Метаболизм соединений азота

Метаболизм соединений азота. При аэробном и анаэробном разложении азотсодержащих соединений происходит выделение азота в виде аммиака. Процесс аммонификации происходит в несколько этапов в результате жизнедеятельности различных групп микроорганизмов. [c.61]

Нафтенаты никеля и кобальта лишь незначительно активировали метаболизм соединений азота в активном иле.. Активность металлсодержащих протеидов увеличивалась под влиянием соединений никеля только в присутствии соединений других металлов, особенно молибдена [42 ]. [c.84]

Органические азотсодержащие соединения не обмениваются в водном растворе или в расплаве с солями аммония. Эта стабильность азота в отношении обменных реакций позволяет широко использовать меченные им вещества в качестве индикаторов при различных биохимических и биологических исследованиях, в частности при изучении метаболизма соединений азота (см. дополнение 49 на стр. 431). [c.329]

Биологическая очистка сточных вод является преимущественным методом для биохимических производств и основана на способности микроорганизмов в процессе метаболизма трансформировать и утилизировать органические соединения, азот, фосфор и [c.218]

Окислительно-восстановительные процессы, связанные с превращениями соединения азота и серы, так же как фотосинтез, дыхание и метановая ферментация, влияют на pH вследствие образования кислотных или щелочных продуктов микробиологического метаболизма и последующей их реакции с окру- [c.315]

Присутствующие в городских сточных водах соединения азота являются конечными продуктами метаболизма азота в организме человека. 80—90% всего азота сточных вод присутствует в форме аммиака или мочевины [6]. Нитраты и нитриты сточных вод являются результатом нитрифицирующей активности бактерий в окислительных условиях. [c.49]

На этой схеме основные питательные вещества для высокоорганизованных живых организмов представлены углеводами, липидами и белками они превращаются через многие другие более простые соединения в углекислый газ, воду и соединения азота. Эти превращения осуществляются посредством реакций, катализируемых ферментами. Основная роль ферментов — катализ реакций обмена, за счет которых осуществляется сохранение, рост и репродукция живых организмов. Обмен (метаболизм) включает два точно сбалансированных процесса, а именно анаболизм, или использование энергии и материалов для химических синтезов, и катаболизм, или расщепление субстратов с освобождением энергии. Каждая ступень в сложной [c.112]

Основным условием биоразложения нефтепродуктов является присутствие воды и минеральных солей, источников азота (питательной среды для микроорганизмов) и свободного кислорода (3—4 мг/мг насыщенного углеводорода для полного окисления в углекислоту и воду). Биоразложение протекает при температурах от -2 до 70"С (оптимально при 20—25"С) и ускоряется при диспергировании среды. Оказывает влияние присутствие зафязнений типа бензина и керосина, ингибирующих хемотропизм — перемещение живых клеток и микроорганизмов под действием химических веществ. Продуктами биоразложения являются диоксид углерода, вода, аммиак, сероводород, гидропероксиды, спирты, фенолы, карбонилсодержащие соединения, жирные кислоты и сложные эфиры, а также клеточная масса и продукты обмена веществ микроорганизмов (метаболизма) — метаболиты, в том числе слизи полисахаридного состава [21]. [c.82]

Мочевина — один из главных конечных продуктов метаболизма азота у животных, в относительно большом количестве присутствует в моче человека. Это твердое кристаллическое вещество с т. пл. 133 °С, очень хорошо растворимое в воде, растворимое в этаноле, но нерастворимое в таких апротонных растворителях, как бензол, эфир или хлороформ. Несмотря на то что мочевину можно изобразить как чисто ковалентное соединение, ее свойства более согласуются с резонансными ионными каноническими формулами (структуры, содержащие в одной и той же молекуле положительный и отрицательный заряды, называются цвиттер-ионы>). [c.171]

Помимо метаболических путей синтеза и распада аминокислот, нуклеотидов и других азотистых веществ у многих организмов имеется специализированный метаболизм включения избыточного азота в сравнительно малотоксичные продукты экскреции. Все эти стороны метаболизма азота будут рассматриваться в этой главе, но из-за исключительной сложности предмета изложение будет сжатым. Сначала мы рассмотрим реакции, с помощью которых из неорганических соединений образуются органические азотистые соединения, а затем обратимся к реакциям, затрагивающим азотный фонд. Далее мы рассмотрим специфические реакции синтеза и катаболизма индивидуальных азотистых соединений. [c.81]

Азот (наряду с углеродом, водородом и кислородом) является одним из четырех основных элементов, участвующих в построении клетки. В расчете на сухие вещества его содержится приблизительно 10%. Природный азот бывает в окисленной, восстановленной и молекулярной формах. Подавляющее больщинство прокариот усваивают азот в восстановленной форме. Это соли аммония, мочевины, органические соединения (аминокислоты или пептиды). Окисленные формы азота, главным образом нитраты, также могут потребляться многими прокариотами. Так как азот в конструктивном клеточном метаболизме используется в форме аммиака, нитраты перед включением в органические соединения должны быть восстановлены. [c.85]

Конструктивный метаболизм цианобактерий представляет собой шаг вперед по пути дальнейшей независимости от органических соединений внешней среды по сравнению с пурпурными и зелеными серобактериями. Для построения всех вешеств клетки цианобактериям нужен минимум простых неорганических соединений углекислота, самые простые формы азота (аммонийные, нитратные соли или молекулярный азот), минеральные соли (источники фосфора, серы, магния, железа, микроэлементов), вода. Цианобактерии не требуют никаких питательных компонентов в восстановленной форме. Только некоторые морские виды обнаруживают потребность в витамине В 2. [c.317]

Важное место в биосинтезе азотсодержащих органических соединений занимают процессы, приводящие к включению в их состав азота. Первичным источником азота органических соединений служит атмосферный азот, составляющий по объему 78% атмосферы. Метаболизм азота в биосфере начинается с восстановления его до аммиака, т. е. с биологической фиксации азота, к рассмотрению которой мы и переходим. [c.395]

Остаточным азотом крови называют небелковый азот, т. е. азот органических и неорганических соединений, который остается в растворе после осаждения белков крови. В норме содержание остаточного азота равно 0,2—0,4 г/л. Около 50% его приходится на азот мочевины, 25 % — на азот аминокислот, 7,5% — на креатинин и креатин, 0,5% — на аммонийные соли и инди-кан, 13 % остаточного азота приходится на долю остальных азотистых веществ крови, содержание которых в крови варьирует. Как правило, повышение остаточного азота обусловлено нарушением нормальных взаимоотношений между образованием и выведением продуктов азотистого метаболизма из организма. Увеличение концентрации остаточного азота в крови свыше 0,4— 0,5 г/л называется азотемией. Это состояние вызывается задержкой выведения азотистых веществ (вследствие нарушения выделительной способности почек при острых и хронических нефритах) или усиленном их образовании (при заболеваниях печени и сердца). Поэтому определение остаточного азота является важным клиническим тестом. [c.193]

В связи со схемой, приведенной на фиг. 108, необходимо подчеркнуть, что мы не располагаем достаточно полными сведениями относительно химии и биохимии серы и азота в промежуточных состояниях окисления. Поэтому мы не знаем, какие соединения этих элементов на самом деле имеют значение в метаболизме. Токсичность или исключительная химическая нестабильность некоторых соединений серы и азота делает маловероятным их участие в обмене в качестве промежуточных продуктов, если [c.272]

Жизненно важный элемент для всех организмов, основа белковых веществ и нуклеиновых кислот. Непосредственно из воздуха азот усваивают лишь некоторые бактерии, остальные организмы — только в виде соединений. Минеральные удобрения — соли аммония и карбамид — переводятся почвенными бактериями в нитраты, в виде этих ионов растения усваивают азот из почвы. Животные и человек усваивают органически связанный азот из пищи, конечным продуктом метаболизма азота у высших организмов является карбамид (мочевина). [c.166]

В таких растениях уменьшается содержание белкового азота и увеличивается содержание небелковых форм, в том числе свободного аммиачного азота, уменьшается синтез ДНК, РНК и накапливаются кислоторастворимые и спирторастворимые органические соединения фосфора. Происходят глубокие нарушения метаболизма растений, ослабляется и приостанавливается поглощение основных элементов питания, рост растений замедляется, листья обесцвечиваются, растения теряют тургор, увядают и засыхают. [c.325]

При помощи тяжелого азота и радиоактивного фосфора были достигнуты значительные успехи в изучении метаболизма пуриновых соединений, нуклеиновых кислот и нуклеопротеинов. [c.500]

Действие нафтенатов металлов. Многие виды бактерий, окисляющих химические загрязнения, отличаются большой требовательностью к нафтенатам марганца, никеля, хрома и других элементов [44]. Нафтенаты марганца, никеля, хрома и других элементов увеличивали активность дегидрогеназ, каталаз, протенназ, фосфатаз, аргиназ и ряда других ферментов, что способствовало интенсификации биохимической очистки [17, 42, 49], однако действие нафтенатов марганца в активных илах в большей степени сказывается на активности экзоферментов, чем на деятельности микроорганизмов. Марганец относится к структурным компонентам некоторых фосфатаз и аргиназ. Соединения марганца регулируют соотношение между Fe и Fe , окисляя соединения железа, восстановленные в ходе окислительных процессов [45]. Нафтенаты марганца оказывают также влияние на фиксацию азота соответ-ствуюш,ими микроорганизмами и метаболизм соединений азота в активном иле [42 ]. [c.83]

Вместе с тем Андерсон с сотр. [30] указали, что изменение азотного обмена — как биохимическое выражение вредного действия гербицида — присуще не одному лишь далапону. Например, Ребсток и сотр. [139] обнаружили, что растения пшеницы, обработанные ТХК, накапливают в своих побегах по сравнению с контрольными образцами больше белка (М Х 6,25) и аргинина, но на почве, содержащей ТХК, концентрации других аминокислот обычно уменьшались. Однако значение этих длительных изменений метаболизма соединений азота для определения первичного механизма действия гербицида сомнительно. Многочисленные авторы показали, что в различных стресс-состояниях разные организмы часто накапливают аминокислоты. [c.237]

Биологическое значение. Азот — жизненно важный элемент, так как входит в состав белков и нуклеиновых кислот. Непосредственно из воздуха азот усваивают лишь некоторые бактерии, а все другие организмы способны усваивать только соединения азота. Растения извлекают азот из почвы с неорганическими веществами — нитратами и солями аммония животные усваивают органически связанный азот при потребленпи животной или растительной пищи. При гниении организмов из белковых веществ образуется, главным образом, аммиак. Конечным продуктом метаболизма азота у высших организмов является карбамид, реже (у птиц и рептилий)—мочевая кислота. [c.339]

К основным питательным веществам, используемым микроорганизмами в качестве исходного сырья для биосинтеза, следует отнести углерод, азот и фосфор. При аэробном культивировании микроорганизмов в энергетическом метаболизме клетки непосредственное участие принимает кислород, выполняя роль акцептора электронов. С участием молекулярного кислорода происходит окисление углеводородного субстрата с последовательным образованием надвинного спирта, а затем жирной кислоты. При анаэробном процессе микроорганизмы получают энергию в результате окисления, когда акцепторами электронов выступают неорганические соединения. У фототрофов (фотосинтезирующих бактерий, водорослей) в качестве источника энергии служит энергия солнечной радиации. [c.10]

Высокое содержание нитратов, ионов аммония, калия, фосфата способствует быстрому росту клеток. Истощение среды значительно снижает рост и процессы вторичного метаболизма. Однако изначально низкое содержание фосфатов в питательной среде способно стимулировать синтез вторичных метаболитов. Установлено, что культивирование каллусов солодки голой на среде с половинной концентрацией азота и фосфора в темноте увеличивает содержание фенольных соединений в 1,6 раза по сравнению с каллусами, растущими на полной среде. В среду могут бьггь добавлены эндоспермы незрелых зародышей (кокосовый орех, конский каштан и др.), пасока некоторых деревьев, различные экстракты (солодовый, дрожжевой, томатный сок). Введение их в среду дает интересные результаты, но такие эксперименты трудно воспроизводимы, так как действующий компонент, как правило, точно неизвестен. Например, добавление в прггательную среду отдельных фракций кокосового молока не давало никаких результатов, в то время как нефракционированный эндосперм вызывал деление клеток. [c.162]

В первую подфуппу включены грамотрицательные бактерии, объединенные в семейство Nitroba tera eae, источником энергии для которых являются процессы окисления аммонийного азота или нитритов. Во второй подгруппе объединены бактерии, способные окислять неорганические восстановленные соединения серы. У большинства из них доказана способность использовать этот процесс для получения клеточной энергии. Облигатно хемолитотрофные водородные бактерии, представленные одним родом Hydrogenoba ter, вьщелены в третью подгруппу. В четвертую подгруппу отнесены бактерии, способные окислять и/или откладывать вне клетки окислы железа и марганца. Последние накапливаются в капсулах или во внеклеточном материале, редко — внутри клетки. Поскольку большинство бактерий этой подфуппы не получено до сих пор в чистой культуре, многие стороны их метаболизма остаются неясными. [c.175]

Конструктивный метаболизм пропионовых бактерий претерпел дальнейшую эволюцию в сторону большей независимости от органических соединений внешней среды. Пропионовые бактерии характеризуются хорошо развитыми биосинтетическими способностями и могут расти на простой синтетической среде с аммонийным азотом в качестве единственного источника азота при добавлении к среде пантотеновой кислоты и биотина, а для некоторых видов и тиамина. У ряда пропионовых бактерий обнаружена способность к азотфиксации. [c.231]

В последние полтора десятилетия в биологии произошли события, повлекшие за собой фундаментальные изменения наших представлений о функционировании самых различных биологических систем. Было обнаружено, что оксид азота - NO, является одним из универсальных и необходимых регуляторов функций клеточного метаболизма [1-12]. Неожиданно оказалось, что газ, и газ токсичный, молекула которого является, к тому же, свободным радикалом, соединением коротко-живущим и легко подвергающимся самым разнообразным химическим трансформациям, непрерывно ферментативно продуцируется в организме млекопитающих, оказывая ключевое воздействие на ряд физиологических и патофизиологических процессов. Оксид азота участвует в регуляции тонуса кровеносных сосудов, ингибирует агрегацию тромбоцитов и их адгезию на стенках кровеносных сосудов, функционирует в центральной и вегетативной нервной системе, регулируя деятельность органов дыхания, желудочно-кишечного тракта и мочеполовой системы. Существуют две стороны проблемы NO в организме млекопитающих. Первая - это образование NO в организме в недостаточных количествах, что приводит к ряду тяжелых последствий (сердечно-сосудистые, инфекционные, воспалительные заболевания, тромбозы, злокачественные опухоли, заболевания мочеполовой системы, мозговые повреждения при инсультах и др.). Другая, и не менее важная, сторона проблемы - продукция в организме избыточных количеств оксида азота. Из-за "вездесущей природы" NO, способного в результате простой диффузии проникать практически через любые биологические мембраны, слишком большой выброс этого медиатора приводит к целому ряду тяжелых патологических состояний. К таким болезням относятся септический шок (остро развивающийся, угрожающий жизни патологический процесс, обусловленный образованием очагов гнойного воспаления в органах и тканях), нейродегенеративные заболевания, различные воспалительные процессы. Поскольку хорошо известно, что генерация эндогенного NO в организме - результат окисления L-аргинина ферментами NO-синтазами, очевидно, что во избежание перепродукции этого соединения необходимо использование ингибиторов NOS. [c.30]

Среди соединений, относящихся к кислородсодержащим гетероциклам, рассмотрим, в первую очередь, производные сиднониминов. Сиднонимины - мезо-ионный класс гетероциклов, исследование производных которого показало их значительный потенциал, как доноров оксида азота [10, 11]. Разложение сиднониминов - процесс, сильно чувствительный к кислороду и свету и приводящий, наряду с оксидом азота, к супероксид анион-радикалу. В качестве одного из примеров, приведена схема метаболизма и деградации известного антиангиналь-ного препарата молсидомина, действие которого достоверно связано с его способностью высвобождать оксид азота. [c.32]

Аминокислоты в организме прежде всего используются для синтеза белков и пептидов. Кроме этого, ряд аминокислот служат предшественниками для образования соединений непептидной природы пуриновых и пиримидиновых оснований, биогенных аминов, порфиринов (в том числе гема), никотиновой кислоты, креатина, холина, таурина, тироксина и ряда других. Из углеродного скелета гликогенных аминокислот синтезируются углеводы, кетогенных — липиды и кетоновые тела. Основным органом метаболизма аминокислот является печень, где происходят многие синтетические процессы, связанные с использованием аминокислот, а также важный процесс перераспределения избыточных количеств, потребляемых с пишей углеродных цепей аминокислот и азота. [c.369]

Некоторые микроорганизмы не способны полностью обеспечить собственный метаболизм за счет своих синтетических возможностей и нуждаются в наличии минимально одного органического соединения (обычно нужны аминокислоты как источник углерода и азота или углеводы в качестве источника углерода) в окружающей среде. Гетеротрофные (от греч. hetera, другой, + trophe, питание) бактерии в качестве источников углерода используют различные углеродсодержащие соединения - гексозы, многоатомные спирты, аминокислоты, органические кислоты и углеводороды, [c.445]

Использование изотопов в изучении биогенеза. Установление структуры семейств природных веществ создало основу для нредиоложения о том, какие типы синтетических переходов совершаются посредством ферментативных систем в организмах. Исследование взаимосвязей, существующих между структурами различных соединений, подчас заставляет предполагать, что одно соединение является промежуточным в биогенетическом синтезе более сложного вещества. В этом разделе приводится пример экспериментального подхода к проблеме биогенеза. Ранее сделанное разумное предположение, что аминокислоты — предшественники алкалоидов в метаболизме растений, в последнее время было доказано путем использования молекул, содержащих изотопы углерода, азота, кислорода или водорода. Метод включает следующие операции 1) синтез определенной аминокислоты с помощью изотопов, занимающих известное нололгепие в молекуле 2) метаболизм меченой молекулы в растении 3) изоляция данного алкалоида 4) определение содержания изотопа в алкалоиде и деструкция молекулы с тем, чтобы показать положения меченого атома в молекуле. Принципы использования этого метода будут показаны на нримере их прилон ения к биогенезу никотина. [c.553]

СЬЗ. S с h о е п h е i m е г R., R i 1, 1, е п Ь е г g D. и др.. Исследования протеинового метаболизма. (Включает общее рассмотрение применепия изотопов к изу-чепшо протеинового метаболизма. Нормальное относительное содержание изотонов азота в аминокислотах. Использование масс-спектрометра для определения изотопов азота в органических соединениях.), 1. Biol. hem., 127, 285-351 (1939). [c.634]

Окисление п- и о-аминофенолов, л- и о-диаминоаренов в хинонимины и хинондиимины соответственно подобно окислению дигидроксиаренов. При отсутствии при атомах азота электроноакцепторных заместителей хинонимины и хинондиимины обычно нестабильны, но играют важную роль в качестве интермедиатов, в частности при метаболизме в организмах, в процессах цветной фотографии, крашении и др. [1112, с. 1231 1124]. Соединения, содержащие при атомах азота ацильные, особенно алкил- или арилсульфонильные группы, достаточно устойчивы [c.496]

Различные гексозамины, входящие в состав многих мукополисахаридов и глюкопротеидов, а также полисахаридов оболочки бактериальных клеток, в процессе метаболизма берут свое начало от D-фруктозо-б-фосфата. Это соединение превращается в a-D-глюкозамин при взаимодействии с амидной КНо-группой глутамина, играющей роль источника азота [c.308]

Дрожжи 5. erevisiae могут метаболизировать разные азотистые соединения. Они успешно поглощают аммиак и могут отлично размножаться на средах, в которых он является единственным источником азота (помимо нескольких витаминов — например, биотина и никотинамида). Хорошим источником азота является мочевина, которая в дрожжевой клетке преобразуется в аммиак. В качестве источников азота не используются нитраты и нитриты. Дрожжи утилизируют все а-аминокислоты и мелкие цепочки пептидов. Пролин может усваиваться дрожжами только в аэробных условиях, так как его метаболизм включает фазу катализа оксидазы. Органические соединения в качестве единственных источников питания дрожжей обладают разными свойствами, но наилучший рост дрожжей обеспечивается смесью аминокислот. У дрожжей отсутствует внеклеточная активность протеазы, в связи с чем они не могут усваивать крупные цепочки пептидов или белки. В промышленном производстве в питательной среде обычно содержится широкий диапазон аминокислот и аммиак в некоторых случаях добавляют и мочевину, так что в ней не бывает недостатка в азоте. Иногда для поддержания необходимого роста дрожжей количество ассимилируемого дрожжами азота сознательно ограничивают. Считается, что это улучшает эффективность преобразования сахаров в этиловый спирт и Oj, а также улучшает сопро-тив-ляемость конечного продукта бактериальному загрязнению. [c.51]

Ранее было известно, что некоторые виды почвенных бактерий Agroba teria) могут заражать двудольные растения и вызывать при этом образование специфических опухолей — корончатых галлов. Опухоли состоят из дедифференцированных клеток, интенсивно делящихся и растущих в месте заражения. При культивировании in vitro клетки опухоли могут расти в отсутствие гормонов, необходимых для роста нормальных растительных клеток. Если после заражения все агробактерии инактивировать добавлением антибиотика, то клетки корончатых галлов сохраняют способность к неконтролируемому делению. Итак, присутствие агробактерии необходимо только для индуцирования образования опухоли. Опухолевые клетки начинают синтезировать необычные для растения аминокислоты — опины (производные аргинина), которые используются агробактериями в качестве источника азота и углерода. Таким образом, при заражении растения агробактерией происходит перестройка метаболизма трансформированных растительных клеток, и они начинают синтезировать соединения, необходимые только для бактерий. [c.51]

Ассгшиляцт фиксированного азота. С-соединения, поступающие в клубеньки, являются источниками не только энергии для азотфиксации, но и углеродных скелетов для ассимиляции фиксированного азота. Образовавшийся в процессе азотфиксации аммоний поступает из бактероидов в цитоплазму растительных клеток клубенька либо в свободной форме, либо в составе аланина (который образуется из-за активности бактериальной аланин-дегидрогеназы). Фиксированный азот и включается в метаболизм растительной клетки. При этом различают стадии первичной ассимиляции азота (вовлечение аммония в клеточный метаболизм), образования транспортных форм фиксированного азота (которые поступают из клубеньков в проводящую систему корня) и транслокации фиксированного азота (его перераспределение между разными органами растения). В первичной ассимиляции и образовании транспортных форм фиксированного азота ключевую роль играют клубенек-специфичные формы ферментов азотного обмена, синтезируемые растением (см. табл. 4.5). [c.182]