Синтез углеводов из белков

Вулканическая деятельность во всех ее проявлениях играла в этом отношении выдающуюся роль. Обогащая обширные зоны поверхности, в том числе и те, которые граничили с водоемами, соединениями металлов, вулканы способствовали развитию каталитических реакций. Вещества, выбрасываемые во время извержений, получаются в активном состоянии это, например, оксид кремния (IV) в форме высокопористой массы —пемзы, образующейся при застывании кислых лав (ее пористость достигает 80%) и др. Другой важной породой, которая могла функционировать и как адсорбент, фиксирующий на своей поверхности разнообразные частицы, и как катализатор, является глина. Глины относят к числу древнейших пород. Глинистые минералы (например, монтмориллонит) имеют пластинчатое строение силикатные слои, максимальное расстояние между которыми равно приблизительно 1,4 нм, разделены слоями молекул воды толщина этих слоев может изменяться в широких пределах. Глины обратимо связывают катионы и таким образом могут служить в качестве регулятора солевого состава окружающей водной среды. Скопление органических веществ на поверхности глинистых минералов, возможно, сыграло решающую роль в появлении предбиологических структур и возникновении жизни (Д. Бернал). По Акабори, из формальдегида, аммиака и циановодорода в абиогенную эру образовался амино-ацетонитрил, который подвергался гидролизу и полимеризации на поверхности глин, образуя вещества, близкие к белкам. Акабори показал, что нагревание аминоацетонитрила с кислой глиной ведет к появлению продукта, дающего биуретовую реакцию (реакция на белок). Твердые карбонаты, которые входят в большом количестве в состав земной коры, вероятно, катализировали процесс образования углеводов. Гидроксид кальция также может служить катализатором в таких процессах. Исходным веществом для синтеза углеводов служит формальдегид. Прямым опытом доказано (Г. Эйлер и А. Эйлер), что гликолевый альдегид и пентозы получаются из формальдегида в присутствии карбоната кальция. Схему образования углеводов из простейших соединений предложил М. Кальвин. [c.377]

Ответственная роль в биохимическом синтезе белков принадлежит нуклеиновым кислотам, которые определяют его специфичность, В самой структуре нуклеиновых кислот заключены основы точного их воспроизведения и направленного синтеза белковых молекул, а также передачи наследственных признаков организма. В то же время белок-фермент способствует синтезу нуклеиновых кислот, полисахаридов и других высокомолекулярных соединений. Сложный комплекс веществ белков, нуклеиновых кислот, углеводов и регуляторов их химических превращений, а именно ферментов, гормонов, витаминов, составляет основу жизненного цикла организма. [c.18]

Одновременно с распадом органического азотсодержащего вещества в почве происходят и вторичные процессы синтеза, когда минеральные соединения азота вновь переходят в органические, не усвояемые для растений. Эти процессы носят биологический характер. Микроорганизмы строят белок своих тел, используя углеводы и азот. Различные бактерии, актиномицеты и плесневые грибы разлагают клетчатку, пентозаны и другие вещества растительных и животных остатков. В качестве азотной пищи им необходимы в первую очередь легкорастворимые соединения азота почвы, которые они переводят в белок плазмы клеток. [c.181]

Чтобы объяснить механизм синтеза протеиновых веществ в растениях, Лев исходит из установленного многочисленными физиологами факта, что аспарагин — единственное азотистое соедине]гие, которое всегда можно обнаружить в растениях. Аспарагин не только имеется нормально в корнях, клубнях, стеблях, почках и в прорастающих растениях, но всегда появляется в растениях, когда они вынуждены поддерживать свое существование исключительно за счет протеиновых запасов, т. е. когда нехватает углеводов для дыхания. С д])угой стороны, если эти растения получают достаточное количество углеводов, количество аспарагина резко уменьшается и он превращается в белок и живую протоплазму. Из этого Лев делает вывод, что аспарагин является основным ядром молекулы белка, которое либо служит для построения молекулы, либо встречается в качество продукта со распада. [c.199]

Поскольку такой механизм первичного взаимодействия способствует связыванию фагов с любыми отрицательно заряженными поверхностями, у некоторых фагов развились приспособления, препятствующие такому неспецифическому связыванию или (если оно произошло) инъекции генома. Например, хвостовые волокна фага Т4 обычно уложены таким образом, что не могут обеспечить адсорбции частицы без активации триптофаном. Фаг Х обладает способностью начинать инъекцию ДНК лишь после взаимодействия участка хвостового отростка фага с определенным белком клеточной мембраны, продуктом гена pts М. Интересно, что белок гена pis М, как и адсорбционный белок Lam В, участвует в транспорте углеводов. Поскольку синтез белка Lam В индуцируется в присутствии мальтозы, то и количество рецепторных сайтов для фага X зависит от этого. [c.197]

Организм при диабете теряет способность нормально использовать глюкозу и откладывать ее в тканях в виде гликогена. Введенный с пищей белок в значительной степени выделяется в виде глюкозы из организма, диабетика. В опытах на собаках с экспериментальным сахарным диабетом-было показано, что свыше 50% (иногда до 80%) введенного белка превращается в глюкозу. Естественно, возник вопрос, какие аминокислоты играют в этом процессе наиболее важную роль. В настоящее время можно считать доказанным, что способностью к гликонеогенезу обладают преимущественно те аминокислоты, при распаде которых тем ил иным путем образуется пировиноградная кислота. Такого рода связь вполне понятна, если принять во внимание, что пировиноградная кислота является-нормальным промежуточным продуктом распада и синтеза углеводов. [c.380]

Пируваткиназа — фермент, катализирующий реакцию (XI.12),— также нуждается в Mg + или Мп + (Са + выступает как конкурентный антагонист этих ионов). Кроме того, для максимальной активности фермента необходимо также присутствие одновалентных катионов (К+, Rb+ или s" ), которые, вероятно, оказывают стабилизирующее действие на конформацию фермента (антагонистами являются Na и Li+). Таким образом, пируваткиназа ведет себя как типичный легко деформируемый белок, способный к аллостериче-ским взаимодействиям. Равновесие реакции (XI.12), весьма невыгодное для ее обращения (при котором роль субстрата играет пировиноградная кислота), и низкое число оборотов фермента в обратной реакции (всего 12, тогда как при образовании пировиноградной кислоты оно равно 6-10 ) обеспечивают мощную термодинамическую и кинетическую блокировку, препятствующую использованию этой реакции в синтезе углеводов. [c.290]

По своему составу доставляемые кровью питательные вещества отличаются от белков, жира и сахара, которые мы находим в молоке. В самом деле, характерные составные части молока — его белок (казеиноген) и молочный сахар — в готовом виде не имеются ни в крови, ни в других органах тела. Следовательно, азотистые вещества, имеющиеся в крови, подвергаются в молочной железе существенной перестройке для образования характерного для молока сложного белка казеиногена. То же относится и к сахару. Лактоза является дисахаридом, состоящим из глюкозы и галактозы с кровью же в молочную железу доставляется глюкоза. (Следовательно, в молочной железе часть глюкозы крови превращаеся в галактозу, а затем здесь же осуществляется синтез лактозы. Ни в каких других органах синтез лактозы не происходит. Жир молока хотя и близок по составу к другим жирам организма, но все же имеет и свои особенности. Так, молочный жир содержит меньше стеариновой и больше низших жирных кислот (масляной, капроновой, каприловой и т. д.), чем другие жиры тела. Молочная железа, таким образом, несколько перестраивает и жиры, приносимые с кровью. Кроме того, молочная железа, как и другие органы, обладает способностью превращать углеводы в жиры. У жвачных животных жиры молока синтезируются с большой интенсивностью из уксусной кислоты, возникающей в процессе распада тех или иных веществ. Увеличение содержания фосфорных соединений, в частности фос( )атидов, в молочной железе в период лактации указывает на определенную связь мел<ду деятельностью железы и накоплением фосфорных соединений. [c.453]

Одновременно с минерализацией органического азотсодержащего вещества в почве происходят и вторичные процессы синтеза, когда минеральные соединения азота вновь переходят в органические, не усвояемые для растений. Эти процессы носят биологический характер. Микроорганизмы строят белок своих тел, используя углеводы и азот. Различные бактерии, лктиномицеты и плесневые грибы разлагают клетчатку, пентозаны и другие [c.192]

Во время хранения навоза в нем идут при участии микроорганизмов как процессы распада твердых выделений животных и подстилки с образованием более простых минеральных соединений (в частности, образование аммиачного азота из более сложных белковых веществ), так и вторичные процессы синтеза, например переход аммиачного азота в бел1<и тел микроорганизмов. Микроорганизмы навоза, размножаясь, строят белок своего тела из углеводов кала, подстилки и азота аммиака. Часть аммиачного азота переходит в амидную форму. [c.354]

СЯ результатом того, что капсулярные полисахариды обоих типов химически родственны. Полисахарид пневмококков типа VHI также состоит из D-глюкозы и D-глюкуроновой кислоты, но в молярном отношении 7 2, а не 1 1, как в случае шолисахарида типа П1. Полисахарид пневмококков типа XIV содержит ЛГ-ацетилглюкозамин и D-галактозу в молярном отношении 1 3. В фундаментальной работе Авери показал, что типовая специфичность пневмококков контролируется особой нуклеиновой кислотой, характерной для каждого данного типа. Так, нуклеиновая кислота пневмококков типа III может индуцировать превращение пневмококков типа II в тип III это доказывает, что она контролирует синтез полигахарида, определяющего типовую специфичность. Если однажды изменение типа было индуцировано нуклеиновой кислотой, то и сама она будет далее репродуцироваться в процессе деления клеток. Аналогичные полисахариды со специфической активностью были получены и из других патогенных бактерий. Гаптен гемолитических стрептококков группы А состоит из эквимолекулярных количеств М-ацетил-О-глюкозамина и D-глюкуроновои кислоты. Два активных полисахарида туберкулезных бацилл человека представляют собой сильно разветвленные высокомолекулярные соединения, составленные из четырех углеводных остатков (Хеуорс, 1948). Было показано, что антигены некоторых бактерий представляют собой сложные комплексы, содержащие полисахарид и белок. Осуществлен сиитез углеводо- белковых антигенов, специфичность которых определяется строением углеводной составляющей. [c.566]

Если в биохимии и имеются аналогичные явления и процессы, которые могли бы быть нам полезны, то, конечно, их можно встретить в области обмена липидов и углеводов, который все более интенсивно и глубоко изучается. Мы знаем, что в обмене липидов главная роль принадлежит ацетилкоферменту А. Эта основная единица, коль скоро она уже синтезирована, действует как первичный донор в реакциях ацетилирования и как акцептор ацетильных групп, образующихся в процессе обмена липидов. Недавно обнаружен белок, служащий переносчиком ацильной группы [25]. Получены данные, что синтез, окисление и восстановление высокомолекулярных жирных кислот с четным числом углеродных атомов происходят таким образом, что растущая углеродная цепь никогда не освобождается, оставаясь связанной с белком-иереносчиком. Руководствуясь этими фактами, мы можем предсказать, что вслед за начальной стадией восстановления сульфата в сульфит и нитрата в нитрит будет происходить образование промежуточных продуктов, связанных с белком. Дальнейшее восстановление этих промежуточных продуктов — их включение в аминокислоты и другие многочисленные соединения серы и азота, входящие в состав живой клетки,— будет происходить в соответствии с законами сохранения энергии химических связей и с общими закономерностями переноса грунп. [c.286]

КОРМОВЫЕ ДРОЖЖИ. Сухая масса дрожжеподобных грибов, содержащая белок — 47—54, углеводы — 13—16, безазотистые экстрактивные вещества — 22—40, зола —6—9%. В состав белка К. д. ВХ01ДЯТ жизненно необходимые аминокислоты аргинин, гистидин, дизин, лейцин, тирозин, треонин, фенилаланин, метионин, валин, триптофан. К. д. содержат витамины В Вг, нантотеновую кислоту, Ве, биотин и другие. В К. д. находится также эргостерин, который после облучения ультрафиолетовым светом образует витамин Вг. За счет микробиологического синтеза, производимого специальными микроорганизмами, можно обогащать К. д. витаминами Вг и Б12 и антибиотиками. Зола дрожжей содержит ценные для животных микроэлементы и в большом количестве фосфор, калий, магний и кальций. [c.154]

Значение аминокислот. Аминокислоты, независимо от их происхождения, используются организмом в различных направлениях для построения белковых тел клеток и тканей для образования углеводов и жиров для синтеза гормонов и витаминов белок служит также источником энергии. Выработка ферментов, гормонов и других специальных продуктов происходит даже во время голодания, когда синтезы их могут осуществляться только за счет белков собственных тканей. В качестве примера синтеза некоторых соединений в организме при участии аминокислот можно указать на гооцесс переметилирования (1911). Так выяснилось, что холин (СНд)я N (ОН) СН2СН2ОН может синтезироваться при помощи метильных групп метионина путем метилирования, вероятно, этаноламина HaN Ha HaOH-Затем эти метильные группы могут быть перенесены с холина на вещество, из которого образуется креатин [c.364]

Белок, получаемый из углеводородов и углеводов, ценен тем, что при его синтезе образуется весь необходимый набор витаминов. Это не просто животный или растительный белок, а высоковитаминизированный белок с большим содержанием аминокислот. [c.164]

Гормоны связываются со специфическими рецепторами на поверхностной мембране клетки и активируют расположенный с внутренней стороны мембраны С-белок. Этот белок активирует или подавляет активность фермента аденилатциклазы. Аденилатциклаза катализирует синтез циклического АМФ из АТФ (рис. 52). Действие цАМФ ("вторичный передатчик") внутри клетки реализуется через другой фермент — протеинкиназу (ПК), которая при отсутствии цАМФ не активна. Далее цАМФ-активируемая про-теинкиназа катализирует перенос остатков фосфорной кислоты от АТФ на молекулы различных белков внутри клетки. Фосфорилированию могут подвергаться ферменты расщепления жиров, углеводов, других систем организма. В таком случае усиливается синтез АТФ в клетке, увеличивается количество ферментов белкового синтеза, изменяется функциональная активность клетки. Циклический АМФ расщепляется ферментом фосфодиэс-теразой, в результате чего прекращается действие гормона. [c.139]

Вопросы, связанные с промышленным производством всех продуктов, дающих биотехнологии источники углерода и энергии для роста микроорганизмов н биосинтеза, в этой главе подробно рассматриваться не будут. Здесь будут кратко изложены основы технологии наиболее важных веществ, в первую очередь субстратов для биосинтеза микробного белка. К ним относятсяУпара-финовые углеводороды нормального строения етанол, этанол, метан как компонент природного газа и углеводы различного происхождения, прежде всего гидролизаты растительного сырья. Белок одноклеточных можно получать с утилизацией некоторых отходов целлюлозно-бумажного производства, химической и нефтехимической промышленности, которые, однако, не применяются в других процессах микробиологического синтеза. [c.33]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология