Небольшие органические молекулы

Каждая молекула НАД Н независимо от своего происхождения поступает на третью стадию метаболического процесса-окончательный цикл окисления, или дыхательную цепь,-и образует три молекулы АТФ. Каждая молекула ФАД Hj принимает участие в промежуточной части этой стадии и образует только две молекулы АТФ. Дыхательная цепь включает ряд флавинсодержащих белков (флавопротеидов) и цитохромов (рис. 20-23), с которыми взаимодействуют атомы водорода и электроны, образуемые из НАД Н и ФАД Н2, до тех пор пока они в конце концов не восстанавливают О2 в Н2О. Компоненты дыхательной цепи показаны на рис. 21-24. При повторном окислении НАД Н два атома водорода используются для восстановления флавопротеида, а выделяемая свободная энергия используется для синтеза молекулы АТФ из АДФ и фосфата. Флаво-протеид снова окисляется, восстанавливая небольшую органическую молекулу хинона, известного под названием убихинона, или кофермента Q. С этого момента судьбы электронов и протонов восстановительных атомов водорода расходятся. Электроны используются для восстановления атома железа в цитохроме Ь из состояния Fe в состояние Fe а протоны переходят в раствор. Цитохром Ь восстанавливается в цитохром с,. [c.330]

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]

Небольшие органические молекулы [c.15]

Практически все биохимические реакции катализируются особыми веществами — ферментами которые представляют собой белки, в ряде случаев связанные с неорганическими ионами или небольшими органическими молекулами. Молекулы ферментов настолько велики, что еще не удалось определить их трехмерную структуру, хотя исследование структуры белка в настоящее время бурно развивается В основном каждая реакция катализируется особым ферментом, так что существует почти столько же типов катализаторов, сколько биохимических реакций. Одни группы ферментов катализируют различные реакции окисления, другие — реакции гидролиза, третьи — образование связи С—С и др. Таким образом, по своему детальному механизму каждая катализируемая ферментом реакция представляет особый случай, причем трудности в исследовании таких реакций связаны с необычной величиной и сложностью молекулы катализатора. Несмотря на это основные принципы действия ферментов можно легко понять с позиций теории скоростей реакции. [c.72]

Конечно, хотелось верить, что Джерри просто заврался, но отмахнуться от его возражений я не мог. Если не считать Лайнуса, Джерри знал о водородных связях больше всех в мире. Он много лет изучал в Калифорнийском технологическом институте кристаллические структуры небольших органических молекул, и я не мог утешать себя тем, что он не понимает существа нашей работы. Он занимал стол в нашем кабинете уже шесть месяцев, и я еще ни разу не слышал, чтобы он судил о том, в чем не разбирался. [c.109]

Катализируемая ферментом (ферментативная) реакция протекает на особом участке его белковой цепи такой участок называется активным центром фермента. Вещества, вступающие в реакцию на этом участке, называются субстратами. Кроме субстрата в ферментативной реакции могут участвовать и другие необходимые вещества, называемые кофакторами, или коферментами. Например, для действия фермента иногда необходимо присутствие иона Mg или другого металла или участие какой-либо небольшой органической молекулы. [c.450]

Субстрат. Микроорганизмы должны быть способны использовать как первичные, так и вторичные субстраты. Например, в процессе биологического удалении фосфора происходит отбор фосфат-аккумулирующих организмов (ФАО), поскольку они способны использовать относительно небольшие органические молекулы (уксусную кислоту, спирты и т. д.) при анаэробных условиях. Другие бактерии, обычно содержащиеся в активном иле, такой способностью не обладают [6]. [c.91]

Как пояснено выше, для построения жидкого кристалла нужно использовать вытянутые объекты. В настоящее время мы знаем, что для этого подходят по крайней мере три вида объектов небольшие органические молекулы, длинные спиральные стержни (которые либо встречаются в природе, либо созданы искусственно) и более сложные структуры молекул и ионов. [c.14]

На начальных стадиях катаболизма, каждая из которых для данного вида пищевых веществ вполне специфична, крупные молекулы, разрушаясь, образуют очень ограниченное число небольших органических молекул (не считая СОг и НгО). Этот процесс сопровождается освобождением примерно /з всей доступной свободной энергии. При разрушении углеводов образуются триозофосфаты и (или) пируват при разрушении жиров — ацетил-КоА (см. гл. ХП1), пропионил-КоА и глицерин при разрушении белков — аце-тил-КоА, оксалоацетат, а-кетоглутарат, фумарат и сукцинат. Те же соединения образуются и тогда, когда организм — как это бывает у бактерий — использует не совсем обычные источники углерода, например некоторые ароматические соединения (бензойная или миндальная кислота), алифатические (у-аминомасляная или итаконовая кислота) и гетероциклические (пурины или мочевая кислота) (фиг. 84). [c.273]

Хорошо известно, что переходные металлы часто являются отличными гетерогенными катализаторами для ряда реакций небольших органических молекул. В последние годы с развитием металлоорганической химии переходных металлов было также обнаружено много любопытных и важных примеров гомогенного катализа [74]. К ним относятся г ис-присоединение водорода к ненасыщенным молекулам, полимеризация, изомеризация и диспропорционирование олефинов, конденсация ненасыщенных молекул, изомеризация валентных изомеров и т. д. Большинство (но не все) этих каталитических реакций было бы запрещено как согласованные процессы в отсутствие металлических катализаторов. Увлекательной проблемой является попытка дедуктивного установления механизмов таких каталитических реакций. [c.440]

В результате облучения полимеров в присутствии кислорода образуются перекиси, что приводит к разрушению полимерных цепей. Химические реакции, очевидно, очень похожи на соответствующие процессы, идущие при облучении небольших органических молекул в среде кислорода. Например, в политене, находящемся в контакте с кислородом во время облучения (или после него), возникают карбонильные соединения, определяемые по спектрам инфракрасного поглощения, и вода. Эти соединения образуются, вероятно, по следующим реакциям [c.348]

Почти все перепонки живого организма действуют как диали-зирующие мембраны. Кровеносные сосуды, например, обычно непроницаемы для больших молекул белка (таких, как молекулы гемоглобина и сывороточные альбумины и глобулины), но проницаемы для воды, двуокиси углерода, кислорода, ионов солей и небольших органических молекул, образующихся в результате [c.115]

Н. Я- Бубен. Представление о миграции валентности путем перескока атома Н на свободную валентность кажется на первый взгляд действительно очень заманчивым, и я не имею оснований полностью отбрасывать этот механизм рекомбинации. В начале доклада я хотел лишь подчеркнуть, что оценка скорости рекомбинации радикалов по диффузионному механизму, сделанная в работе С. Е. Бреслера с сотрудниками основана на излишне жестком предположении о диффузии макромолекулы с молекулярным весом 300 000 как целого. В действительности же для рекомбинации часто достаточно интенсивного движения отдельных сегментов макромолекулы. Что же касается границ применимости миграционного механизма рекомбинации, то можно сказать следующее. По имеющимся данным, для низкомолекулярных органических молекул при температурах, скажем, ниже 0ч-20° С можно считать, что механизм рекомбинации в основном диффузионный. В полимерах же, как правило, быстрая рекомбинация радикалов происходит при комнатной температуре и более высоких. Мне известно одно исключение — полипропилен. Возможно, что при таких температурах уже играет роль миграция атомов водорода между полимерными цепями, ио отсутствие ее в полимерах при низких температурах показывает, что такая реакция идет отнюдь не легко. Вывод из нашей работы заключается в том, что для небольших органических молекул основной механизм рекомбинации радикалов, по-видимому, диффузионный. [c.193]

Аналогичный результат был получен и при адсорбции небольших органических молекул [45, 115]. Адсорбция же органических молекул с длинной углеводородной цепью, при которой условие Я. б нарушается, суш ественно меняет зависимость фототока от потенциала. В этом случае фотоэмиссионные исследования позволяют получить сведения о характеристиках адсорбционного слоя (подробнее см. 6.4). [c.73]

Метод отбора признаков, основанный на использовании обучающихся вычислительных устройств, показывает, что информация о вхождении кислорода или азота в состав молекул локализуется на сравнительно немногих положениях mie масс-спектров низкого разрешения. Рассматриваемая процедура позволяет обучить классификатор распознаванию всех объектов обучающей выборки и довольно большую часть объектов контрольной выборки, используя лишь какую-то долю всех имеющихся в масс-спектре признаков. При более обстоятельном анализе выяснилось, что состав отбираемых признаков зависит от фрагментации этих небольших органических молекул в масс-спектрометре и что некоторые фрагменты, не содержащие атомов кислорода или азота, все же важны для обнаружения присутствия последних в составе молекул. [c.118]

Ферменты имеют различные молекулярные мвссы — от 10 000 до 1 ООО ООО и выше. Они могут быть построены из одной полипептидной цепи, нескольких полипептидных цепей или представлять собой сложные (иногда полиферментиые) комплексы. В состав фермента входят и небелковые компоненты, получившие название коферментов (кофакторов),— ионы металлов, небольшие органические молекулы типа витаминов и т. п. [c.177]

В соответствии с современными представлениями о развитии живой материи можно утверждать, что порфирины и родственные им структуры служили одними из ключевых соединений в химической эволюции биологически активных веществ. Так, экспериментальные исследования, проведенные американским ученым К. Фолсом, показали, что при воздействии лучистой энергии или электрического разряда на смесь первичных газов, составлявших древнюю атмосферу Земли, на первом этапе образуются небольшие органические молекулы. Среди них вьщеляются пирроль-ные гетероциклы, а затем обнаруживается полимерный материал, способ- [c.202]

Определение пространственной структуры белков по аминокислотным последовательностям - одна из центральных задач молекулярной биофизики. Традиционные подходы, применяемые к расчету структуры небольших органических молекул, неэффективны для решения этой задачи в связи со следущими ососбенностями а) огромным числом переме1пшх, описывающих атомную структуру бел- [c.111]

АМР является только одной из ручек , к которым природа прикрепляет фосфатные группы, образуя ди- и трифосфатные производные. Подобно АМР, другие ручки также являются нуклеотидами, мономерными единицами нуклеиновых кислот. Таким образом, один фермент, нуждающийся в полифосфате как источнике энергии, избирает АТР, а другой — СТР или GTP. Следует добавить, что нуклеотидные ручки несут не только фосфатные группы, а представлены и в других кофер-ментах, например в СоА, NAD+, NADP+ и FAD. К тому же они часто являются переносчиками различных небольших органических молекул. В этом случае последние становятся активными метаболитами, такими, как уридиндифосфатглюкоза (UDP-глюкоза или UDPG), участвующая в метаболизме сахаров (гл. 11, разд. Д, 1,6), и цитидиндифосфатхолин, промежуточное соединение в синтезе фосфолипидов [уравнение (11-26)]. [c.189]

С помощью мембранных систем можно выделять фосфор — вещество, необходимое для. развития водорослей. В работе /6/ сообщается об использовании биомембранной системы, в которой при pH = 7-8 задерживалось 22% фосфатов, содержащихся в поступак>-щей на обработку сточной Ьоде, Когда значение pH полностью смешанного материала в реакторе было повышено до 8,5-9,0, удаление фосфата из воды, т.е. удерживание его мембранами, достигло 90%. По-видимому, в этом случае мембрана способна удерживать в некоторой форме фосфат кальция, который обычно невозможно удалить из воды при ее нормальных значениях pH (7,0-8,0). Этот результат может внести сомнения относительно обычных данных по растворимости. Эта соль или комплексная форма фосфата кальция удерживалась очень пористой мембраной, в то время как все одновалентные вещества и некоторые небольшие органические молекулы через нее проходили. [c.292]

Так, уже скоро 100 лет, как было открыто каталитическое образование черного анилина ( мовеина ) из анилина под действием кислорода воздуха. Давно известно частое образование на поверхности катализаторов при окислительном катализе органических молекул, различных трудно дифференцируемых полимерных пленок, но пока никому не удалось осуществить принципиально возможное каталитическое получение из метана или этана посредством окислительной ноликонденсации хорошо известных полимеров, состоящих из углерода и водорода, например полиэтилена, полипропилена или таких полимеров, содержащих кислород, как полиформальдегид или полимерные окиси этилена и пропилена, наконец, полимеров, содержащих азот, как полиакрилонитрилы, нейлон и т. п. Очень беден также круг осуществленных прямых каталитических окислительных реакций пер-вых членов ряда алканов метана, этана и т. д., приводящих к образованию небольших органических молекул, причем эти реакции всегда протекают при высоких температурах. [c.8]

Последующая работа показала, что такое предположение пра-еильно лишь отчасти. В рисовой шелухе действительно находится существенно важный для правильного питания фактор, однако вещество это не является белком. Это небольшая органическая молекула, называемая тиамином, который служит коферментом, т. е. действует вместе с ферментом (являющимся белком), катализируя специфические обменные химические реакции. [c.174]

Небольшие органические молекулы, несущие положительный заряд, такой как четвертичный ион аммония, могут обмениваться с катионами металлов большинства коллоидных силикатов. Например, Робертсон и Уорд [111] показали, что метиленовая синяя, которая образует катион ( ieHisNsS) , количественно замещает обменоспособные катионы в глинах, обеспечивая, таким образом, ускоренны колориметрический метод определения обмешюй емкости. Гендрикс [112] показал, что относительно мелкие органические молекулы, содержащие основные аминовые группы (даже те, которые содержат две основные группы, как, например, пиперидин), количественно реагируют с кислотными (анионными) участками монтмориллонита. Очень большие молекулы, такие как алкалоиды (бруцин), не могут быть упакованы на поверхности настолько тесно, чтобы реагировать со всеми кислотными группами. Однако органические ионы, которые покрывают площадь, не большую чем один обменный участок, т. е. около 80 А, должны реагировать количественно. [c.212]

Факторы, ответственные за связывание клеточной воды у Mytilus, не 1звестны. По мнению Уильямса, это не могут быть обычные, низкомолекулярные растворенные вещества вроде неорганических понов или небольших органических молекул (аминокислот и сахаров), поскольку при обезвоживании клеток Mytilus осмотические свойства клеточной воды изменяются, ио-видимому, не так, как следовало бы ожидать исходя лишь из [c.300]

Именно таким путем изучены физические свойства соединений нескольких типов. Наиболее широко исследовано формирование масс-спектров небольших органических молекул, моделированных непосредственно по соответствуюшим образом закодированной молекулярной структуре. [c.172]

Исследования Гардена и Йонга показали, что в экстракте дрожжей содержатся какие-то термостабильные, относительно небольшие органические молекулы, присутствие которых необходимо для брожения. Одно из таких соединений, необходимых для брожения, позднее было идентифицировано как АТФ, за счет которого, как мы уже видели, происходит фосфорилирование глюкозы на самых первых этапах брожения. Другое необходимое для брожения соединение — это никотинамидаденин-динуклеотид (НАД), идентифицированный в начале 30-х годов. Структура этого соединения приведена на фиг. 29. Как можно видеть, в молекулу НАД входит связанный с фосфорилированной рибозой никотинамид, в шестичленном цикле которого имеется положительно заряженный атом азота. Эта часть НАД по своей структуре формально аналогична рибону-клеотиду (фиг. 18). В молекуле никотинамидадениндинуклеотида рибонуклеотид связан фосфодиэфирной связью с аденозинмонофосфатом (АМФ), образуя динуклеотид. Отсюда и произошло название этого соединения. Если молекула НАД получает два атома водорода (что возможно при окислении какой-либо молекулы, например при окислении фосфоглицеринового альдегида в фосфоглицериновую кислоту на рассматриваемой нами стадии процесса брожения), то никотинамидная часть НАД восстанавливается — происходит насыщение одной из двойных связей шестичленного цикла (фиг. 29). Такая восстановленная форма НАД обозначается как НАД Н. Восстановленный НАД Н может быть позднее [c.63]

Из новых открытий кратко расскажу о результатах д-ра Ж. Тупанса из Парижа и проф. Дж. Мэтьюза из Чикаго (их доклады слушались на первой из конференций). Д-р Tjrnan показал, что в бескислородных условиях количество энергии, требуемое для неорганического синтеза небольших органических молекул, на несколько порядков меньше, чем в присутствии кислорода. Вот еще одна причина того, почему эти органические соединения так легко образуются в экспериментах с моделированием бескислородной первичной атмосферы. С другой стороны, это открытие подчеркивает трудность абиогенного образования таких соединений о условиях современной атмосферы. [c.85]

Фото 3. Хроматограмма на бумаге смеси соединений, полученных после облучения аденозинмонофосфата (АМФ) ультрафиолетом (гл. VI, [31]). Среди продуктов синтеза — аденозинтетрафосфат (А4Ф), аденозинтрифос-фат (АТФ), адепозиндифосфат (АДФ). В более ранних экспериментах была доказана возможность неорганического синтеза АМФ из аденозина и аденина под действием ультрафиолета. Аденозин и аденин в свою очередь могут быть синтезированы в водных растворах с цианистым водородом под действием несколько повышенной температуры (гл. VI, [28, 29]) или ультрафиолета. Таким образом, в условиях примитивной атмосферы, очевидно, был вполне возможен неорганический синтез небольших органических молекул, на которых основана современная жизнь. [c.414]

Значение средней плотности упаковки во внутренних областях рибонуклеазы S примерно равно 0,75, что лежит в пределах, найденных для кристаллов типичных небольших органических молекул. Напрнмер, для кристаллов Gly—Phe—Gly плотность упаковки равна 0,749. Однако она немного колеблется, даже если усреднение проноднтся по достаточно большим областям белка. Надо отметить, что в областях, соседних с бороздкой активного центра, плотность упаковки невелика, тогда как в областях, расположенных рядом (т.е. дальше от актинного центра), она намного пренышает среднюю величину. Это может играть определенную функциональную роль. Более рыхлые области обладают большей гибкостью, что допускает внутренние движения, повороты боковых групп и т.д. Области с высокой плотностью упаковки, по всей вероятности, обладают очень большой [c.109]

Еще одна проблема, возникающая при использовании хемилюминесценции и биолюминесценции в сенсорах, связана с необходимостью пополнения реагента. Коль скоро мы хотим использовать такие преимущества эмиссии света, как простота детектирования и высокая чувствительность, то в конструкции прибора необходимо предусмотреть и возможность добавления реагента. Следует понимать, что рассматриваемое явление предполагает необратимое окисление субстрата - люциферина в случае биолюминесценции и легко доступной небольшой органической молекулы в хемилюминесценции. Для многих описанных в этой главе реакций удается сделать так, чтобы их скорость зависела только от концентрации определяемого вещества. В настоящее время единственный способ достижения этого состоит во введении избытка люми-несцирующето соединения. В обычном анализе такое буферирование самим реагентом не представляет проблемы, но нужно проявить немало изобретательности, чтобы добиться того же эффекта в пределах ограниченного рабочего объема сенсора. Если, однако, допустить, что концентрация определяемого вещества не слишком отличается от нижней границы диапазона определяемых концентраций (это предположение вполне согласуется с исключительной чувствительностью метода), то нетрудно найти приемлемую конструкцию прибора. Интересным примером долговременного обеспечения природной люминесцентной системы люциферином является сам светляк. Этот организм появляется из куколки со всем запасом люциферина, который необходим на время (около одного месяца) почти непрекращающегося импульсного свечения по ночам Учитывая, что потребность фотоумножителей в фотонах существенно ниже интенсивности вспышки светляка, можно было бы оценить продолжительность работы сенсора. До такой оценки нельзя дать точный ответ на этот вопрос, однако в лучших случаях продолжительность работы сенсора не слишком отличается от срока службы ферментов, используемых в существующих биосенсорах. Хемилюминесцирующие соединения могут функционировать в виде твердых тел или паст можно предусмотреть и удерживающие их полупроницаемые мембраны в сочетании с соответствующим образом измененными соединениями. [c.501]

В принципе на ионообменниках можно хроматографировать любое заряженное вещество. Ионообменные смолы более пригодны для разделения небольших органических молекул и используются даже для разделения иопов металлов (например, для отделения Са + от Mg +). Белки и полисахариды лучше разделяются на ио-нообменниках на основе целлюлозы, декстрана и полиакриламида. Декстрановые и полиакриламидные ионообменники широко применяются для разделения нуклеотидов, аминокислот и других биологически важных небольших молекул. [c.213]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология