Метаболизм серы в растениях

Сера входит в состав многих важных природных соединений, поэтому здесь уместно вкратце рассмотреть пути включения этого элемента в общий метаболизм. В неорганическом мире атомы серы существуют в различных состояниях, отличающихся степенью окисления. Прежде чем войти в состав органических молекул, они должны быть восстановлены до сульфида (S ). Многие микроорганизмы и высщие растения способны использовать в качестве источника серы сульфат-ион этот ион восстанавливается до сульфид-иона в последовательности реакций (схема 12), аналогичных тем, которые обеспечивают усвоение нитрат-иона (см. схему 8)-У некоторых анаэробных бактерий сульфат может служить конечным окислителем в этом случае перенос электронов также обеспечивает ступенчатое восстановление до сульфида. [c.404]

Другой практически важный препарат из производных дитиофосфорной кислоты — фосфамид. Аналогично карбофосу при нагревании он может перегруппировываться в соответствующий тиоловый изомер, обладающий более высокой токсичностью. При окислении происходит отщепление тионовой серы и образуется монотиофосфат. Фосфамид легко гидролизуется в растворах щелочей и кислот. Метаболизм его в растениях и в организме животных может быть представлен общей схемой (53). [c.460]

Растения накопляют некоторые продукты метаболизма, поскольку у них нет органов выделения. У высших животных состав организма относительно постоянен ненужные вещества удаляются из организма через почки, кишечник, кожу и легкие. К таким веществам относятся мочевина, креатинин, мочевая кислота, двуокись углерода, некоторые соединения серы и фосфора, а также избыток воды, ионов натрия, калия, кальция и хлор-ионов. Все эти вещества переходят из клеток тканей тела в тканевую жидкость и затем через общую систему кровообращения к органам выделения. [c.369]

В результате исследований было установлено, что поглош,ение растениями газообразных загрязнителей связано с растворимостью этих газов в водной пленке на поверхности мезофильных клеток [28]. Растворение газов обычно влечет за собой ионизацию, поэтому в процессах метаболизма могут также участвовать ионы. Исследование участия ионов в метаболизме растений представляет определенные трудности. Это связано с определением концентраций иона в растворе, которая непосредственно связана с концентрацией соответствующего газа в атмосфере. В настоящее время не существует метода для определения истинной концентрации ионов, так как в процессе нормального метаболизма клеток происходит постоянная трансформация ионов, например, образование анионов оксидов азота и серы при растворении газов во влаге клетки. [c.185]

Цистеин — первый стабильный продукт, в котором органическая сера находится в восстановленной форме. Он дает начало образованию большей части производных серы. Ближайшим производным цистеина является цистин, образующийся при ферментативном окислении сульфгидрильной группы в дисульфидную. Цистеин служит также предшественником метионина ( H3S H2 H2 HNH2 OOH) - важнейшей серосодержащей аминокислоты главного пути метаболизма серы у растений, который, по существу, представляет собой конечный продукт ассимиляторной редукции сульфата [c.242]

Значение насекомоядности. Многие насекомоядные растения живут на почвах, бедных минеральными элементами. Их корневая система слабо развита. У этих растений в отличие от других болотных растений, как правило, нет микоризы, поэтому усвоение минеральных элементов из пойманной добычи имеет для них большое значение. Из тела жертвы насекомоядные растения получают азот, фосфор, калий, серу. Углерод, содержащийся в аминокислотах и других продуктах распада, также участвует в метаболизме насекомоядных растений. Еще Дарвин показал, что если растения росянки подкармливать кусочками мяса, то через три месяца они значительно превосходят контрольные растения по ряду показателей, особенно репродуктивных. Установлено, что растения пузырчатки зацветают только после получения животной пищи. [c.283]

Эволюция живого мира в течение геологического времени приводит к расширению круга таксонов, к увеличению разнообразия форм и замене одних форм другими. Отмечаются и различия в биохимическом составе организмов, стоящих на различных ступенях генетической лестницы, несмотря на единство биохимического плана строения живых организмов. Органические компоненты живых веществ представлены главным образом белками, жирами, углеводами и построены из атомов углерода, водорода, кислорода, азота, серы, фосфора. Клетки живых организмов и растений используют эти элеме+iTbi в качестве источника химической энергии в ходе метаболизма. Распад химических веществ в клетках различных животных осуществляется по единому плану. Однако имеется и ряд различий в биохимическом составе организмов, обусловленных как эволюцией живого вещества в фанерозое, так и различием условий жизни в разных бассейнах в одно и то же геологическое время. [c.188]

Липоевая кислота (1,2-дитиолан-З-валериановая кислота) широко распространена в микроорганизмах, растениях и животных. Она относится к группе кофакторов, содержащих серу, и в природе действует в паре с тиаминпиро-фосфатом (разд, 7.3). Однако по своему действию липоевая кислота принадлежит к другому классу переносящих электроны кофакторов, основная окислительно-восстановительная функция которых заключается в воспроизводстве АТР, Кофактор необходим для синтеза жирных кислот и метаболизма углеводов. [c.428]

Жидко-твердофазная хроматография является удобным методом исследования продуктов метаболизма фосфорорганических пестицидов в растениях и в тканях животных. Фосфорорганические инсектициды легко превращаются в более полярные и токсичные соединения. Главный механизм метаболизма инсектицидов заключается в превращении P = S в Р = 0 и окислении атома серы в боковой цепи с образованием сульфоксида или. сулъфона. Эти соединения разделяют методом колоночной хроматографии, обычно на силикагеле элюирование проводят растворителями с увеличивающейся полярностью. Так, при исследовании продуктов метаболизма фентиона в траве, кукурузе и молоке полное разделение исходного вещества и его пяти метаболитов было получено на колонке с силикагелем при последовательном элюировании бензолом и смесью бензол—ацетон в разных соотношениях (рис. 46.6) [36]. [c.247]

Для профилактики цинги человеческому организму необходимо 10 мг витамина С в день, ежедневная рекомендуемая доза в Великобритании составляет 30 мг, а лабораторная крыса способна синтезировать в день количество, эквивалентное 2000 мг (2 г) Ясно, что крыса и другие животные, включая и человека, а также растения, не содержащие коллаген, используют аскорбиновую кислоту и для иных целей, отличных от профилактики цинги. В медицине существует направление (гл. 6), не пользующееся сегодня популярностью, рекомендующее прием мегадоз (1-10 г в день). Возможно, это и имеет смысл. Но аргументом против этого служит то, что организм взрослого человека способен аккумулировать только ограниченное количество витамина, обычно 2-3 г, возможно 4 г. При этом уровень в плазме достигает 1,4 мг%. Избыточные количества, которые не успевают метаболизировать (скорость метаболизма 5-20 мг в день), усваиваются организмом, но сразу выводятся почками в неизмененном состоянии. Недавнее утверждение о том, что усваиваться может не более 500-600 мг в день, значительно ослабляет аргументацию против потребления витамина С в больших дозах. Аскорбиновая кислота метаболизирует в печени и почках, подвергаясь серии последовательных превращений, конечным результатом которых является образование щавелевой кислоты, выводимой с мочой. Катаболизм аскорбиновой кислоты у животных можно представить в виде схемы, приведенной на рис. 5.20. Так как аскорбатоксидаза находится в спящих семенах в активном состоянии, полагают, что ее инактивация или, вернее, повышение уровня содержания аскорбиновой кислоты может служить тем спусковым механизмом, который запускает цепь метаболических реакций. [c.110]

Цистеиновые остатки соединены с белковой цепью, и поэтому малоподвижны. Самый простой из ферредоксинов — это бактериальный рубредоксин (Су5-8)4ре (М, 6000), функциональная роль которого еще не выяснена. Единственный атом железа тетраэдрически координирует атомы серы четырех ци-стеиновых лигандов (рис. 18.8). Неорганический фрагмент молекулы ферредоксина, участвующего в фотосинтезе высших растений, имеет мостиковое строение [ (Су5-5)2ре(5)2ре(Су8-5)2]. Установлено строение некоторых бактериальных ферредоксинов, участвующих в анаэробном метаболизме. Они состоят из кубоподобных сочетаний четырех атомов железа, четырех атомов серы и четырех цистеиновых лигандов. Строение ферредоксинов и моделирование их свойств активно изучаются (подробнее см. [21—23] ). [c.576]

Идентификация газа Гозио как триметиларсина, осуще стеленная К. Хиккинботтомом в университете в Лидсе, впервые позволила установить факт метилирования грибковыми культурами и открыла путь к дальнейшим исследованиям. Фундаментальные работы П. Хааза, посвященные химии водорослей, его наблюдательность, благодаря которой он обратил внимание на запах глубинных вод, а также экспериментальное искусство М. Симпсон привели к тому, что в Лидсе была впервые выделена природная сульфониевая соль и выявлено далеко простирающееся значение этих соединений в биохимии растений и животных. Мне очень приятно выразить сердечную признательность этим своим -коллегам и друзьям. Изучение кофермента А связало многие вопросы химии серы и природных нуклеотидов. Шестая глава написана в основном с позиций химика-органика, и, за исключением описания роли кофермента А в метаболизме жирных кислот, его дальнейшее биохимическое значение затронуто в незначительной степени. [c.7]

Типичная клетка окружена клеточной мембраной, проницаемой только для некоторых веществ эта мембрана у растений и бактерий укрепляется окружающей пористой клеточной оболочкой, которая определяет форму клетки, но не принимает никакого участия в ее метаболизме. Содержимое клетки обычно подразделяют на цитоплазму и ядро. Цитоплазма не гомогенна, она содержит разного рода частицы митохондрии, ли-зосомы, пероксисомы, рибосомы, хлоропласты, секреторные гранулы , аппарат Гольджи, микротрубочки, центросомы, мио-фибриллы, базальные тельца ресничек или жгутиков, продукты фагоцитоза, жировые капельки и гранулы, состоящие из различных продуктов метаболизма, таких, как гликоген, крахмал, сера, поли-З-гидроксимасляная кислота, оксалат кальция и т.д. кроме того, в цитоплазме имеется так называемый эндоплазма-тический ретикулум, который может быть представлен различными формами. [c.81]

Рассмотрение обмена аминокислот по биогенетическим семействам [7] показало, что наибольший удельный вес во все изучавшиеся периоды роста и развития яровой вики принадлежит аминокислотам группы аспартата (лизин, метионин, треонин, изолейцин, аспарагиновая и аспарагин), связанным с обменом ок-салоацетата, и глутамата (аргинин, пролин, глутаминовая, глутамин и у-аминомасляная), сопряженным в обмене с а-кетоглута-ратом, т. е. аминокислотам, связанным с циклом ди- и трикар-боновых кислот (см. табл. 3). Содержание этих групп от 28-го до 67-го дней после посева снижается более чем в 3,5—4 раза, что связано с изменением удельного веса азотистых соединений в метаболизме растений по мере роста и развития за счет интенсификации обмена и возрастания удельного веса углеводов [8]. На долю семейств нирувата (аланин, валин, лейцин) и серина (серии, цистеин, цистин, глицин) приходится менее 1/3 общего количества свободных аминокислот. Содержание их в процессе вегетации растений также убывает. [c.91]

Карпилов Ю.С. Ооразование и метаболизм аминокислот при фотосинтезе. В со. "Пути повышения интенсивности и продуктивности фотосинтеза", сер."Биохимия растений и фотосинтез". Киев, 1966. [c.281]

При попадании на растение препарат быстро проникает внутр листа или стебля и хорошо передвигается по проводящим пучкам. Скорость перемещения по растению зависит от физиологического состояния растения и возрастает с усилением ростовых процессов. Метаболизм интратиона в растении протекает параллельно в двух направлениях а) окисление эфирной серы без образования тиоловогс изомера метилмеркаптофоса и б) образование тиолового изомера метилмеркаптофоса с последующим окислением эфирной серы. На первы стадиях метаболизма образуются дитио- и тиофосфатсульфоксиды сульфоны, обладающие высокой токсичностью. Этим можно объяснить длительное системное действие интратиона — 2—3 недели. Препарат может проникать также через корни при поливе растений эмульсией В рекомендуемых дозах не ожигает растений. [c.176]

Метаболизм альдикарба сводится в основном к окислению серы и гидролизу окисленных продуктов. Схема метаболизма в хлопчатнике представлена на с. 101. Окисление до сульфоксида протекает быстро, до сульфона — медленнее [215]. При метаболизме альдикарба в растениях картофеля в листьях образуются главным образом сульфон и сульфоксид, которые являются более сильными антихолинэстеразными агентами, чем сам альдикарб в клубнях картофеля основными метаболитами являются нетоксичные оксимы [79,216]. [c.98]

С кислородом, в результате чего образуются глиоксилат и перекись водорода. Перекись тут же распадается на воду и кислород, а глиоксилат превращается в аминокислоту глицин. Затем уже вне пероксисомы, а именно в митохондриях, из глицина образуется аминокислота серии (которая может использоваться непосредственно в белковом синтезе или претерпевать дальнейшие превращения, ведущие к образованию глюкозы). При этой реакции из двух молекул глицина образуется одна молекула се-рша и одновременно выделяется СОг. Таким образом, какая-то часть углерода, фиксированиого в цикле Кальвина — Бенсона, теряется без того, чтобы растение могло хоть как-то этот углерод попользовать. Смысл фотодыхания нам пока не ясен, но, может быть, его полезная функция (если таковая существует) связана с тем, что оно играет необходимую роль в метаболизме азотистых соединений нли в их переносе из одной органеллы в другую, обеспечивая превращение гликолата в глицин. Возможно также, что фотодыхание возникло на ранних этапах существования Земли с развитием фотосинтеза. В то время в земной атмосфере, очевидно, не было кислорода, поэтому фосфогликолат не мог образовываться под действием КиВР-карбоксилазы. Однако, когда кислород, выделявшийся в процессе фотосинтеза, начал накапливаться в атмосфере, в растениях, возможно, началось накопление фосфоглнколата, и, может быть, фотодыхание возникло в процессе эволюции как средство, позволявшее ограничить это накопление. [c.129]

В клетках растений выявлена серия пуриновых оснований с метильными заместителями (рис. 34.6). Многие из них фармакологически активны. В качестве примера можно привести кофейные зерна, содержащие кофеин (1,3, 7-триметилксантин), чайный лист, содержащий теофиллин (1, 3-диметил-ксантин), и какао-бобы, в состав которых входит теобромин (3, 7-диметилксантин). Биологические свойства этих веществ описаны в гл. 35 при обсуждении метаболизма циклических нуклеотидов. [c.6]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология