Дыхательные субстраты

Вторая группа флавопротеидов гораздо более многочисленна. Эти дегидрогеназы не способны выполнять роль непосредственных акцепторов электронов дыхательного субстрата. Они могут получать только электроны, предварительно мобилизованные анаэробными дегидрогеназами. Окисляя восстановленные пиридиновые дегидрогеназы, они передают получаемые от последних электроны по цепи в направлении к кислороду. Флавиновые ферменты различаются и в отношении акцепторов, которым они способны передавать полученный водород (электроны). Такими акцепторами могут служить другие дегидрогеназы или окисленный цитохром, или, наконец, кислород. Флавопротеиды, способные переносить электроны на кислород, являются, по существу, настоящими оксидазами (например, глюкозооксидаза, оксидаза <1-аминокислот и др.), В результате действия этих ферментов образуется перекись водорода, кислород которой используется пероксидазой. Таким образом, флавиновые оксидазы и перокси- [c.231]

Особенность циклического фосфорилирования заключается в том, что АТФ образуется без использования внешнего донора электронов и электронного акцептора. В дыхании АТФ образуется при расходовании свободной энергии, освобождаемой во время течения электронов от дыхательного субстрата к молекулярному кислороду. Циклическое фотофосфорилирование не нуждается ни в дыхательном субстрате ни в молекулярном кислороде. Свободная энергия, нужная для синтеза пирофосфатных связей АТФ, доставляется исключительно абсорбированным светом. [c.329]

Особенно интересен способ, с помощью которого микроорганизмы, особенно бактерии, могут окислять синтетические фенолы, такие, как 2,4-дихлорфенокси-. уксусную кислоту, до двуокиси углерода. В этой главе рассматриваются конечные стадии разложения природных и синтетических фенолов микроорганизмами, а также способность высших растений использовать подобные фенолы или фенольные гликозиды в качестве дыхательных субстратов. [c.200]

На протяжении многих десятилетий биологическое значение дыхания сводилось исследователями только к высвобождению энергии дыхательного субстрата и ее использованию живой клеткой. В дальнейшем детальное изучение биохимической природы и энзиматических механизмов, с которыми связан процесс дыхания, позволило не только убедиться в сложности этой функции, но и заставило обратить внимание на огромное значение тех промежуточных продуктов, которые возникают на пути преобразования органической молекулы в конечные продукты окисления углерода и водорода, т. е. в СОг и НгО. Это изучение позволило пролить также свет на вопрос о путях и механизмах, которыми обеспечивается возможность использования живой клеткой химической энергии органического вещества, подвергающегося распаду в акте дыхания. [c.209]

Интенсивность дыхания как запасающей ткани, так и зародыша высока, что связано с высокой метаболической активностью этих двух частей семени. Дыхательные субстраты в этих частях могут быть различными к тому же они могут изменяться в процессе прорастания. Об этом свидетельствуют изменения дыхательного коэффициента (разд. 9.5.9). [c.129]

Свет Дыхательные субстраты [c.306]

Качественные изменения, происходящие в клетках растений под воздействием патогенных микроорганизмов, не ограничиваются изменением степени участия отдельных оксидаз в завершающем этапе окисления. Работами последних лет показано, что в результате инфекции могут изменяться и основные пути окисления дыхательного субстрата. Окисление фосфорилированной гексозы может идти по меньшей мере тремя путями. Аэробное, окисление осуществляется либо путем превращений, связанных с циклом ди- и трикарбоновых кислот, либо гексозомонофосфатным путем. Анаэробный, гликолитический путь использования молекулы гексозы также не исключен в аэробных условиях. [c.144]

Нам представляется, что эти данные служат доказательством участия кислорода воды в окислительном распаде органических веществ в ростках пшеницы. Вместе с тем они указывают на отсутствие прямого окисления у этих растений дыхательного субстрата кислородом атмосферы. [c.127]

Когда в качестве дыхательного субстрата используются липиды, они сначала гидролизуются до глицерола и жирных кислот, после чего от молекулы жирной кислоты последовательно отщепляются двууглеродные фрагменты, так что на каждом этапе эта длинная молекула укорачивается на два атома углерода. Двууглеродная ацетильная группа соединяется с коферментом А и образовавшийся ацетил-КоА вступает, как обьгано, в цикл Кребса. Из каждой молекулы жирной кислоты извлекается большое количество энергии при окислении стеариновой кислоты, например, выход АТФ составляет 147 молекул. Неудивительно поэтому, что жирные кислоты — важный источник энергии. Около половины обьганых энергетических затрат сердечной мышцы, скелетных мышц (в покое), почек и печени покрывается именно за счет окисления жирных кислот. [c.350]

В одной из предыдущих глав было показано, как под влиянием энергии поглощенного света в хлоропластах начинается перенос электронов по цепочке соединений, иногда значительно отличающихся по величине окислительно-восстановительного потенциала, а значит, и энергии. Если обратиться к аналогичному процессу электронного транспорта в митохондриях (который был расшифрован раньше, чем у хлоропластов), то можно убедиться, что эта энергия затрачивается на образование АТФ. Этот процесс получил название окислительного фосфорилирования, поскольку был сопряжен с окислением дыхательных субстратов кислородом. [c.186]

Дыхание клетки — это процессы регулируемого окисления дыхательных субстратов, в результате которого происходит высвобождение и запасание энергии в таком виде, в каком она может быть легко использована для осуществления функций клетки, требующих затраты энергии. Эти процессы происходят в клетках высших организмов в особых субклеточных тельцах — митохондриях. В качестве основного субстрата в митохондриях используется пировиноградная кислота (или ацетилкофермент А), поэтому в настоящей главе рассматривается окислительный распад пировиноградной кислоты, сопряженный с запасанием энергии. Процессы, ведущие к образованию пировиноградной кислоты из углеводов, обсуждаются далее в гл. 10. [c.56]

Кратко изложенные здесь материалы показывают, что при изменении температуры, парциального давления кислорода и других условий среды в дыхательном газообмене растения происходят не только количественные, но и серьезные качественные изменения. Эти сдвиги касаются степени участия в дыхании отдельных ферментных систем, отчего в значительной степени зависит и химическая природа соединений, используемых в качестве дыхательного субстрата. [c.239]

По мере окисления дыхательного субстрата мобилизуются запасы углеводов или липидов. [c.390]

В качестве дыхательного субстрата интенсивно используется гликоген. [c.390]

Как уже указывалось, функции митохондрий неразрывно связаны с их нативной структурой. Любое воздействие, вызывающее нарушение последней (увеличение объема вследствие набухания, нахождение митохондрий в среде, не содержащей аденилатов, или дыхательных субстратов, действие токсинов паразитов и др.), тотчас же вызывает разобщение окисления и фосфорилирования. При нарушении структуры митохондрий активируется деятельность содержащегося в них фермента АТФ-азы, расщепляющей молекулу АТФ. [c.51]

Другая сторона теории Баха, которая постулирует существование в клетке специфических соединений, выполняющих роль переносчиков водорода дыхательного субстрата, получила дальнейшее развитие еще в конце прошлого века в исследованиях Владимира Ивановича Палладина. [c.218]

Активированный оксидазой кислород взаимодействует с хромогеном. Образующийся пигмент окисляет дыхательный субстрат, превращая последний в конечные продукты распада (СО2, Н2О). При этом пигмент восстанавливается до хромогена и может принимать участие в дальнейших превращениях. [c.218]

Позднее, под влиянием новых экспериментальных данных, Палладии пришел к заключению, что хромоген активирует не кислород воздуха нри помощи оксидаз, а водород дыхательного субстрата при помощи дегидрогеназ. [c.218]

Большое значение в окислительно-восстановительных превращениях дыхательного субстрата имеют процессы окислительного декарбоксилирования, в которых участвует свободный кислород. [c.238]

Заканчивая описание регулирующих дыхание ферментных систем, необходимо упомянуть еще об одной группе катализаторов. Непосредственно не участвуя в окислении молекулы субстрата и транспорте электронов, эти ферменты выполняют, тем не менее, очень важную роль в предварительной подготовке дыхательного материала и, тем самым, в осуществлении клеткой функции дыхания. Напомним, что способность ферментов группы дегидрогеназ осуществлять первичное окисление дыхательного субстрата распространяется лишь на соединения с небольшой, относительно просто построенной молекулой (органические кислоты, спирты, простые сахара). Между тем, в качестве источника энергии клетка использует самые различные органические соединения, в том числе белки, сложные формы полисахаридов, жиры и др. Очевидно, этому должно предшествовать преобразование молекул полимеров, упрощение структуры молекулы и придание образующимся в ходе последнего продуктам химического строения, соответствующего специфике того или иного из окислительных ферментов. [c.238]

Дальнейший толчок развитию взглядов на активную роль фенольных соединений в метаболи зме раст нви-4ы дан широко. известными работами В. Палладина (1908, 1912, 1916). Работы Палладина явились новым словом в учении о дыхании растений. Он считал, что акцепторами водорода на конечных этапах дыхательного процесса являются окисленные (хинонные) формы фенольных соединений. Присоединяя водород, хиноны переходят в хромогены (собственно фенольные соединения), последние при участии специфичных оксидаз опять окисляются кислородом воздуха в хиноны. Таким образом, попеременно окисляясь и восстанавливаясь, хромогены при помощи ферментов (полифенолок-сидаза, пероксидаза) служат связующим звеном между водородом дыхательного субстрата и кислородом окружающей атмосферы. [c.9]

Впервые идея о том, что фенольные соединения могут участвовать в окислительно восстановительных процессах, была выдвинута в начале нашего века Палладиным [52, 53], который предположил, что некоторые фенольные соединения, в частности флавоны и антоцианы, принимают участие в дыхании растений, являясь переносчиками водорода дыхательного субстрата па конечных этапах дыхания. В начале 20-х годов Опарин [54, 55] экспериментально показал, что система хлорогеновая кислота + полифенол-оксидаза способна окислять аминокислоты, ряд пептидов и даже некоторые белки. В середине 30-х годов Сцент-Дьердьи [56] пришел к выводу, что у высших растений конечные этапы дыхания могут осуществляться двумя механизмами полифенолоксидазным и пероксидазно-аскорбатоксидазным. Однако и в последнем случае, по мнению Сцент-Дьердьи, посредником между пероксидазой и аскорбиновой кислотой должны являться флавоноиды, содержащие орто-гидроксильную группу. [c.122]

Бесман и Бесман [23] предложили объяснение механизма печеночной комы, основанное на том, что аммиак может нарушать использование а-кетоглутаровой кислоты в тканях. Можно ожидать в этих условиях торможения реакций цикла лимонной кислоты и тем самым окислительного обмена в мозге. Согласно этой гипотезе, высокие концентрации аммиака должны вызывать усиленное образование глутаминовой кислоты и а-кетоглутаровой кислоты. Эта реакция, катализируемая глутаматдегидрогеназой, способствовала бы быстрому связыванию а-кетоглутаровой кислоты. Рекнагель и Поттер [28], исследуя кетогенное влияние аммиака в опытах с кашицей печени, нашли, что в присутствии хлористого аммония происходит превращение а-кетоглутаровой кислоты в глутаминовую это приводит к снижению образования щавелевоуксусной кислоты, вследствие чего обмен дыхательных субстратов переключается в сторону образования ацетоуксусной кислоты. [c.465]

В настоящее. время не ясно, способны ли растения разрывать бензольное кольцо или использовать фенольные соединения в качестве источника питания. Бактерии и грибы вырабатывают ферментативные системы для использования ароматических соединений в качестве дыхательных субстратов ферменты синтезируются только при выращивании организма на среде, содержащей ароматические вещества. Ароматические соединения обычно гидроксили-руются до разрыва кольца, и только дифенолы могут разрушаться сразу. Кислород включается по ароматической связи, прилегающей к фенольному гидроксилу, или между о-оксигруппами кольцо разрывается либо с образованием дикарбоновой кислоты, либо соединения, содержащего альдегидную и карбоксильную группы. Такие сложные ароматические соединения, как [c.228]

Исследования Накамуры [31, 32, 39, 40] над Bhodoba iVus ра-lustris показали, что те же самые вещества, которые используются в качестве субстрата для фотосинтеза, энергично потребляются в темноте и как дыхательные субстраты. [c.115]

Как показывает схема (Л), если дыхательный субстрат поступает в дыхательную цепь через НАД-Н, в цепи происходят три реакции фосфорилирования и при переносе двух элект1ронов от субстрата к кислороду из митохондрии одновременно перекачиваются наружу шесть ионов Н+ и синтезируются три молекулы АТФ. В другом случае (В), когда дыхательный субстрат представлен сукцинатом, в дыхательной цепи происходит два фосфорилирования, во внешнее пространство переносятся всего четыре иона Н+ и образуются только две молекулы АТФ. [c.51]

Служат источником энергии, высвобождаемой при окислении в процессе дькания глюкоза — обьиный дыхательный субстрат и наиболее распространенный моносахарид [c.113]

Итак, мы видим, что системы фосфокреатина и анаэробного дыхания поставляют энергию быстро, но только в течение короткого времени. Аэробная система способна служить источником энергии неограниченно долго при достаточном количестве дыхательного субстрата. В таких видах спорта, которые рассчитаны на короткое и резкое усиление мышечной активности, например в беге на короткую дистанцию или в поднятии штанги, энергию поставляет главным образом система фосфокреатина. При беге на 200 м анаэробное дыхание может служить дополнительным источником энергии. При беге на 400 м оно поставляет уже большую часть энергии, а при таких играх, как теннис, сквош или футбол, практически вся энергия в момент предельного напряжения поступает от этой системы. Те виды спорта, в которых главное — выносливость, например марафон, бег трусцой или бег на лыжах по пересеченной местности, зависят почти целиком от аэробного дыхания. [c.353]

Изучение дьгхательных коэффициентов дает ценные сведения о природе дыхательных субстратов и о типах метаболизма (табл. 9.5). [c.375]

Изучая влияние дыхательного субстрата, ингибиторов дыхания и т. п. на скорость поглощения стрептомицина клетками водоросли Nitella lavata, Прамер (Ргатег, 1956) пришел к выводу, что процесс этот требует затраты энергии. [c.77]

В ряде случаев установлено, что в инфицированных тканях активируются процессы анаэробного распада дыхательного субстрата. Уильямсон (Williamson, 1950), например, изучив образование этилена у двенадцати растений, пораженных различными болезнями, нашел, что повышенное образование этилена (представляющего собой один из продуктов анаэробного обмена) является [c.144]

Представляет большой интерес вопрос о той последовательности, в которой размещены отдельные представители весьма сложной системы ферментов, осуществляющих перенос водорода (электронов) дыхательного субстрата на кислород. В начале главы были освещены основы современных представлений об общих принципах, регулирующих направления потока электронов в окислительно-восстановительных системах. При этом было подчеркнуто, что основным фактором, определяющим способность какого-либо соединения присоединять либо отдавать электроны, является соотношение величин окислительных потенциалов данного соединения и соединения, с которым оно взаимодействует. Необходимо, кроме того, учитывать, что непосредственное взаимодействие соединений, имеющих различные потенциалы, осу-шествляется самопроизвольно тем успешнее, чем меньше различия между их потенциалами. Ниже представлены данные, характеризующие величину потенциалов основных представителей различных групп ферментов, участвующих в процессе транспорта электронов, а также потенциал кислорода и потенциал некоторых соединений, образующихся как промежуточные продукты распада органической молекулы. [c.240]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология