Особенности действия растительных ферментов

Особенности действия растительных ферментов [c.50]

Реакции сопряженного гидрирования играют исключительно важную роль в биохимических процессах (окислительно-восстановительные, или редокс-процессы). Катализированные металлами группы Р1 реакции перераспределения водорода в органических молекулах являются моделями биохимических процессов, в которых катализаторами служат ферменты. Н. Д. Зелинский в одной из статей писал В живой природе имеется широкое поле течения и развития каталитических процессов. В клетках живого вещества рассеяны ускорители (катализаторы) с характерной специфичностью их действия. Особенно большую роль играют восстановительно-окислительные реакции в присутствии катализаторов, вырабатываемых живым веществом, каковыми и являются ферменты и энзимы. Гармоническое сочетание совокупности действия таких катализаторов представляет одно из главных условий жизни животного и растительного организма [10]. [c.447]

Весьма интересная в методическом отношении особенность антител иммунных сывороток заключается в их способности узнавать иммуноген, даже если изменились некоторые его физикохимические свойства. Например, противоферментные антитела зачастую распознаются в неактивной форме, а причинами неактивного состояния могут быть действие ингибитора, точковая мутация, удаление простетической группы или присутствие фермента в форме предшественника [1, 23]. Это свойство использовалось для изучения различных (физиологических, биохимических, генетических) аспектов при исследовании растительных ферментов [26]. Другой пример такого свойства продемонстрирован способностью специфических антител очищенных белков, выделенных из экстрактов растительных органов, реагировать с белками, синтезированными in vitro, особенно с теми из них, которые в избытке содержат сигнальный пептид однако примеры, которые дали исследования по молекулярной биологии растений, показали, что в данной области возможны отклонения от этого свойства [29], и поэтому в некоторых случаях для формирования конкретной антигенной структуры необходимы определенные посттрансляционные Модификации. [c.115]

Белки вирусов имеют обычный набор аминокислот и не отличаются в этом отношении от белков животного, растительного и бактериального происхождения. Характерной особенностью вирусных белков является устойчивость к действию протеолитических ферментов, что, но-видимому, обусловлено спецификой структуры вирусной частицы. Белок вирусных нуклеопротеидов, как правило, состоит из ряда субъединиц. Например, у вируса табачной мозаики (ВТМ) число белковых субъединиц с мол. в. 18 ООО достигает приблизительно 2100, а у Х-вируса картофеля белковая часть построена из 500 субъединиц с мол. в. 74 ООО. [c.467]

В большинстве ншвотных и растительных клеток содержится два фермента, способных окислять (+)-изоцитрат — вещество, весьма распространенное в природе. Один из них использует НАДФ, а другой — НАД. Долгое время полагали, что первый фермент, существенно более активный в гомогенатах клеток или экстрактах, и есть тот самый фермент, который непосредственно участвует в цикле лимонной кислоты. Правда, было одно смущающее обстоятельство, состоявшее в том, что основная ферментативная активность почти всегда оказывалась связанной с растворимой фракцией цитоплазмы, хотя уже в то время считалось общепринятым и отмечалось в качестве наиболее характерной особенности цикла, что все ферменты цикла локализованы в митохондриях. Положение прояснилось, когда было показано, что митохондриальные НАД-зависимые ферменты неустойчивы и обладают довольно своеобразными молекулярными и кинетическими характеристиками. Однако эти свойства были как раз такими, которых и следовало ожидать от фермента, выполняющего ключевую регуляторную роль в столь важном участке метаболизма, каким является цикл лимонной кислоты. Оказалось, что в присутствии АДФ фермент становится гораздо устойчивее. Более того, АДФ требуется ферменту для проявления полной активности при малых концентрациях субстрата. Это обусловлено резким влиянием АДФ на К, для изоцитрата. Таким образом, АДФ действует как аллостерический активатор. Существуют веские основания считать, что кроме АДФ фермент может акти- [c.353]

Мальтоза получается как продукт неполного гидролиза крахмала при действии на него ферментов, содержащихся в солоде, т. е. в проросших, а затем высушенных и измельченных хлебных зернах. От латинского слова таНит — солод — и произошло название мальтозы. Мальтоза часто встречается в Жив от-ных и особенно в растительных организмах как промежуточный продукт ферментативного расщепления крахмала. [c.598]

Особенность системных фосфорорганических инсектицидов — способность под действием растительных ферментов превращаться внутри растения в новые соединения с повышенной токсичностью для вредителей. Например, метилмеркаптофос окисляется до нетоксичной 0,0-диметилфосфорной кислоты, но в процессе окисления образуется ряд промежуточных продуктов, обладающих более высокой токсичностью, чем начальный продукт. [c.41]

Достаточно подробные сведения по остаточным количествам пестицидов изложены в монографии Майер-Боде [110]. Подавляющее большинство сведений в указанной работе относится к методу опрыскивания. На основании многочисленных экспериментальных данных автор отмечает, что 1) начальный уровень остаточных количеств после опрыскивания рабочими растворами ядохимикатов может быть оценен по удельному расходу активно действующего вещества (АДВ) и валовому урожаю биомассы 2) скорость уменьшения остатков определяется как простым разбавлением в ходе роста растительности, так и процессами химического разложения, либо под действием ультрафиолетовой радиации, либо под действием различных растительных ферментов. В ряде случаев, особенно для пылевидных препаратов, необходимо принимать во внимание сдув препарата ветром, а также смыв дождем или росой. [c.62]

Не все известные протеолитические ферменты одинаково пригодны для мягчения белковых пищевых продуктов. Необходимо, чтобы фермент обладал способностью разрывать разнотипные пептидные связи, чтобы его действие было наиболее широким в том смысле, чтобы он был способен атаковать и разнохарактерные белки, и различные участки в их молекулах. Иными словами, чтобы фермент имел по возможности наиболее широкую специфичность. Таким свойством обладают растительные протеиназы— папаин, бромелин (протеиназа ананаса), фицин из латекса фиговых деревьев. Они и используются в соответствующих производствах, в частности в США. Однако более широкую специфичность имеют многие протеиназы микробного происхождения, в особенности выделяемые из микроскопических грибов. [c.294]

При пероксидазном окислении двух субстратов отмечается активация окисления одного субстрата и ингибирование другого [Лебедева, Угарова, 1996]. При этом активации подвергается окисление медленно окисляемого субстрата и частичное или полное ингибирование превращения быстро окисляемого субстрата. Реакции совместного окисления субстратов имеют биологическое значение, так как по сравнению с реакциями индивидуального окисления более предпочтительны в живых организмах. Исследование этих реакций позволит разобраться в возможностях механизма действия пероксидазы и с учетом этих реакций выявить особенности функционирования пероксидазы в растительных и животных тканях, а также расширить аналитическое применение фермента. [c.42]

Стимулирующее действие отдельных фунгицидов объясняется наличием в них химических элементов, необходимых растениям в небольших количествах. Так, применение медьсодержащих препаратов особенно эффективно на почвах, характеризующихся недостаточным содержанием усвояемой меди. Последняя входит в состав некоторых ферментов, положительно влияет на белковый и углеводный обмен растительного организма, а также на окислительные процессы, протекающие в клетках растений. [c.28]

Молибден участвует во многих жизненных процессах растений, но наиболее сильно его действие проявляется в резком улучшении азотного питания культур, особенно бобовых. Это связано с тем, что молибден принимает участие в синтезе молекулярного азота клубеньковыми бактериями, а также в восстановлении нитратного азота до аммиака. Он входит в состав фермента нитратредуктазы, активизирующего этот процесс. Растительные клетки при недостатке молибдена не могут восстанавливать нитраты, что необходимо для синтеза белков. При питании растений аммиачным азотом потребность в молибдене снижается. Молибден влияет также на синтез и передвижение углеводов, образование хлорофилла и аскорбиновой кислоты в растениях. [c.139]

Своеобразную и важную роль играют процессы ферментного катализа, в которых катализаторами служат ферменты (энзимы). Это — сложные органические вещества, вырабатываемые обычно в животных и растительных организмах, обладающие высокой каталитической активностью. Каждый. фермент катализирует определенный химический процесс или определенную группу химических превращений. Ферментный катализ, играет большую роль в, жизнедеятельности организмов и широко используется в промышленности и в быту, особенно при переработке пищевых продуктов (хлебопечение, квашение, винокурение и др.). Здесь главную роль играют процессы брожения, т. е. такие процессы, в которых изменение химического состава вещества происходит в результате жизнедеятельности тех или иных микроорганизмов — например, дрожжей, плесеней или соответствующих бактерий. Действующим началом в этих случаях служат различные ферменты, вырабатываемые этими микроорганизмами. Ферменты сохраняют свою активность и способность действовать и будучи выделенными из микроорганизмов. [c.670]

Простейшие природные хиноны токсичны. Некоторые насекомые применяют их для защиты от врагов или для нападения. Особенно интересно использование /юрй-бензохинона жуками-бомбардирами рода ВгасШпиз. Они имеют орган, состоящий из двух камер. В первой из них постоянно накапливается смесь гидрохинона и перекиси водорода. Эта камера снабжена мышцей, запирающей вход во вторую, где локализован фермент-оксидаза. При появлении врага, отпуская запирающую мышцу, жук смешивает содержимое органа. Под действием фермента происходит мгновенное окисление гидрохинона в бензохинон. Температура содержимого камеры за счет тепла реакции поднимается до 100 °С, и горячая, содержащая токсичный хинон струя выбрасывается в сторону противника. Несколько других видов членистоногих в качестве защитных или отпугивающих веществ также продуцируют простые хиноны, такие как 2-метил- и 2-этил-л-бензохиноны, Синтезируются относительно простые хиноновые метаболиты и растениями, и плесенями. Как правило, эти соединения обладают цитотоксическими и антибиотическими свойствами- Для них характерно наличие метоксильного или гидроксильного заместителя по соседству с карбонильной группой, что мы видим у цитотоксического растительного метаболита 2,5-диметокси- -бен-зохинона 3,189 и у противомикробных антибиотиков 3,190 и 3,191, продуцируемых грибами. [c.332]

Особенностью системных фосфорорганических инсектицидов является способность их иод действием растительных ферментов превращаться внутри растения в новые соединения, обладающие более ылсоко токсичностью для вредителей. Например, метил. еркаитофос окисляется до нетоксичной 0,0-диметилфосфорно1 1 кислоты (СНзО)зРО(ОИ), но в процессе окисления образуется ряд промежуточных продуктов, которые обладают более вы-С0К011 токсичностью как для вредителе " , так и для теплокровных. [c.77]

Фермжты. Некоторые биологи считают, что в нашем организме одновременно функционируют до нескольких сотен тысяч или даже миллионы индивидуальных ферментов. Без этого количества ферментов жизненные отправления животного или растительного организма были бы вообще невозможны. По своей химической природе ферменты являются белками, наделенными каталитической активностью. Особенностью ферментов как катализаторов является резко выраженная специфичность их действия и высокая активность, во много раз превышающая активность неорганических катализаторов. [c.143]

Дальнейшее окисление, протекающее особенно быстро в щелочных растворах, необратимо и приводит к образованию щавелевой и А-треоновой кислот. Обратное восстановление дегидроаскорбиновой кислоты происходит, нанример, при действии сероводорода, причем наиболее полно при pH 4,5. Во многих растениях, наряду с аскорбиновой кислотой, находится специфический фермент—аскорбиноксидаза (Си-протеид), ускоряющий реакцию обратимого окисления ее в дегидроаскорбиновую кислоту. в присутствии молекулярного кислорода. Аскорбиновая кислота — часть окислительно-восстановительной системы растительной клетки. Она активирует катепсин, эстеразу и другие биохимические системы в животном организме. [c.211]

Заметные количества липоксигеназ обнаружено у плесневых грибов, в разнообразных растительных тканях, изредка в тканях животных, но чаще всего и в более активной форме фермент встречается в семенах, особенно бобовых. Наиболее богатым источником является, по-видимому, соевая мука, из которой липоксигеназа была впервые выделена в кристаллической форме. Она отличается от железо-порфириновых соединений, также участвующих в окислении липидов, тем, что в ее составе нет железа в качестве простетической группы. Молекулярный вес фермента 90 000—100 000, рН-оптимум действия в зоне pH 6,5—7,0, иногда до 9,0. [c.281]

До этих работ изучение ферментов проводилось в автолити-ческих смесях. Отдельные органы или ткани растений измельчались и выдерживались в течение некоторого времени при определенной температуре с добавлением тех веществ, превращения которых хотели изучать. Затем с помощью химических анализов определяли изменения в содержании веществ, которые произошли за время опыта под действием ферментов, находящихся в растениях. Однако в таких опытах при разрушении клеток взаимосвязь между отдельными клеточными структурами и содержащимися в них ферментами нарушается, многие клеточные структуры разрушаются, и входящие в них ферменты из адсорбированного состояния переходят в раствор. В результате синтетические процессы почти не идут, а активность гидролитических ферментов резко возрастает. Особенно сильно повышается активность протеолитических ферментов, которые разрушают не только запасные белки клетки, но и белки-ферменты. Происходит процесс самопереваривания растительных тканей, аналогичный процессу переваривания веществ в пищеварительных органах животных. Таким образом, метод автоли-тических смесей не мог дать достоверных результатов о действии ферментов в живых растениях. [c.73]

ДНК расщепляется до нуклеотидов под действием дезоксирибонуклеазы, которая является высокоспецифичным ферментом, иа РНК и рибополинуклеотиды она не действует. Растительная дезоксирибонуклеаза обладает особенно высокой активностью в период прорастания семян. ДНК может расщепляться до дезоксирибонуклеозидтрифосфатов также под действием ДНК-нуклеотидилтрансферазы. [c.281]

Синтез сахарозы в растительных клетках, особенно в фотосинтезирующих клетках, осуществляется очень легко и непрерывно. В связи с этим также непрерывно должна идти и регенерация УТФ, необходимой для синтеза. Этот процесс и наблюдается в растениях. Уридинтрифосфат образуется из уридиндн-фосфата под действием фермента нуклеозиддифосфаткиназы и требует затраты энергии, которая доставляется АТФ [c.143]

Распад белков в растениях начинается с воздействия на них растительных протеиназ. Наиболее хорошо изучено действие этих ферментов на белки семян растений. Особенно большое число исследо ваний в этом направлении выполнено А. В. Благовещенским и его сотрудниками. Было показано, что под действием растительных протеиназ белки не расщепляются полностью, а превращаются в соединения, не осаждаемые трн-хлоруксусной кислотой 1и другими осадителями белков, но имеющими довольно большой молекулярный вес. Такими веществами являются соединения типа полипептидов. Увеличения свободных аминогрупп на первых стадиях распада белковой молекулы почти не происходит, т. е. расщепляется очень небольшое число пептидных связей. Предполагается, что под действием протеиназ молекулы белков не гидролизуются, а только дезагрегируются, переходят в более растворимое состояние. Это явление имеет большое практическое значение. Наиример, если в муке присутствуют активные протеолитические ферменты или в. значительном количестве содержатся соединения, активирующие эти ферменты, то в процессе приготовления теста и выпечки хлеба значительная часть белков муки переходит в более растворимое состояние или даже распадается до полипептидов, в результате чего тесто расплывается, разжижается, и качество хлеба резко ухудшается. [c.300]

Растения в отличие от животных очень экономно используют содержащийся в них азот и практически не выделяют его. При -распаде пуриновых оснований конечными продуктами их превращений являются аммиак, углекислота и глиоксиловая кислота. На первой стадии мочевая кислота под действием ура--токсидазы превращается в аллантоин. Вероятно, уратокси-,даза не является индивидуальным ферментом, а представляет собой комплекс ферментов. Аллантоин — соединение, очень широко распространенное в растительном мире иногда он накапливается в растениях в значительном количестве. Особенно много аллантоина (до 0,5—1% на вес сухой массы в листьях [c.282]

Особенностью действия хлорорганических инсектицидов при внесении в рекомендуемых дозах в почву или при опудривании семян заключается в том, что эти препараты начинают оказывать воздействие уже на начальных этапах развития организма, нарушая нормальное использование запасных веществ из семени в процессе прорастания. Это влияние сказывается на характере биохимических процессов и на последующих этапах развития растения. При обработке хлорорганическими инсектицидами вегетирующих растений наблюдается резкое усиление энергии дыхания листьев, снижение интенсивности фотосинтеза и активности ферментов, угнетение синтеза хлорофилла. Одновременно угнетаются синтез АТФ и сопряженные с ним фотосинтетические реакции (реакция Хилла), но значительно повышается активность хлорофиллазы. Интенсивный распад хлорофилла и соответственно высокий подъем активности хлорофиллазы отмечены и при обработке растений эфирсульфонатом, кельтаном и тедионом." В результате систематических обработок растений этими препаратами возникает хлороз. Как следствие в растительном организме наблюдается увеличение моносахаров, усиление гидролиза дисахаров и угнетение их синтеза. Изменяется соотношение и азотистых соединений. [c.47]

Ферментация семян растений — и особенно бобов сои, с помощью различных микроорганизмов — исконная практика на Востоке, служащая основой для приготовления многих кулинарных изделий и блюд (мизо, шуйю и др.). Микроорганизмы, действующие посредством их ферментов, изменяют структуру растительного материала, удаляют первоначальные привкусы и запахи, а также токсичные вещества и приводят к получению более приемлемых и питательных продуктов-. [c.590]

Гидролиз гликозидных связей в макромолекулах полисахаридов ГМЦ можно осуществлять не только при помощи кислот, но и с использоваипем бпокатализаторов — ферментов. Ферментативный гидролиз (ФГ) гемнцеллюлоз постоянно в огромных масштабах происходит в природе. Под действием ферментов гидролизуются ГМЦ растительных материалов, и образующиеся продукты используются для жизнеобеспечения микроорганизмов и высших форм живых организмов. ФГ полисахаридов, особенно пектинов и ГМЦ, лежит в основе взаимодействия патогенов с растениями [53]. Продукты биоконверсии растительных полисахаридов, в том числе ГМЦ, потенциально играют значительную роль в создании кормовой базы животноводства. Однако большая часть этих полисахаридов не используется в данном направле-нпи, а разлагается ферментами почвенных микроорганизмов, включаясь в общий кругооборот веществ на Земле. Важное значение ФГ гемнцеллюлоз имеет в живой клетке ири образоваипи клеточных оболочек (см. гл. 1). [c.223]

Специфичность действия фермента распространяется также и на сте-реоизомерные формы субстратов. Благодаря этой особенности фермента и обратимости ферментных реакций ферментные системы могут осуществлять синтезы определенных стереоизомерных форм. Так, аминокислоты, образующиеся в растительных и животных тканях, являются /.-формами, т. е. получаются в результате асимметрического синтеза. Не все ферменты обладают одинаковой степенью специфичности — у многих из них она значительно ниже, чем в приведенных примерах, однако в целом [c.55]

Важней Цей структурной особенностью полисахаридов, определяющей их способность гидролизоваться под действием ферментов пи1Деварительиого тракта и, следовательно, перевариваться, является характер связи между остатками моносахаридов в макромолекулах. Основные виды связей в полисахаридах ГМЦ, входящих 0 состав различных видов растительного сырья, приведены на с- емах 8.1 и 8.2. [c.245]

Вся совокупность имеющихся в настоящее время данных убеждает в том, что биоэлектрогенез у высших растений является столь же важным физиологическим отправлением, как и у животных. Чем глубже мы познаем особенности генерации потенциалов покоя и потенциалов действия в растительном организме, тем яснее становится их значительная роль в осуществлении многих процессов, протекающих на мембранном, клеточном и тканевом уровнях, — работе мембраносвязанных ферментов, ионном и молекулярном мембранном транспорте, осуществлении регуляторных связей и др. Поэтому раскрытие механизмов биолектрогенеза несомненно существенно для познания таких важных комплексных физиологических свойств высших растений, как устойчивость к неблагоприятным внешним факторам, адаптация к меняющимся условиям среды, способность ассимилировать питательные вещества и т.д. [c.191]

Каротин, в силу своих особенностей, легко претерпевает обратимые изменения (окисление—восстановление), причем эти изменения в растительной клетке происходят не так, как это имеет место в животном организме, например в системе гемоглобин— оксигемоглобин окисление каротина в растении кислородом воздуха обусловлено наличием своеобразного катализатора типа оксидазы, или системы, аналогичной с аскорбиназой аскорбиновой кислоты (29). Для каротин-оксидаз оптимум действия лежит в пределах pH 5,2—6,2 (при 30 ). Наличие в сое и других бобовых растениях каротиназы позднее было подтверждено рядом авторов. В отсутствии этого фермента каротин стабилен к окислению и способен выдерживать нагревание. В жирах животного происхождения окисление каротина, повидимому, способны осуществлять образующиеся при прогоркании жира альдегиды. [c.38]

Следует учитывать две основные особенности маркерных генов. Во-первых, их структуру (нуклеотидную последовательность), которая определяет такие факторы, как регуляция транскрипции (конститутивная экспрессия или включение под действием определенных внешних условий или стадии развития), скорость транскрипции, стабильность транскрипта и эффективность трансляции. Во-вторых, активность продукта данного гена, который, очевидно, отвечает за доминантную экспрессию подходящего селективного фенотипа. В большинстве обычных векторов трансформации в качестве селективных маркеров используют прокариотические ферменты устойчивости к антибиотикам, которые были адаптированы с помощью генно-инженерных методов для конститутивного синтеза в растительных клетках (табл. 2.1). В некоторых экспериментах в качестве доминантных маркеров успешно использовались ферменты, обеспечивающие защиту от гербицидов. Обычно добиваются слияния кодирующей последовательности фермента с промоторами, выделенными из Т-ДНК или генома вируса мозаики цветной капусты (ВМЦК), на 5 -конце, а на З -конце —с сигналом полиаденилирования (тоже полученным, как правило, из какого-либо гена Т-ДНК). В качестве маркерных генов наиболее широко используют гены устойчивости к таким антибиотикам, как канамицин, G418 [8, 27], гигромицин [54] и блеомицин [28] Недавно для трансформации растительных клеток в качестве доминантных маркеров были попользованы гены, обеспечивающие устойчивость к гербицидам, таким, как глифосат [45]. Поскольку селективные маркерные гены нормально функционируют в трансформированных [c.33]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология