Усвоение аммиака

РОЛЬ КАЛИЯ В УСВОЕНИИ АММИАКА И В ОБРАЗОВАНИИ АКТИВНЫХ ФОРМ УГЛЕВОДОВ В РАСТЕНИИ [c.135]

Факторы, определяющие усвоение аммиака Состояние азотного обмена в растении [c.146]

Роль калия в усвоении аммиака и в образовании активных форм углеводов в растении. — В кн. Памяти акад. Д. Н. Прянишникова. М.—Л., Изд-во АН СССР. [c.332]

В химии окислительно-восстановительные реакции принадлежат к числу наиболее распространенных. В основе технического производства таких важнейших химических продуктов, как аммиак, азотная кислота, серная кислота, металлы, процессов сжигания топлива и горения лежат реакции окисления — восстановления. Дыхание, усвоение растениями СО2 с выделением кислорода, обмен веществ и другие биологически важные процессы также представляют собой реакции окисления — восстановления. [c.28]

Второй путь усвоения азота осуществляется растениями, которые поглощают его в виде нитратов, т.е. в связанном виде — из почвы, где они образуются различными способами либо это результат окисления аммиака, выделяющегося при разложении органических веществ либо это соли азотной кислоты (селитры), содержащиеся в некоторых минералах либо это окислы азота, образующиеся в результате атмосферных процессов. Восстановление нитратов до аммиака протекает в два этапа сначала под действием нитрат-редуктазы образуются нитриты, которые на втором этапе нитрит-редуктазой восстанавливаются до аммиака (схема 4.3.1). [c.79]

Эффективность использования энергии нитрифицирующими бактериями очень невелика [5% для реакции (39) и 7% для реакции (40)], поэтому для усвоения 1 моля углекислоты им необходимо окислить соответственно 35 молей аммиака и 101 моль азотистой кислоты. [c.62]

Окислительно-восстановительные процессы имеют большое значение в теории и практике. Получение в технике и лабораториях таких химических продуктов, как железа, алюминия, натрия,. меди, серебра, фосфора, серы, хлора, иода, аммиака, щелочей, азотной, серной и других кислот — основано на восстановлении и окислении. Такие процессы, как дыхание, усвоение двуокиси углерода растениями, усвоение пищи животными и растительными организмами, гниение и многие другие процессы, есть реакции окисления-восстановления. [c.136]

В организме млекопитающих к образованию аммиака приводит еще один процесс, а именно — гидролиз мочевины на аммиак и двуокись углерода, катализируемый уреазой бактериальной флоры кишечника. Усвоение мочевины млекопитающими, установленное при некоторых исследованиях в области биохимии питания, а также в опытах с применением изотопного метода, происходит, по-видимому, в результате расщепления мочевины бактериями [55] (стр. 123). Известно, что в крови воротной вены концентрация аммиака относительно высока при изучении происхождения этого аммиака было найдено, что большая часть его всасывается в кровь из слепой кишки, хотя ощутимые количества аммиака всасываются и из других отделов желудочно-кишечного тракта [56, 57]. Основная масса аммиака, содержащегося в крови воротной вены, образуется, вероятно, в результате действия уреазы бактерий на мочевину, доставляемую к кишечнику с током крови. Кроме того, образование аммиака происходит и при других реакциях, катализируемых ферментами пищеварительного канала и ферментами микроорганизмов кишечной флоры. [c.173]

Запах аммиака всегда можно обнаружить в конюшнях и других помещениях для домашнего скота. В животном организме аммиак является одним из продуктов белкового обмена и выделяется с мочой после превращения его в мочевину. В растительных организмах аммиак также играет весьма важную роль, так как он связан с усвоением азотистых веществ. Аммиак получил широкое применение в быту, в медицине и в промышленности. [c.217]

Фитопланктон, обильно развивающийся в мелких проточных прудах, может аккумулировать свыше 90% фосфора и азота, содержащихся в сточных водах. На образование 1000 мг/л водорослей требуется примерно 100 мг/л азота и 10—14 мг/л фосфора. Водоросли при усвоении 1 мг фосфора потребляют одновременно I—16 мг азота и 33—106 мг углерода. Недостаток углерода водоросли компенсируют за счет фотосинтеза. Водоросли способствуют снижению содержания соединений фосфора и азота не только непосредственно аккумуляцией, но и косвенно благодаря повышению значений pH, образованию фосфатов кальция, магния и выделению аммиака. Помимо азота и фосфора в процессе жизнедеятельности водорослей снижается содержание углекислоты и некоторых количеств микроэлементов (свинца, меди, цинка). [c.73]

Обычно уже в корнях начинается усвоение солей. Поглощенные корнями нитраты восстанавливаются специальными ферментами (нитратредуктазами) до аммиака. В результате дальнейших восстановительных процессов в корне образуются аминокислоты аланин, аспарагиновая и глутаминовая кислоты и их амиды — аспарагин и глутамин. В корнях образуются органические фосфаты, в состав некоторых аминокислот входят сульфаты и сера. Поглощение и передвижение и все превращения солей в корнях связаны с их дыханием. Оно дает необходимую для всех этих процессов энергию и вещества, необходимые для усвоения азота и других элементов питания. Это определяет важность создания всех условий для дыхания корней обеспечения их кислородом (должная аэрация почвы) и углеводами (за счет фотосинтеза или имеющихся в растении запасов) создания необходимых температурных условий, отсутствия в питательном растворе дыхательных ядов (сероводород и др.). [c.184]

Главным источником азота для питания растений служат соли азотной кислоты и соли аммония. Конечным продуктом усвоения азота растениями являются белковые вещества. Белковая молекула чрезвычайно сложна, она образуется в результате синтеза из многих аминокислот, которые, в свою очередь, возникают при взаимодействии аммиака с кетогруппой соответствующих органических кислот (аминирование). [c.171]

Для производства концентрированной аммиачной воды не требуется особых реактивов, а главное при внесении ее в почву в последней не остается никаких солей после усвоения азота растениями. Однако производство концентрированной аммиачной воды на коксохимических заводах связано с рядом трудностей достижение необходимой полноты улавливания аммиака из коксового газа, большой расход охлаждающей воды, греющего пара, электроэнергии и др. Поэтому сатураторный процесс пока является основным в производстве сульфата аммония, и все вопросы, связанные с улучшением его качества и производственных показателей, имеют важнейшее значение. [c.20]

В последнее время стало известно об усвоении растениями органических азотсодержащих веществ — амидов и аминокислот, но их непосредственная роль в питании растений невелика. Количество нитритов в большей части почв (особенно в кислых) ничтожно мало, поэтому для характеристики обеспеченности растений почвенным азотом принято определять содержание нитратов и аммиака. Наиболее легко и быстро растения усваивают нитраты, поэтому содержание их в почве — основной показатель обеспеченности ее доступным для растений азотом. [c.146]

Как показали наши исследования [1], низкая степень обеспеченности калием в условиях аммиачного питания вызывает угнетение и даже гибель растений, в то время как при том же количестве калия в питательной среде, но в условиях нитратного питания, растения еще могут развиваться более или менее нормально. Большая потребность растений в калии при аммиачном питании обусловлена специфическим влиянием калия на усвоение растением аммиачного азота. При недостатке калия растение не в состоянии перерабатывать аммиак в азотистые органические соединения, в результате чего в растительных тканях накапливаются большие количества аммиака, оказывающие токсическое влияние на растения. [c.120]

Автор этой статьи, изучая влияние калия на использование молодыми ассимилирующими злаковыми растениями различных форм азота, нашел, что для нормального усвоения аммиачного азота в этих растениях чрезвычайно большое значение имеет калий. Потребность в калии. злаковых растений (ячмень, овес, пшеница, рожь) при питании аммиачным азотом проявляется несравненно резче, чем при питании нитратным. Недостаток калия в условиях аммиачного питания вызывает обильное накопление аммиака в растениях, вследствие чего наступает аммиачное отравление, приводящее в крайних случаях к полной гибели растений. Одновременно содержание редуцирующих сахаров в растении в этих условиях не только не понижается, но, наоборот, значительно возрастает. [c.135]

Подобные же данные были получены и для многих других растений,, изучавшихся в опытах автора и его сотрудников, а именно для всех представителей семейства злаковых (овес, пшеница, рожь, ячмень, кукуруза), для картофеля, томата, махорки, горчицы, гороха, фасоли, клевера, люцерны. Недостаток калия при нитратном питании все эти растения перенослли неизмеримо легче, чем при аммиачном питании. Основываясь на полученных в этих опытах данных можно было бы утверждать, что калий играет какую-то особую роль в усвоении аммиака, в переработке его в азотистые органические соединения в растении. [c.136]

В ряде своих работ, которые могут служить классическим образцом научного исследования как по их целеустремленности, ясности замысла, так и по искусству вьшолнения, Д. Н. Прянишников опроверг эти неправильные представления и показал, что аммиачный азот может непосредственно использоваться растениями. Более того, он показал, что и окисленные соединения азота в растительной клетке неизбежно восстанавливаются до аммиака и что именно аммиак является исходным и конечным звеном во всей цепи превращений азотистых веществ в растении. Аммиак есть альфа и омега в обмене азотистых веществ у растений, т. е. с него начинается синтез, им кончается распад и снова он вовлекается в. круговорот, если есть налицо безазотистый материал, — так сформулировал Д. И. Прянишников итоги своих исследбваний в этом направлении. Установив принципиальную возможность усвоения аммиака растениями, он с исчерпывающей полнотой выясняет условия наиболее эффективного использования аммиачного азота. [c.321]

Эффект органических кислот в отношении облегчения усвоения аммиака сводится не только к его нейтрализации при поступлении в клетку. Вторая роль их состоит в облегчении включения его в аминокислоты путем трансформации их в соответствующие ке-токислоты. Поэтому в основном усвоению иона NH4+ способствуют органические кислоты с четырьмя атомами углерода, как янтарная, фумаровая и винная, трансформирующиеся в аспарагиновую кислоту, а также с двумя и тремя атомами углерода, как молочная, пировиноградная и уксусная, дающие начало аланину и глицину. Применяют их в среде в концентрациях порядка 0,1—0,2%. Примером этого может служить благоприятное действие на усвоение иона аммония фумаровой кислоты у базидиомицетов и винной — у haetomium globosum. [c.102]

Указанные две реакции являются единственными, которые обеспечивают усвоение аммиака и синтез глутамата такими микроорганизмами, как, например. Вас. subtilis или Methylophilus methylotrophus. У энтеробактерий этот путь образования глутамата обычно функционирует в том случае, когда содержание аммиака в среде не превышает 0,1 мМ или когда он образуется ферментативно из других источников азота. Кроме того, микроорганизмы могут использовать аммиак для синтеза глутамата с помощью реакции, катализируемой глутаматдегидрогеназой (ГДГ) [c.39]

При смешении торфа с минеральными удобрениями и аммиачной водой создаются условия для перевода азота торфа в состояние, в котором он становится доступен для усвоения растениями. При обработке торфа водным раствором аммиака и добавке суперфосфата получают удобрение — гумофос натрия. Приготовляют также торфонавоаные компосты и смеси торфа с минеральными веществами известью, золой, фосфоритовой мукой. [c.150]

Окисление — восстановление — один из важнейших процессов природы. Дыхание, усвоение углекислого газа растениями с выделением кислорода, обмен веществ и ряд биологических процессов в основе своей являются окислительно-восстановительными реакциями. Сжигание топлива в топках паровых котлов и двигателях внутреннего сгорания, электролитическое осаждение металлов, процессы, происходящие в гальванических элементах и аккумуляторах, включают реакции окисления — восстановления. Получение простых веществ, например железа, хрома, марганца, никеля, кобальта, вольфрама, меди, серебра, цинка, серы, хлора, иода и т. д., и ценных химических продуктов, например аммиака, щелочей, сернистого газа, азотной, серной и других кислот, основано на окислительно-восстановительных реакциях. Производство строительных материалов, пластических масс, удобрений, медикаментов и т. д. было бы невозможно без использования окислительно-восстановительных процессов. На процессах окисления — восстановления в аналитической химии основаны методы объемного анализа пер-манганатометрия, иодометрия, броматометрия и др., играющие важную роль при контролировании производственных процессов и выполнении научных исследований. [c.51]

Следующий этап усвоения азота — это фиксация аммиака — реакции, которые приводят к образованию аминокислот. В основе этих процессов лежат реакции нуклеофильного присоединения аммиака по карбонильной группе а-кетоглутаровой кислоты с последующей дегидратацией а-ами-носпирта и восстановления имина до глутаминовой кислоты. [c.79]

Еще один пример конструкции биосенсорного устройства относится к электроду на основе микроорганизмов - дрожжей, помещаемых между двумя мембранами. Биосенсор на основе иммобилизованных дрожжей и кислородного электрода позволяет определять этанол и метанол в промышленных стоках. В качестве примера микробных биосенсоров можно упомянуть сенсор на аммиак, содержащий иммобилизованные на электроде Кларка нитрифицирующие бактерии. В большинстве случаев усвоение органических соединений микроорганизмами контролируется по их дыхательной активности, которую измеряют с помощью кислородного электрода. [c.505]

В последние годы у бактерий и растений (но не в животных тканях) открыт совершенно новый путь синтеза глутаминовой кислоты из а-кето-глутаровой кислоты и глутамина. Этот путь, получивший название глута-матсинтазного цикла, включает две сопряженные с распадом АТФ необратимые реакции, ведущие к усвоению (ассимиляции) аммиака [c.462]

Источником энергии для связывания молекулярного азота у lostridium служит маслянокислое брожение. Сведения о химизме связывания атмосферного азота этой бактерией весьма ограниченны. Можно лишь с уверенностью утверждать, что на одной из стадий процесса фиксации азота образуются аммиак и аммонийные соли, используемые затем бактериями-нитрифи-каторами. Есть предположение о том, что аммиак образуется, в результате взаимодействия атмосферного азота с водоро-,дом — продуктом маслянокислого брожения или же по механизму, однотипному с механизмом химического процесса усвоения. азота азотобактером. [c.62]

Недавно комплексные металлорганические катализаторы нашли себе новую, весьма многообещаюш,ую область применения их удалось использовать для связывания азота воздуха. Проблема получения из молекулярного азота химических соединений, которые могут усваиваться живыми организмами, является крайне важной как в научном, так и в экономическом отношении. Применяемые в настоящее время методы связывания азота (получение аммиака и др.) требуют очень жестких услови1г высоких давлений, температур и т. д. Хотя эти процессы, как правило, каталитические, существующие катализаторы не могут идти ни в какое сравнение с биохимическими катализаторами, которыми обладают различнЕ,1е микроорганизмы (некоторые водоросли, клубеньковые бактерии и др.). Усвоение азота этими живыми организмами протекает в таких мягких условиях и с такими скоростями, о которых в технике пока пе приходится и мечтать. [c.193]

Метод эмиссионной фотометрии пламени был применен для определения бария в смазочных маслах в смеси карбонатов и окислов, идущих на приготовление оксидных катодов э , 213 g уране2 2 8, в смеси щелочноземельных элементов после ионообменного разделения 38. Барий определялся в опытах по усвоению его растениями из почвы при определении обменной емкости почв 220, в рапе нефтяных промыслов 221 и в силикатных минералах222. в последнем случае навеску образца 1 г сплавляют с 6—10 г смеси карбонатов натрия и калия, сплав выщелачивают водой, осадок карбонатов промывают, растворяют в соляной кислоте и в раствор добавляют аммиак. Фильтрат упаривают, разбавляют до 100 мл и фотометрируют при 873 ммк по методу добавок, одновременно фотометрируя для учета фона пробу раствора, из которого барий был осажден серной кислотой. [c.251]

В последнее время с увеличением стоимости удобрений на первый план выдвинуты вопросы повышения эффективности их усвоения растениями. В частности, с целью снижения потерь азотных удобрений (из-за нитрификации, превращения в газообразный аммиак, вымывания из почвы и т. п.) разрабатывается технология производства медленнодействующих форм удобрений. К ним относятся малорастворимые формы— мочевино-формальдегидные, изобутилидендикарбамид, оксамид, удобрения с контролируемой скоростью высвобождения азота, обусловленной применением покрытий из синтетических материа- [c.267]

Большинство растений усваивают нитраты легче, чем аммиак,— возможно, из-за токсичности последнего В некоторых случаях образование ферментов, участвующих в усвоении нитратов, индуцируется самим присутствием нитратов. Восстановление нитратов до аммиака показано на бесклеточных экстрактах, и отдельные реакции этого процесса были изучены в институте Мак-Коллум — Пратта в США и в Лонг-Аштонской лаборатории в Англии. [c.397]

А. Л. Курсанов (1953) на основании опытов, проведенных с меченной радиоактивным изотопом углерода углекислотой, развил следующее представление об усвоении ее в корнях сахара, возникшие в листьях при ассимиляции СОа из воздуха , передвигаются вниз по флоэме со значительной скоростью (у сахарной свеклы она составляет 0,7—1,5 м в 1 час) и достигают самых тонких разветвлений корней. Здесь в результате гликолиза сахара превращаются в > шровиноградную кислоту. Поступающая в корни углекислота вступает в ферментативную реакцию с нировиноградной кислотой, которая превращается в щавелевоуксусную, а та, в свою очередь, переходит в яблочную (при восстановлении) или (если восстановление и присоединение аммиаку совпадают) в аспарагиновую кислоту [c.45]

Автотрофные организмы получают всю серу и азот, содержащиеся в клетке, из неорганических соединений. Автотрофное усвоение неорганических соединений серы и азота широко распространено в природе. Этой способностью обладают высшие зеленые растения, папоротники и мхи. Кроме того, известно, что многие водоросли, грибы и бактерии могут расти на среде, содержащей в качестве единственного источника серы сульфаты и в качестве единственного источника азота нитраты, аммиак и даже N2. Среди огромного разнообразия живых существ можно найти организмы, которые составят непрерывный ряд от полной автотрофности до почти полной гетеротрофности. Например, млекопитающие должны получать весь азот в виде органических соединений и почти всю серу в виде органических восстановленных соединений. Однако, как показали чрезвычайно интересные с эволюционной точки зрения исследования, проведенные с 8 -сульфатами, ткани эмбрионов высших животных обладают некоторой, хотя и ограниченной, способностью к восстановлению сульфатов и фиксации восстановленной серы с образованием цистеина. По-видимому, использование чувствительных методов с применением изотонов покажет, что полная гетеротрофность имеет место лишь в очень редких случаях. Все дело в том, соот- [c.274]

Явления адсорбции чрезвычайно широко распространены в природе. Там, где соприкасаются газы (или пары), жидкости и твердые тела, имеют место адсорбционные процессы. Почва хорошо поглощает (адсорбирует) не только растворенные в воде органические и минеральные соединения, но и воздух, углекислоту, пары воды, аммиак. Поглощение корнями питательных элементов из почвы начинается с их адсорбции на поверхности корневых волосков и тонких неопроб-ковевших корней. Усвоение растением углекислого газа при фотосинтезе начинается с адсорбции СОг на внутренней поверхности листа. Превращения поглощенных солей и углекислоты связано с явлениями адсорбции и десорбции на про-топлазматических структурах и поверхностях клеточных органелл, пластид, митохондрий, микросом. [c.456]

Кальций способствует росту корней. Потребность растений в нем проявляется с момента прорастания семени. Если при недостатке азота, фосфора и калия в первую очередь ослабляется развитие надземной части, то нри недостатке кальция — рост корневой системы. При отсутствии кальция во внешней питательной среде корни ослизняются и заболевают, на листьях появляются желтые пятна, нарушается углеводный и азотный обмен, затрудняется восстановление в растениях нитратов до аммиака. Кальций способствует усвоению растениями аммиачного азота, оказывает влияние на физико-химические свойства протоплазмы — ее вязкость и проницаемость, нейтрализует образующиеся в растениях органические кислоты, в частности щавелевую, устраняет или ослабляет вредное действие на растения одностороннего избытка других катионов. На кислых почвах растения часто страдают от избытка ионов водорода, алюминия, железа и марганца внесение кальция на этих почвах сни/кает их вредное действие на растения. Молодые, растущие части растения содержат мало кальция. Меньше всего кальция в семенах, больше — в листьях и стеблях, особенно стареющих. [c.29]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология