ЖИЗНЕННО НЕОБХОДИМЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

С учетом новейших достижений в области биохимической науки тщательно отобран материал по ферментативному катализу, витаминам, нуклеиновым кислотам, гормонам, процессам переноса наследственной информации в живых организмах, биоэнергетике, метаболизму основных классов жизненно необходимых соединений, нейроэндокринной регуляции биохимических процессов и др. Рассмотрены некоторые аспекты фото- и хеморецепции, биохимии нервной, мышечной и иммунной систем, а также прикладные направления биохимической науки. Цель учебного пособия — формирование у будущих специалистов представлений о фундаментальных достижениях в изучении химических основ жизни и развитии исследований в этой области научного знания. [c.2]

Назовите два элемента, которые в виде простых веществ вредны для живого организма, а в виде образуемого ими соединения жизненно необходимы животным и людям. [c.54]

Раздел I ЖИЗНЕННО НЕОБХОДИМЫЕ СОЕДИНЕНИЯ [c.34]

Гормоны — это жизненно необходимые соединения, синтезируемые в клетках желез внутренней секреции и активно влияющие на все виды метаболических процессов в живых организмах. [c.289]

Жизненно необходимые соединения — основные химические компоненты организма, отсутствие которых в процессах метаболизма приводит к гибели организма. [c.551]

Жизненно необходимые элементы — химические элементы, образующие жизненно необходимые соединения. [c.551]

Недостаток или избыток микроэлементов в почвах, водах, атмосфере, кормах и продуктах питания может служить причиной заболеваний растений, животных и человека, которые называют эндемическими заболеваниями или биогеохимическими эндемиями. Для предотвраш ения недостатка микроэлементов в почвах применяют микроудобрения. Для борьбы с эндемическими заболеваниями человека используют фторирование питьевой воды и введение соединений фтора в зубные пасты, иодирование поваренной соли, препараты, содержаш ие жизненно необходимые микроэлементы. В рационы сельскохозяйственных животных включают минеральную подкормку. [c.144]

Первооткрывателем витаминов был русский ученый Н. И. Лунин. В 1880 году в экспериментах с мышами им было показано, что в цельном молоке, кроме основных веществ (белков, жиров и углеводов), находятся в небольшом количестве и другие жизненно необходимые соединения. Термин витамины" был предложен в 1912 году польским ученым К. Функом, который обозначил ими вещества, присутствующие в пище в незначительных количествах, но играющие важную роль в обмене веществ. Выделенное и изученное им соединение содержало аминогруппу, что послужило основанием для названия этих веществ витаминами (с лат. - амины жизни). В настоящее время под это определение подпадают лишь тиамин, пиридоксин и цианкобаламин. Все остальные витамины не содержат аминогрупп. [c.93]

Фосфор — жизненно необходимый элемент — образует ряд удивительных соединений, называемых нуклеотидами, которые содержатся во всех клетках и являются компонентами более сложных структур, выполняющих основные функции в биоэнергетике и механизме наследственности. [c.182]

Мы уже обсуждали желудочный сок. С химической точки зрения желудочный сок-это просто соляная кислота НС1. Ясно, что это соединение должно быть предметом изучения в неорганической химии. Оно является примером неорганического соединения, обнаруживаемого в живом организме. Некоторые неорганические соединения являются даже жизненно необходимыми для человека, животных и растений. Примерами таких соединений могут служить вода, хлорид натрия и соли калия. [c.296]

В то же время автор не ставил задачу дать исчерпывающий и всесторонний обзор химии фторсодержащих гетероциклических соединений, а сделал попытку анализа главных тенденций в развитии методов синтеза таких соединений с целью выявления новых подходов для формирования гетероциклической системы, показа возможности использования перфторолефинов и их производных в качестве синтонов для получения этого класса соединений и прогноза наиболее новых и выгодных путей синтеза гетероциклов с учетом специфических свойств фторсодержащих полупродуктов для открытия и разработки новых химических средств, жизненно необходимых в фармакологических исследованиях. [c.8]

Пестициды — инсектициды, гербициды и фунгициды — жизненно необходимы как средство борьбы за увеличение производства продуктов питания и волокна и как средство профилактики против переносимых насекомыми болезней человека и домашнего скота. Хотя в последнее время в использовании пестицидов произошли существенные перемены озабоченность состоянием окружающей среды чрезвычайно затрудняет внедрение в США пестицидов с улучшенными характеристиками. Чтобы новое вещество получило признание практиков, требуется около 10 лет и 30 млн. долл. Обычно поиски приемлемо безопасного и, следовательно, коммерчески перспективного пестицида приводят к успеху после опробования более 10 ООО новых соединений. [c.39]

Раздел I — Жизненно необходимые соединения (главы 1—9) — содержит сведения об особенностях химического строения, физико-химических свойств и биологических функций соединений, относящихся к основным группам биологически активных веществ аминокислот, пептидов, белков, ферментов, витаминов, биометаллов, макроциклических и линейных тетрапирролов, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот и гормонов. [c.16]

В настоящее время для получения у животных, например собак, экспериментального диабета весьма часто прибегают не к удалению поджелудочной железы, в которой, помимо инсулина, образуется еще ряд других жизненно необходимых веществ, а к хроническому отравлению животного некоторыми химическими соединениями, например аллоксаном, избирательно действующим на островки Лангерганса, вызывая их перерождение. Аллоксан — производное пиримидинового ряда — [c.275]

Примерно лишь десятая часть из 103 существующих элементов необходима для построения или нормального функционирования человеческого организма. К ним относятся С, Н, Н, О, 8, Р,Са, Ма, Ре, К, С , 1Ид, Си и Мо. Все они одинаково важны, и попытки установить, какой же КЗ них имеет наибольшее значение,— бессмысленны. При отсутствии любого из них организм не смажет долго существовать Некоторые из этих элементов присутствуют в организме в виде ионов. Поваренная (столовая) соль поставляет два иона На+ и С1 эти ионы не выполняют структурных функций и не служат источником энергии. Тем не менее организм не просто нуждается в них, они ему жизненно необходимы, так как поддерживают баланс осмотического давления. Хлорид-ионы нужны организму для образования соляной кислоты (хлористоводородной кислоты) желудочного сока. Кровь нуждается в небольшом количестве гидроксильного иона. В этой главе мы рассмотрим поведение важнейших типов ионных соединений в водных растворах. [c.120]

Микроэлементы жизненно необходимы организму. Их физиологическая и биохимическая роль значительно прояснилась за последние годы. Она многообразна. Микроэлементы входят в состав ферментов, витаминов, гормонов и других физиологически активных соединений. Их недостаток снижает продуктивность растениеводства и животноводства, а резкий дефицит вызывает заболевания, даже гибель организмов. Но и избыточные концентрации микроэлементов вредны — они нарушают обмен веществ. [c.205]

Строение биологически активных соединений не установлено. Жизненно необходимый микроэлемент для растений [c.309]

Однако в последние годы установлено, что в очень небольших концентрациях ванадий является жизненно необходимым микроэлементом для человека и животных. Дневная потребность в ванадии составляет б—63 мкг. Недостаток ванадия вызывает замедление роста у детей и молодняка животных, аномалии скелета, ускоренное развитие атеросклероза и диабета, уменьшение противоопухолевого иммунитета, снижение способности к воспроизводству и повышенную смертность потомства. Тем не менее использование препаратов, содержащих соединения ванадия, категорически запрещено беременным женщинам, так как доказано, что этот элемент может быть токсичным для плода и вызывать уродства. [c.538]

Заключение Н. И. Лунина нашло подтверждение при установлении причины болезни бери-бери , или полиневрита, которая была широко распространена среди населения, питавшегося очищенным полированным рисом в странах Восточной и Юго-Восточной Азии. Причину полиневрита выяснил врач Эйкман в 1896 г., работавший в одном из тюремных госпиталей а острове Ява. Проведя обследования 280 000 заключенных в тюрьмах Явы, Эйкман установил, что при питании заключенных очищенным рисом эпидемии полиневрита отмечались -в 70,6% тюрем, а при питании заключенных полуочищенным рисом — только в 2,7% тюрем. В тюрьмах первой группы смертность нередко превышала 10%, а в тюрьмах второй группы составляла толь-,ко 0,16%. Эйкман показал, что в оболочке риса (рисовых отрубях) содержится какое-то вещество, которое предохраняет от заболевания полиневритом. В 1911 г. польский ученый Функ получил это вещество в чистом виде и установил, что оно принадлежит к низкомолекулярным органическим соединениям и содержит аминогруппу. Так как данное вещество относилось к группе жизненно необходимых соединений (vita — жизнь) и включало аминогруппу, то его и другие аналогичные соединения Функ предложил называть витаминами (vitamin). И хотя открытые позднее вещества этого класса уже не содержали аминогрупп, этот термин все же укрепился в науке. [c.78]

Следует отметить, что предложенный Функом [2] термин витамины , включающий представление о жизненно необходимых аминах, не отражает существа этих соединений, так как хотя многие витамины и содержат циклический азот, но первичная аминогруппа входит в структуру только нескольких витаминов — пиридоксамина, тиамина аминогруппа птериновых витаминов химически малоактивна. В то же время почти во всех витаминах содержится гидроксильная или карбонильная группа, способная превращаться в гидроксильную. Только один витамин—никотинамид — не содержит гидроксильной группы, но она содержится в молекуле кофермента, в виде которого никотинамид участвует в обмене веществ. [c.8]

Несмотря на то, что эти особые вещества присутствуют в пище, как подчеркнул еще Лунин, в малых количествах, они являются жизненно необходимыми. Так как первое вещество этой группы жизненно необходимых соединений содержало аминогруппу и обладало некоторыми (двойствами аминов, Функ (1912) предложил называть весь этот класс веществ в и т а м и и а м и [c.134]

Несмотря на то, что эти особые вещества присутствуют в пище, как подчеркнул еще Н. И. Лунин, в малых количествах, они являются жизненно необходимыми. Так как первое вещество этой группы жизненно необходимых соединений содержало аминогруппу и обладало некоторыми свойствами аминов, Функ (1912) предложил называть весь этот класс веществ витаминами (лат. vita — жизнь, vitamin — амин жизни). Впоследствии, однако, оказалось, что многие вещества этого класса не содержат аминогруппы. Тем не менее термин витамины настолько прочно вошел в обиход, что менять его не имело уже смысла. [c.141]

Если равновесие данной реакции в условиях живой клетки сильно сдвинуто влево, то кофермент присоединяется к апоферменту вместе с субстратом в момент реакции. Другой крайний случай — стабильные хо-лоферменты, содержащие прочно связанный кофермент. Они представлены сложными белками. Многие коферменты являются производными витаминов — незаменимых пищевых факторов (табл. 2.3), речь о которых пойдет в следующей главе. Витамины и другие коферменты в качестве жизненно необходимых соединений входят в состав компонентов пищи [c.96]

Алифатические серусодержащие соединения широко распространены в природе и играют важную роль в биологических процессах. Белковые цепи ферментов часто содержат тиольные группы, которые жизненно необходимы для их каталитической активности. Ядовитые свойства некоторых тяжелых металлов, например сурьмы, свинца, ртути, основаны на их способности соединяться с тиольными группами, препятствуя тем самым жизнедеятельности клетки. Тиолсодержащие ферменты ингибируются при обработке иодоуксусной кислотой, которая, являясь сильным алкилирующим агентом, превращает 5Н-группу в группу —ЗСНгСОгН. Кофермент А, имеющий в своем составе тиольную группу, при реакциях с карбоновыми кислотами превращается в соответствующие тиолкарбоновые эфиры (разд. 19.3). Доказано также, что при некоторых биологических реакциях алкилирования в качестве промежуточного соединения образу- [c.92]

В главах 12—15 освещаются вопросы обмена жизненно необходимых соединений, аминокислот, белков, углеводов, липидов, воды и минеральных веществ. В главе 12рассмотрен обмен белков и аминокислот, занимающий особое место в процессах метаболизма, что связано с уникальными биологическими функциями белков и специфической ролью аминокислот как основных источников азота для организмов человека и животных. Обмен углеводов обсуждается в главе 13. Известно, что углеводы занимают первое место среди веществ, служащих в качестве источника энергии для организма, а кроме того, они выполняют ряд других важных биологических функций. Обмен липидов описан в главе 14, особое внимание уделяется ряду специфических особенностей их метаболизма, связанных с химическим строением. Глава 15 посвящена рассмотрению процессов водно-минерального обмена и транспорта биологически активных соединений через клеточные мембраны, благодаря этим процессам поддерживается постоянство состава внутри- и внеклеточных жидкостей организма. [c.310]

Метаболические пути принято разделять на главные и специфические. Главные метаболические пути являются обпдими для распада и синтеза молекул жизненно необходимых соединений и во многом схожи у большинства представителей живого мира. Специфические метаболические пути характерны для синтеза и распада индивидуальных мономеров, специфических биомолекул и т. д. [c.311]

Даже этот беглый обзор некоторых биологических функций соединений азота и фосфора в живой природе убеждает нас в их жизненной необходимости, в том, что для нормального развития растений и животных необходимы соединения азота и фосфора. Поскольку растения периодически извлекают из почвы соединения этих элементов, для получения высоких урожаев необходимо регулярно вносить в почву азот1 ые и фосфорные удобрения. [c.88]

Биологическое значение полисахаридов многообразно. Это — запасные питательные вещества (крахмал, гликоген, инулин) в организмах растений и кивотных. Некоторые полисахариды несут в основном структурную и защитную функции (хонд-роитин-серная кислота, целлюлоза и др.). Маннаны и галактаны используются в качестве строительного и питательного материала, а гиалуроновая кислота, наряду со структурной функцией, участвует в регуляции распределения жизненно необходимых веществ тканей, епарин обладает важными биологическими свойствами, являясь антикоагулянтом крови в организме человека и животных. Полисахариды входят в состав групп специфических веществ крови и многочисленных сложных соединений — гликопротеидов и липополисахаридов, выполняющих в организме ряд важных функций. Они — основной энергетический материал организма. [c.199]

Как уже указывалось, биохимические процессы связаны с жизнедеятельностью микроорганизмов, которые расходуют кислород на получение энергии для поддерживания жизненных процессов и роста клеточных веществ. Схематически эти процессы можно выразить уравнениями, если условно принять суммарное соотношение жизненно необходимых элементов, входящих в состав всех органических соединений, загрязняющих сточную воду, за соединение, простейшая формула которого С НуОгМ. Тогда расход кислорода при дыхании будет отвечать следующей схеме [c.219]

Для поисков редких изотопов и установления верхних пределов распространенности гипотетических ядер были сконструированы специальные приборы. Экспериментально определенный изотопный состав элементов может быть использован для проверки гипотез о строении ядра, и точные таблицы распространенности изотопов жизненно необходимы ядерной физике. При рассмотрении разрешающей силы масс-спектрометра наложение, вызываемое пиком соседней массы, обычно выражают в процентах от высоты этого пика, причем наложение порядка 0,1% считается удовлетворительным. Однако когда один пик значительно превосходит соседний по интенсивности, влияние наложения становится более заметным и чувствительность обнаружения малого пика будет определяться не чувствительностью регистрирующей системы, а скорее этим наложением. Хвосты , связанные с пиками, в обычном аналитическом масс-спектрометре асимптотически стремятся к нулю с обеих сторон пика. Большей частью они вызываются разбросом пучка положительных ионов при столкновении с нейтральными молекулами газа. Однако на них оказывает влияние также разброс ионов в пучке по энергии и (при ионном токе 10 а) дефокусирующее действие объемного заряда [145]. Возможность использования любого прибора для измерения распространенности редких изотопов с любым массовым числом М определяется отношением ионного тока, соответствующего массе М, к ионному току, соответствующему массовому числу М . Приборы с простой фокусировкой, используемые обычно для подобных определений, позволяют получить величину этого отношения (чувствительность определения распространенности), равную 10 для массы 100 при наинизшей величине рабочего давления. Таким образом, наложение равно 1% распространенности изотопа, содержащегося в количестве 1 %. Один из путей повышения эффективной чувствительности определения распространенности заключается в концентрировании редких изотопов путем собирания положительных ионов с соответствующим массовым числом на одном масс-спектрометре и изучения концентрата на втором аналогичном приборе. Чувствительность определения распространенности, достигаемая в таком двухстадийном процессе, равна квадрату чувствительности, получаемой на одном приборе, так что мож но ожидать повышения этой величины до 10 . Такие результаты были получены путем последовательного соединения двух магнитных анализаторов масс на специальном приборе, построенном для изучения редких изотопов. У щели коллектора первого анализатора (дискриминирующая щель объединенной установки) ионы получают дополнительное ускорение и входят во второй анализатор. Необходимо отметить, что увеличение разрешающей силы на этой системе исчезающе мало. Первый такой прибор был построен Инграмом и Гессом [1011] энергия ионов в первом анализаторе была равна 1500 эв, а во втором — 10 ООО эв. Позднее Уайт и Коллинз 12162] построили установку, снабженную 20-ступенчатым электронным умножителем и очень чувствительным широкополосным детектором, что позволило получить высокую чувствительность определения распространенности. Этот прибор схематически изображен на рис. 30. Единственный природный изотоп, открытый за последнее десятилетие, был обнаружен при его помощи [2163] большое число элементов исследуется сейчас на наличие неожидаемых изотопов. Во многих случаях были установлены пределы существования данных изотопов, по порядку равные п-10 %. Например, для величин содержания Ыа и Ыа были установлены пределы, равные соответственно <1 10 % и<3-10 % прежний предел содержания этих изотопов был равен <2-10 %. [c.108]

Порфирины жизненно необходимы для клетки, так как они являются основными компонентами дыхательных пигментов и ферментов (см. гл. VIII, XII и XV). Их биосинтез подробно обсуждается в гл. XVII. Исходным соединением для этого процесса, начинающегося в митохондриях, является сук-цигшл-КоА, что также обусловливает весьма значительный и постоянный отток вещества из цикла. [c.364]

Если микробная клетка теряет микроэлементы, жизненно необходимые для ее метаболизма, она гибнет. Среди производных акридина имеются вещества, способные связывать металлы с образованием хелатов. К таким соединениям относятся 1-оксиакридпн и 1-окси-5-ампноакридин [78]. [c.304]

Фосфорные удобрения. Фосфор как жизненно необходимый элемент совершает в природе круговорот. Из почвы он извлекается растениями, из растений попадает в организм животных и человека. В почву фосфор возвращается с отходами животных организмов. Фосфоробактерии переводят фосфор из органических соединений в неорганические, усвояемые растениями. Однако из почвы выводится значительно больше фосфора, чем поступает его в почву. Поэтому для получения устойчивых урожаев его вносят в почву в виде удобрений. Из трех наиболее дефицитных питательных элементов — калия, фосфора и азота — фосфора содержится в почве гораздо меньше, чем азота, и в десятки раз меньше, чем калия. [c.130]

Естественно, что, как и всякий жизненно необходимый элемент, фосфор совершает в природе круговорот. Из почвы его берут растения, от растений этот элемент попадает в организмы человека п животных. В почву фосфор возвращается с экскрементами и при гниении трупов. Фосфоробактерпи переводят органический фосфор в неорганические соединения. [c.238]

В связи с термической неустойчивостью слабых связей естественно возникает вопрос почему столь непрочные способы соединения приобрели в биологических системах такую важную роль Рассмотрим, например, с этой точки зрения ферменты. Если эти белковые катализаторы так жизненно необходимы для осуществления обмена веществ при низких абсолютных температурах, то не разумнее ли было бы стабилизировать третичную и четвертичную структуру белков ковалентными связями, которые термически устойчивы Р1ли есть какой-то внутренний смысл в том факте, что функциональная эффективность ферментов совмещается с термолабильностью их структуры [c.215]

Поскольку образование нуклеиновых кислот, так же как н других необходимых для роста и развития веществ, связано с потреблением энергии, главным источником которой в живом организме являются трифосфаты (в основном АТФ и другие нуклеотиды), для выхода из состояния иокоя необходим, видимо, определенный уровень нуклеотидов в тканн. Если содержание нуклеотидов не достигает этого уровня, то покой продолжается. Когда же энергии запасено достаточно в процессе окислительного фосфорилирования, то при наличии других благоприятных условий меристематические ткани могут перейти к активному делению, не испытывая нехватки в нуклеиновых кислотах, белках и других жизненно важных соединениях. [c.188]

Ванадий в природе. В настоящее время не доказано, что ванадий является жизненно необходимым элементом для высших растений. Однако он необходим для роста и развития некоторых бактерий и служит стимулятором процесса фотосинтеза в зеленых водорослях. Предполагают, что он может частично замещать молибден в качестве переносчика азота при его фиксации клубеньковыми бактериями. В поверхностных пресных водах ванадий присутствует главным образом в виде У02(0Н)2. Гуминовые и фульвокислоты восстанавливают ванадий до катиона ванадила У0 + и связывают его в комплексные соединения, в которых донорными атомами служат атомы кислорода карбоксильных и фе-нолгидроксильных групп, а также атомы азота. Растения легко поглощают растворимые соединения ванадия. В растениях ванадий присутствует в виде У0 +. Ванадий в степени окисления +5 может быть ингибитором ферментов. В организмах человека и животных ванадий находится в основном внутри клеток в виде катиона УО , связанного различными внутриклеточными лигандами, главным образом фосфат-ионами. [c.537]

Из соединений магния наибольшее применения нашел MgO (наполнитель резины, в производстве огнеупоров и строительных материалов ) и Mg b (в производстве магнезиального цемента). Магний и кальций являются жизненно необходимыми элементами организмов человека и животных. [c.361]

Требования к качеству пищи очень сходны у большинства животных. Для их роста и размножения необходимо примерно 30 основных химических соединений. Сюда входят жизненно необходимые аминокислоты, большинство витаминов группы В, один стерол и некоторые неорганические соединения. Лакки [1247] в статье Единый рацион для всех живых существ представил состав такого рациона. Лакки понимал, что рацион с правильным составом всех питательных веществ, необходимых для разведения всех видов, возможно, никогда не будет найден, однако, исходя из сходства требований животных к пище, он предложил универсальный рацион № Ь>. Несомненно, этот рацион мог бы поддерживать рост некоторых многоядных насекомых, которые, возможно, питались бы им, однако химические и физические требования к пище большинства растительноядных, хищных и паразитических насекомых этот рацион не мог удовлетворить. [c.270]

Жизненная необходимость в ясной номенклатуре фторуглеродов определяется интересами как химии фторуглеродов, так и химии углеводородов. Простым примером в этом отношении может служить соединение, называемое перфторэтилбензолом. Что подразумевается под этим названием— aEg gHg или gEg eEg Более сложные молекулы приводят к еще большей путанице. [c.339]