепи, чем липиды наземных растений и животных. Повышенную длину и более высокую насыщенность углеводородной цепи имеют липидные компоненты живого вещества в жарких климатических зонах по сравнению с липидами организмов, обитающих в умеренных и прохладных зонах. Весьма вероятны и более тонкие различия в составе на первый взгляд однотипного (например, сапропелевого) ОВ материнских пород, образовавшегося в разное время или в разных бассейнах. [c.191]

Все сложные биосинтетические вещества образуются из простейших химических соединений вроде СО2, Н2О, КНз и др. Жизненный процесс переводит эти соединения в сложнейшие вещества, характеризующие живое вещество, например, в клетчатку, белки, жиры, лигнин, порфирины и другие вещества, существующие и развивающиеся в результате однажды направленного биосинтеза. Гибель живого вещества прежде всего разрушает те связи между элементами, которые, собственно говоря, и являются признаком жизни, и тогда начинается рертоградная эволюция в исходные простые химические соединения. Если нефть происходит из живого вещества, то ее углеводородный характер является лишь одним из начальных этапов превращения сложных гетерогенных соединений в более простые и относительно устойчивые соединения углеводородного типа. [c.202]

В поисках доказательств абиогенного синтеза нефти некоторые исследователи обращались к промышленным процессам получения синтетических топлив (типа синтеза Фишера — Тропша). Однако по мере углубления знаний о составе нефти отчетливо выявились глубокие различия в составе природных и синтетических углеводородных смесей. Последние практически не содержат широко представленных в нефтях сложнопостроенных углеводородных молекул, насыщенных структурных аналогов компонентов живого вещества — жирных кислот, терпенов, сте-ролов и т. д. Ряд аргументов сторонников минерального происхождения нефти основан на термодинамических расчетах. Э. Б. Чекалюк попытался определить температуру нефтеобра-зования по соотношениям между некоторыми изомерными углеводородами, допуская, что высокотемпературный синтез приводит к образованию термодинамически равновесных смесей. Рассчитанная таким образом температура нефтеобразования составила 450—900 °С, что соответствует температуре глубинной зоны 100—160 км в пределах верхней мантии Земли. Однако для тех же нефтей расчет по другим изомерным парам дает другие значения температуры (от —100 до 20 000°С), совершенно нереальные в условиях земной коры и мантии. В настоящее время доказано, что изомерные углеводороды нефтей являются неравновесными системами. С другой стороны, расчеты термодинамических свойств углеводородов в области очень высоких давлений (десятки тысяч паскалей) весьма условны из-за необходимости прибегать к сверхдальним экстраполяциям. [c.40]

Изучение состава нефти позволяет судить о генезисе ее залежи. Поэтому получение притока нефти на стадии поиска означает не только переход к этапу разведки, но и новый уровень изучения истории залежи, получение нового рода информации из данных о составе нефти. Установлено, что подобно тому, как порода хранит в себе отпечатки и остатки ископаемых растений и животных, так и нефть хранит в своем составе историю и предысторию. Используя современную аналитическую базу, грамотный специалист читает эту запись . Предыстория нефти - это период, который начинается в живом веществе и заканчивается миграционными процессами, уводящими нефть из мест ее образования в места ее скопления. История - это существование фазообособленной системы природного углеводородного раствора в системе норового пространства породы. Познание предыстории нефти всегда представляло трудности, поскольку нефть как итог миграции углеводородных растворов не сохраняет присущих большинству автохтонных геологических тел морфологических свидетельств генезиса, что свойственно, например, твердым горючим ископаемым. Лишь на молекулярном уровне состав оказался носителем качественно новой (по сравнению с уровнями элементного, группового и фазового состава) биогеохимической и генетической информации, охватывающей основные этапы предыстории нефти. [c.48]

Совместные работы геологов и химиков положили начало геохимии, науки XX века, как ее назвал В.И. Вернадский. Положения геохимии играли все большую роль в понимании учения о полезных ископаемых. Развитие геохимии, естественно, подчинялось обптим тенденциям человеческого знания и протекало по тем же законам, которым следовали другие естественно - исторические науки. Геохимия превратилась в комплекс геохимических наук, и они стали взаимодействовать с науками других циклов. На стыках и учениях о тех или иных полезных ископаемых родились новые дисциплины гидрогеохимия, геохимия нефти и газа. Геохимические методы исследования и принципы геохимии оказались плодотворными при изучении отдельных процессов и физико - географических обстановок. Поэтому возникли геохимия гипергенеза, геохимия моря и т.д. Большое значение для прогресса наших знаний в области углеродистых горючих ископаемых имело возникновение на границе геохимии и биологии новой науки - биогеохимии или органической геохимии , основоположником которой является Владимир Иванович Вернадский. Он значительно способствовал развитию новой науки и завоеванию ею всеобщего признания. В классическом труде В.И. Вернадского "Очерки геохимии" (1927 г.) большое внимание уделено геохимии углерода и проблеме генезиса нефти, и он убедительно показал огромное значение живого вещества в геологических процессах. В.И. Вернадский доказал, что соединения углерода, принимающие участие в строении каустобиолитов, в том числе нефтей, представляют собой неотъемлемую часть геохимической системы круговорота углерода в земной коре, в котором основная роль принадлежит живому веществу биосферы. В.И. Вернадский также первым определил, что углеводородные газы, в отличие от нефти, возникают из ОВ всех типов. Одним из важных определений Вернадского является то, что нефть, скопившаяся в месторождениях, составляет очень малую часть от общей массы нефти в неколлекторских породах. [c.18]

Все углеводородные горючие ископаемые (УГИ) объединяет их первоисточник - порожденное жизнью углеродистое вещество, в той или иной степени измененное при литогенезе. В этом смысле подавляющая часть УГИ - углеводородные газы, нефть, угли и горючие сланцы - представляют собой, соответственно, газовую, жидкую и твердую фазу продуктов фоссилизации захороненного в осадках органического вещества (ОВ). Угли и горючие сланцы - истинно биогенные УГИ, так как элементы их структуры в значительной мере унаследованы от исходного биоса. Они автохтонны по отношению к вмещающим породам. Нефть и углеводородные газы (УВГ) в основном не унаследованы от живого вещества, а образовались в результате коренной перестройки отмершего биоса в литогенезе, они аллохтонны по отношению к вмещающим породам. На рис. 3, по данным Н.Б. Вассоевича, дано процентное соотношение всех углеводородистых образований в стратисфере. Приведенные данные отражают основной закон геохимии, установленный Ф.У. Кларком, В.М. Гольдшмитом, В.И. Вернадским В земной коре имеет место абсолютное преобладание рассеянных форм элементов и их соединений . [c.65]

Эта книга посвящена физико-химической теории многокомпонентных органических природных и техногенных систем. В ней обобщается многолетняя работа, проведенная нами в ИПНХП АН РБ и кафедре технологии полимеров Уфимского технологического института сервиса. Первый вариант работы был издан в 1991 году в издательстве ЦНИИТЭнефтехим под названием Физико-химические основы новых методов исследования сложных многокомпонентных систем. Перспективы практического использования . С того времени многие идеи, развиваемые в этой работе, нашли экспериментальное подтверждение. В работе Пределы науки и фрагменты теории многокомпонентных природных систем , изданной в 1998 году, были рассмотрены методологические и философские аспекты теории. В данном издании я намеренно исключаю дискуссионные философско-методологические вопросы и пытаюсь сосредоточить внимание на естественнонаучных и прикладных аспектах теории. Предпринята гкшытка создания феноменологической физико-химической теории многокомпонентных органических систем, к которым относятся геохимические органические системы, углеводородные системы, нефти, газоконденсаты, полимерные и олигомерные смеси, сложные биогеохимические и космохимические системы. Эти хаотические системы являются не только сложными смесями, но и средой, за счет взаимодействия с которой существуют более упорядоченные структуры, включая живые существа. По моему мнению, многие техногенные и природные системы из-за своей сложности и многокомпонентности не могут быть полностью поняты с позиции дискретного атомно-молекулярного подхода. При этом я не уменьшаю значимость атомно-молекулярной теории, а только констатирую пределы ее применимости при изучении сложных веществ. Кроме того, развивается недискретный, статистический взгляд на любое вещество как единую непрерывную многокомпонентную систему. [c.3]

Происхождение и процесс образования природных асфаль-тов и битумов точно не выяснены. Некоторые авторы считают, что эти углеводородные материалы образуются в толще зе.мно-го шара в результате соединения углерода с водородом под действием высоких температур и давлений они выбрасываются на поверхность земли при вулканических извержениях и при истечениях расплавленной массы стекают в осадочные пласты. Согласно другой гипотезе, природные углеводороды, как и каменный уголь, имеют растительное происхождение. Третья гипотеза приписывает этим веществам, как и сырым нефтям, преи.муще-ственно животное происхождение, связанное с медленным разложением пластов, включенных в процесс постепенного образования осадочных пород из низших живых организмов, таких, как инфузории или. моллюски. [c.44]

Робертсон [67] отметил, что в живой клетке эти жировые вещества ориентируют молекулы на границе раздела их с водным раствором таким образом, что полярные группы, как, например, карбоксильная и амино-группа, направлены к водной фазе, в то время как углеводородные остатки погружены в жировую фазу. Таким образом, действие поверхностей при каталитическом синтезе может быть объяснено просто, как результат чрезвычайно большой местной концентрации потенциально реакционноспособных групп. Возможно, что это явление обусловливает полноту протекания синтезов с участием ферментов в природных усл9В1Иях, [c.299]

Стероиды широко распространены в живой природе, Спирты — стерины (стеролы), у которых X — ОН, К — углеводородный остаток, находятся в животных и растительных тканях и играют важную, но не вполне ясную роль. Вещество мозга содержит до 7% холестерина в расчете на сухую массу. Он входит в состав животных жиров. Отложение холестерина в кровеносных сосудах считают причиной заболевания атеросклерозом. Вырабатываемый дрожжами эргостерин является провитамином Оа и превращается в последний при облучении солнечным светом, а находимый в животных организмах 7-дегидрохолестерин является провитамином Оз. Желчные кислоты, вырабатываемые печенью, необходимы для усвоения жиров. Гормоны пола, вырабатываемые железами внутренней секреции самцов и самок (мужские — андрогенные и женские — эстрогенные и лутоидные), регулируют нормальное развитие самцов и самок и их специфические для каждого пола нормальные отправления. [c.596]

I начтожные по размерам труженики и производят основную работу по разрушению остатков различных живых организ овГ Из разрушенных, рассеянных среди минеральных частиц орг нических веществ образуются всевозможные углеводородные соединения, входящие в состав различных битумов, в том числе нефти и горючие газы. [c.69]

На страницах этой книги автор стремился показать генетическую общность и связи всех органических веществ, известных на Земле — в живых организмах, субаквальных осадках, осадочных породах, подземных водах, нефтях, энинафтидах, углеводородных газах. Эта общность и эти связи выявляются при помощи изучения хими- [c.257]