Перекись водорода в биологических процессах

Образование перекиси водорода обнаружено в ряде ферментных и биологических систем, но лишь в том случае, когда система не содержит тяжелых металлов или ферментов каталазы и пероксидазы, которые обе разлагают перекись водорода. Как показано на стр. 347, эти ферменты способствуют либо прямому разложению перекиси, либо ее удалению путем участия в реакциях. Перекись водорода обнаружена в целом ряде реакций, катализированных разными окисляющими ферментами (оксидазами) и пуриновой дегидрогеназой молока. Перекись водорода не обнаружена в клетках, которые требуют кислорода для своего обмена (аэробных), так как такие клетки всегда содержат каталазу, но она была найдена при действии кислорода на некоторые бактерии, лишенные каталазы, например на пневмококки и стрептококки с анаэробным существованием. Перекись водорода угнетает рост анаэробных организмов типов, указанных выше. Это доказывает, что разрушение таких организмов, наблюдающееся при действии воздуха, может протекать за счет образования перекиси водорода, являющейся ядом для процесса их обмена. Имеются доказательства, что антибактериальная активность человеческой слюны обусловлена присутствием стрептококков. Так, эфирные экстракты стрептококков подавляют рост дифтерийных бактерий и стафилококков, и этот эффект приписывается содержанию перекиси водорода [117]. Этот и другие антисептические эффекты перекиси водорода рассматриваются ниже при анализе применения перекиси водорода в медицине (см. стр. 512 и сл.). [c.67]

Перекись водорода в биологических процессах 347 [c.347]

ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА В БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ [c.346]

Другим активным химическим фактором был поток электронов, возникавший вследствие распада изотопа К °. По Гершману, синтез перекиси водорода мог играть роль в отборе биологически важных веществ — конкуренцию выдержали лишь те системы, которые располагали эффективными катализаторами, разлагающими перекись. Каталаза, действительно, относится к числу сильнейших катализаторов распада перекиси водорода. Глицин и янтарная кислота, по мнению М. Кальвина, и послужили сырьем для образования порфириновых систем. Образовавшийся железопорфириновый комплекс, в свою очередь, катализирует процессы, ведущие к синтезу протопорфиринов, так что процесс приобретает авто-каталитический характер. С другой стороны, система перекись водорода — ионы железа способна, по-видимому, облегчать образование пирофосфатов из ортофосфатов и подготавливать материал, необходимый для получения аккумуляторов энергии, т. е. соединений, содержащих макроэргические пирофосфатные связи. [c.141]

Каталитические реакции в растворах, в большинстве случаев коллоидных, играют громадную роль в биологии. Биологические катализаторы — ферменты (или энзимы) обладают, как известно активностью, на много порядков превышающей активность искус ственных катализаторов кроме того, для них характерна чрезвы чайно резко выраженная избирательность действия. Данный фер мент проводит только одну-единственную реакцию. Например фермент каталаза выполняет в организмах одну-единственную функцию, а именно разлагает перекись водорода, образующуюся в некоторых процессах как побочный продукт, и делает это с по-истине громадной скоростью. Так, если активность платинового [c.350]

Болыпое Лначенне для объяснения биологических процессов окисления имело открытие того факта, что нри так называемом безжелезном дыхании жмг>,ых клеток, а именно бактерий молочнокислого брожения, весь процесс обмена веществ в конечном результате сводится к присоединению водорода к молекулярному кислороду с образованием Н2О2. Благодаря тому что эти клетки не содержат фермента каталазы, присутствующего почти во исех других клетках н расщепляющего Н2О2, удалось количественно определить перекись водорода, [c.33]

В упрощенной форме процесс получения энергии, требующийся для жиз-кенно важных процессов, рассматривается как регулируемый процесс окисления, где субстрат под ди ютвием кислорода превращается в воду и двуокись углерода. Это происходит в виде отдельных стадий в каждой из них протекает реакция нескольких атомов субстрата в водных растворах, близких к нейтральным, при температурах, которые химиком рассматриваются как низкие, причем катализ на этих стадиях осуществляется биологическими катализаторами, или ферментами. С точки зреиия значения перекиси водорода нужно различать три типа таких реакцн11. Это—те стадии, в которых перекись водорода образуется, функционирует в качестве окислителя и каталитически разлагается. Ниже дается краткая схема, иллюстрирующая, каким образом по современным воззрениям эти стадии протекают. [c.346]

Биологическая функция каталазы состоит в освобождении клетки от избытка перекиси водорода, образующейся при многих окислительно-восстановительных процессах, как, например, при действии ксантиноксидазы, уриказы, оксидазы -а-аминокислот, диаминооксидазы, и при ряде других ферментативных процессов. Образующаяся перекись водорода или расходуется в процессах, катализируемых пероксидазой, или же разрушается каталазой, причем образующийся кислород снова может быть использован в окислительных реакциях клетки. Таким образом, каталаза является важным элементом общей окислительно-вос-становительной системы клетки. [c.66]

В практике очистки сточных вод для характеристики напряженности окисления применяют определение дегидрогеназной активности микроорганизмов. Процесс биологического окисления, схематично показанный реакциями (4.140) и (4.141), состоит из множества ступеней и начинается с расщепления органического вещества с выделением активного водорода. Этот вид окисления называется непрямым. Водород передается ферментами дегидрогеназами на цитохромную систему дыхательной цепи ферментов, где соединяется с кислородом, образуя воду (частично перекись водорода). Количественное определение ферментов дегидрогеназ в ряде случаев позволяет получать быструю характеристику условий процесса и его особенностей и используется в качестве одного из технологических параметров управления процессом. [c.333]

Виланд, перенося свою теорию в область биологических окислительных процессов, представляет себе все реакции окисления и восстановления, совершающиеся в клетке, как процессы дегидрирования, и определенно признает тождество окислительных ферментов. Оксигеназы, по его мнению, не активируют молекулярный кислород с образованием перекисей, а ослабляют связь водорода в гидратах и сообщают ему способность к непосредственному соединению с молекулярным кислородом. Подобным же образом роль пероксидазы сводится будто бы не к перенесению перекис ного кислорода на окисляемое вещество, а к подготовлению водорода в гидрате к окислению перекисью водорода. Так как нельзя отрицать глубокой аналогии между системой пероксидаза — перекись водорода и системой сернокислая закись железа — перекись водорода , то по смыслу теории дегидрирования следовало бы также и для соли железа допустить способность активировать водород. Этого шага Виланд, однако, не делает и признает, что металлические соли и перекись водорода соединяются, образуя неустойчивые перекиси металлов, содержащие кислород с высоким потенциалом. Последние действуют, как истинные окислители. [c.303]

Миелопероксидаза—перекись водорода—йодид калия являются совершенно необходимой системой для антимикробного действия, но надо учитывать, что высокая активность пероксидазы обеспечивается целой группой соединений, связанных с окислительно-восстановитель-ными процессами. Пероксидазы, катализирующие йодирование биологических молекул, должны определять устойчивость к вирусной и микробной инфекции [Kiebanoff, Hamon, 1972]. [c.31]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология