Атом водорода в клетке

Рис. 2-23. Цикл лимонной кислоты, В митохондриях и клетках аэробных бактерий ацетогруппы, образованные из пирувата, подвергаются дальнейшему окислению Атом углерода ацетильной группы превращается в СОз, водородные же атомы переносятся к молекулам-переносчикам NAD и FAD Дополнительные атомы кислорода и водорода включаются в цикл в виде молекул воды на стадиях, отмеченных звездочками ( )

Можно утверждать, что без катализа вообще была бы невозможна жизнь. Достаточно сказать, что лежащий в основе жизнедеятельности процесс ассимиляции двуокиси углерода хлорофиллом растений является фотохимическим и каталитическим процессом. Простейшие органические вещества, полученные в результате ассимиляции, претерпевают затем ряд сложных превращений. В химические функции живых клеток входит разложение и синтез белка, жиров, углеводов, синтез различных, часто весьма сложных молекул. Таким образом, клетка является своеобразной и весьма совершенной химической лабораторией, а если учесть, что все эти процессы каталитические — лабораторией каталитической. Катализаторами биологических процессов являются особые вещества — ферменты. Если сравнивать известные нам неорганические катализаторы с ферментами, то прежде всего поражает колоссальная каталитическая активность ферментов. Так. 1 моль фермента алкогольдегидрогеназа в 1 сек при комнатной температуре превращает 720 моль спирта в уксусный альдегид в то время как промышленные катализаторы того же процесса (в частности, медь) при 200 °С в 1 сек превращают не больше 0,1—1 моль на один грамм-атом катализатора. Или, например, 1 моль фермента каталазы при О °С разлагает в одну секунду 200 ООО моль перекиси водорода. Наиболее же активные неорганические катализаторы (платиновая чернь) при 20 °С разлагают 10—80 моль перекиси в 1 сек на одном грамм-атоме катализатора. Приведенные примеры показывают, что природные биологические катализаторы во много раз превосходят по активности синтетические неорганические катализаторы. Высокая специфичность и направленность действия, а также способность перерабатывать огромное количество молекул субстрата за короткое время при температуре существования живого организма и позволяет ферментам в достаточном количестве давать необходимые для жизнедеятельности соединения или уничтожать накапливающиеся в процессе жизнедеятельности бесполезные, а иногда и вредные продукты. [c.258]

Побочным продуктом всегда является фенол АгОН, возникающий в результате того, что некоторая доля радикалов АгО-выходит из клетки растворителя и отщепляет атом водорода от соседней молекулы. В реакции фенилацетата в газовой фазе, где нет молекул растворителя для образования клетки (но в присутствии изобутана как источника атомов водорода, способных отщепляться), основным продуктом оказался фенол о- и и-гидроксиацетофеноны практически не были обнаружены [342],. [c.375]

Клетки, конечно, содержат воду и целый ряд химических соединений, которые могли бы привести к быстрому уничтожению свободных валентностей. Однако это, по-видимому, никоим образом не является необходимым. Свободная валентность может быть насыщена только за счет другой свободной валентности. Реакция с насыщенной молекулой приводит к возникновению другой свободной валентности. Если свободная валентность в макромолекулярной сети реагирует, например, с молекулой воды и отрывает атом водорода, очевидно, что в результате этого процесса образуется гидроксильный радикал. В гомогенной среде этот новый радикал вскоре рекомбинирует со вторым малым радикалом. Но движение происходит в среде, пересекаемой, по всем [c.520]

Основными причинами относительно высокого выхода водорода по сравнению с другими продуктами при радиолизе диенов, на наш взгляд, являются, во-первых, меньшая вероятность проявления эффекта клетки в случае отрыва водорода (легкая диффузия атома водорода от родственного радикала) и, во-вторых, атом водорода, по-видимому, не инициирует полимеризацию из-за высокой энергии активации, в то время как радикалы, образующиеся при деструкции углеродного скелета, легко присоединяют диены, осуществляя инициирование. [c.109]

Исчезновение радикальных пар, которое протекает достаточно быстро при более высоких температурах и имеет небольшой изотопный эффект, может проис-ходить в результате реакций диспропорционирования радикалов в клетке . При этом атом водорода переносится со связи 4 на связь 2 (см. рис. 1) [c.217]

Роль цитохромов в живой клетке заключается в том, что окисленная форма цитохрома отнимает электрон от атомов водорода. Атом водорода отчуждается дегидрогеназой от окисленного субстрата, в результате чего превращается в ион водорода Н+, а электрон передается молекуле кислорода, который способен реагировать с Н+, образуя молекулу воды. [c.81]

В организме в живую клетку принесены молекулы сахара и кислород, доставленный кровью из легких. Таким образом, есть солнечные консервы (горючее) и ключ , которым можно высвободить энергию, заключенную в них. Казалось бы, сейчас должно произойти быстрое горение, а затем катастрофа. Но нет. Повелители огня — окислительные ферменты начинают свою строго упорядоченную работу. От каждой. молекулы сахара отщепляются только два атома водорода и соединяются с кислородом. Так образуются молекулы воды. После этого остаток молекулы сахара отдает для соединения с кислородом следующие два атома водорода, и так далее. Когда все атомы водорода в молекуле сахара израсходованы, та,м остается только углерод и кислород. Однако окисление идет дальше. Один атом углерода с дву.мя соседними атомами кислорода отщепляется от остатков молекулы сахара, и они образуют молекулу углекислого газа затем отщепляется следующий атом углерода, еще один... Идет дальнейшее ме.тленное разрушение остатков молекулы сахара. [c.123]

На один атом углерода в клетках дрожжей приходится 1,7 атома водорода (мера изменчивости dz5,4%) и 0,55 атома кислорода (+6,4%), а в клетках бактерий на один атом углерода приходится 1,82 ( 4,5%) атома водорода и 0,47 ( 11,3%) атома кислорода. Содержание азота подвержено большим колебаниям и его нужно определять в каждом конкретном случае. Доля массы углерода в безводной биомассе множества различных микроорганизмов равна 0,46 (мера изменчивости 4,9%). [c.556]

При расщеплении исходных алкилгипобромитов (1-4) образуются алкок-сильные радикалы (1а-4а) и атомы брома. Взаимодействуя с исходными гипоб-ромитами они отрывают атом водорода из наиболее активного ос-положения, что приводит к образованию а-бромоксиалкильных радикалов (1Ь-4Ь), спиртов и бромистого водорода. Радикалы (1Ь-4Ь) мономолекулярно расщепляются на атомы брома и альдегиды (1с-4с), которые, взаимодействуя с радикалами (1а-4а, Вг ) дают ацильные радикалы (ld-4d), превращающиеся в реакции с гипобромитами в бромангидриды (1е-4е). Реакция последних со спиртами приводит к сложным эфирам (8-11). Не исключено образование альдегидов (1с-4с) при диспропорцио-нировании первичной радикальной пары в клетке растворителя. [c.6]

Рембаум и Шварц [34] и Шварц [35] изучили термическое разложение перекиси ацетила СН3СО3СОСН3 и нашли, что первоначально образуется ацетильный радикал СН3СО2. Этот радикал затем дает метильный радикал СНз и СО2. Метильный радикал рекомбинирует в СгНе или отрывает атом водорода от донора, давая СН4. В присутствии молекул Ь в качестве акцепторов свободных радикалов СгНе не образуется при газофазном разложении перекиси ацетила, однако в растворе образование С2Н6 нельзя устранить. Образование СгНе в растворе даже в присутствии акцептора приписывается стремлению к рекомбинации образующихся в одной и той же клетке радикалов СНз. [c.210]

Получившийся при разложении гидроперекисной группы активный радикал -ОН способен отрывать, не выходя из клетки, подвижный атом водорода от макрорадикала с образованием карбонильной группы. Эта реакция может служить источником хемилю-минесценции [c.153]

С12Н10 — 2СеНд, так как атом водорода должен выходить из клетки практически без энергии активации, свободно, и влияние клеточного эффекта проявляется только при рекомбинации радикалов. [c.199]

Сложные липиды включают два больших класса соединений фосфолипиды и гликолипиды. К фосфолипидам относятся фосфо-глицериды (эфиры глицерофосфорной кислоты и спиртов) и сфинголипиды (производные ненасыщенных аминоспиртов с длинной цепью, например сфиигозина (А ), и жирной кислоты, содержащие дополнительно остаток фосфорной кислоты, атом водорода в которой замещен спиртовой группой, и не содержащие в своей молекуле глицерина). Фосфолипиды являются структурными компонентами клетки, входят в состав различных мембран и принимают активное участие в переносе электронов. Их молекулы весьма поляриы и при pH 7,0 фосфатная группа несет отрицательный заряд. [c.100]

Таким образом, в отличие от других элемеитов периодической системы у водорода иет нстиппых элементов-аналогов вследствие исключительности строения его ато.ма. Не случайно только для соединений водорода в степени окисления +1 имеет место специфический вид связи — водородная связь Все это свидетельстЕ1уе,т о том, что в периодической системе водороду должно быть отведено необычное место (см. первый форзац книги). Водород по праву занимает одну протяженную клетку над элементами второго периода системы (исключая пеон). Такое расположение водорода в системе вгюлие логично, так как первый период содержит всего два элемента. [c.97]

РИС. I. Вид векторного поля градиента р(г, X) в плоскости, содержащей четыре ядра атома бора и четыре ядра атома водорода в октаэдрической молекуле В Н . Каждая линия представляет собой траекторию, образуемую вектором У р, начинающимся из некоторой исходной точки. Критические точки связей бор—бор и бор—водород (3, - 1) отмечены темными кружками. Пространство, пересекаемое всеми траекториями, оканчивающимися у данного ядерного аттрактора (отмеченного крестиком), является бассейном этого аттрактора. Это свойство р(г, X) приводит к тому, что полное пространство системы полностью разбивается на атомные домены. Бассейны соседних атомов разделяются (в этой плоскости) парой траекторий, оканчивающихся у промежуточной критической точки (3, - 1). Они описывают взаимодействие межатомной поверхности с этой плоскостью. Пары траекторий, начинающихся у каждой критической точки (3, - 1) и заканчивающихся у соседнего ядра, определяют линию атомного взаимодействия или, что в этой ограниченной системе эквивалентно, связевый путь. Вследствие симметрии этой молекулы вид в этой единственной плоскости свидетельствует о том, что каждый атом бора связан с четырьмя другими атомами бора и с одним атомом водорода (см. рис. 6 — молекулярный граф для системы связей бор—бор). Центральной критической точкой является (3, + 3), т. е. критическая точка клетки . Это точка пересечения всех шести бассейнов атомов бора. Траектории Vp начинаются у этой точки и оканчиваются у любых ядерных аттракторов либо у критических точек связи или цикла (в этой.ппоскости не показаны). [c.55]

Радикальный механизм расщепления жирной кислоты начинается с того, что при отщеплсиин водорода от ее молекулы образуется радикал, который перестраивается в диеновую конфигурацию, присоединяющую кислород по радикальному углеродному атому с образованием гидропероксида Далее идет его распад, при котором получаются различные конечные продукты (рис 5 2) Расщепление жирных кислот вносит глубокие изменения в фосфолийид-ный состав клеточной мембраны, что отражается не только на процессе обмош веществ в самой клетке, но и на деятельности митохондрий, аппарата Гольджи и других составных частей клетки В результате в кровь проникают различные ферменты и содержание электролитов в крови выходит из-под контроля [c.157]

В этом месте сценария , как раз в начале второго акта, имеется изрядное белое пятно, потому что, хотя и очевидную, но пока неясную роль играют здесь и тот самый пигмент Р-700, и... ионы марганца (не путать с магнием ). Существует предположение, что Р-700 отличается от хлорофилла а только тем, что атом магния в нем координирован с молекулой воды (вот еще одно вероятное преимущество магния — переходный металл был бы к воде менее привержен ) и что ее окисление осуществляет именно он. С другой стороны, если взять аналог хлорофилла, содержащий вместо магния четырехвал нт-ный марганец, оказывается, что он способен окислять воду до перекиси водорода при простом освещении раствора. Так что окончательно сказать, как образуется в клетке растения кислород, пока нельзя. Факт тот, что он получается при содействии Р-700 и марганца в соответствии с уравнениями [c.302]

Зависимость Оф У/Р от Р для таких разбавленных растворов представлена прямой линией, отсекающей на оси ординат при == О отрезок, соответствующий выходу дейтерия в мономолекулярном процессе. Выход составил 0,32 [40]. Соответствующая величина С в цикло-СвИ12 может быть выше вследствие изотопного эффекта (гл. 2). Авторы предполагают, что молекулярный водород образуется в соответствии с реакцией (4.5). Наряду с этим был предложен ряд других механизмов образования Вз в разбавленных растворах цик-логексана-й з в циклогексане, также пригодных для объяснения отрезка при = 0. Хардвик [65] считает возможным использовать реакции горячих атомов водорода вместо истинно молекулярного отрыва водорода. Он предположил, что определенная доля горячих атомов В, выбрасываемых из молекулы циклогексана- хг. соударяется с противоположной стороной циклогексанового кольца, и отрывает другой атом В от той же самой молекулы. В соответствии с эффективностями реакций горячих атомов водорода, сообщенных Розенбергом и Вольфгангом [98], такой механизм может быть по крайней мере частично ответственным за образование Ва в разбавленных растворах циклогексана- г в циклогексане. Наряду с этим предлагались реакции, включающие электронно-возбужденные атомы водорода [92], или же возможен эффект клетки, способствующий отрыву атома В у радикала цикло-С Вц атомами В внутри клетки растворителя. Подобный эффект действительно встречается при сенсибилизированном ртутью ютолизе жидкого циклогексана [31, 681. [c.169]

Карборанами называют производные бороводородов, в структуру которых входят атомы углерода. Общая формула их — ВпСтНп+т- В ЭТИХ соединеннях атомы бора и углерода расположены по вершинам более или менее правильного многогранника, причем каждый атом бора или углерода связан только с одним атомом водорода. Для обозначения подобного строения перед названием соединения применяется приставка клово (от греческого кловос — клетка) [1]. [c.358]

Было замечено (51, 110], что удержание активности в бромистом этилене в газовой фазе гораздо меньше, чем в жидкости. Это обстоятельство было истолковано [72] следуюш,им образом скорости ядер отдачи столь малы, что энергия их теряется не столько при многократных столкновениях с отдельными электронами (как это имеет место в случае быстрых частиц), сколько при столкновениях с атомами как целыми. Эти потери в среднем максимальны при столкновениях с атомами равного веса. В этом случае неактивные атомы, испытавшие столкновение, могут быть выбиты из своих молекул, и их места освободятся для активных атомов отдачи. Вероятность образования соответствующей связи увеличивается, если разбитая молекула окружена клеткой из других молекул, препятствующей активному атому быстро удалиться от места столкновения. В газах это условие не выполняется. Поэтому там замедленные активные атомы все же могут избежать связывания с молекулой и растратить остаток своей энергии в дальнейших столкновениях. Если остаток энергии мал, то эти столкновения могут привести не к диссоциации соответствующих молекул, а к возбуждению колебаний в них. Эти общие идеи химии горячих атомов были использованы также для объяснения различных (в различных условиях) степеней замещения брома (или водорода) в жидких органических соединениях (типа пропилбро-мида) быстрыми атомами радиоброма [36, 124]. [c.104]

Органическая фракция по отношению к сухому веществу клетки содержит 45—55% углерода, 7—15% общего азота, 29—30% кислорода, 6—8% водорода. Среди зольных элементов на первом месте стоит фосфор (в среднем 50% в пересчете на Р2О5), затем калий (6% К2О), натрий (11% НагО), магний (8% MgO), сера (15% SO3), кальций (9% СаО), железо (1% РегОз). Хлор и остальные элементы содержатся в очень малых количествах (так называемые микроэлементы) к ним относятся марганец, цинк, молибден, бром, хром, кобальт и многие другие. Содержание элементов в золе бактерий зависит от возраста клетки, вида организма, физиологических особенностей и состава среды (так, серобактерии всегда содерл<ат больше серы, чем другие микробы). [c.27]

Номер за номером продвигаясь вдоль клеток периодической таблицы, вы наблюдаете, как методически возрастает число протонов в ядре —иными словами, его положительный заряд. Одновременно —ведь атом элек-тронейтрален — растет число компенсирующих этот заряд электронов в оболочке атома. В помеченной первым номером клетке находится водород, единственный протон которого уравновешивается одним электроном, а в сто первой — менделевий, обладающий сто одним протоном и столькими же электронами. [c.7]

Известно, что в клетке жизненно важные нуклеиновые кислоты, белки и другие вещества образуются из более простых строительных материалов — метаболитов. Антиметаболиты отличаются от них только замещением в молекуле какого-нибудь атома или его группы. Но именно поэтому онн могут вытеснять в обменных процессах живого организма метаболиты и тем самым необратимо нарушать течение процессов обмена в клетке. Теперь уже клетка, используя вместо метаболитов некачественный строительный материал — антиметаболиты, образует чуждые, непригодные для нормальной жизнедеятельности вещества, и поэтому она уже не может осуществлять биосинтез нормальных нуклеиновых кислот. В свою очередь, испорченные нуклеиновые кислоты строят ненужные организму белки и нарушают нормальное деление клеток, что приводит к бесплодию. Например, метотрексат отличается от фолиевой кислоты лишь тем, что у него лишних два атома водорода и один атом углерода, но зато он сильно воздействует иа синтез нуклеи- [c.139]

Из чисто геометрических соображений ясно, что при самодиффузии атом, попадая в междоузлие, вызывает большие искажения решетки ( выгибает прутья клетки ), поэтому попасть в междоузлие такому атому или атому примеси, имеюп 1ему относительно большой размер и образующему твердый раствор замещения, трудно. Значит, и вероятность диффузии по междоузельному механизму для таких атомов мала. Напротив, диффузия по междоузельному механизму маленьких посторонних (примесных) атомов, таких, как углерод, азот, водород, образующих твердые растворы внедрения в железе, вполне возможна. [c.77]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология