Окисление сахаров биохимическое

Биохимические реакции у растений и животных ускоряются биологическими катализаторами, называемыми фермента-м и. Они представляют собой либо высокомолекулярные белки, либо сочетание белков с соединениями небелковой природы. Каждый фермент характеризуется высокой избирательностью по отношению в каждому конкретному процессу. Например, окисление сахара в организме протекает примерно в 10 раз быстрее, чем при той же температуре в водном растворе под влиянием кислорода. В сложной цепи биохимических процессов окисления сахара в организме участвует неско.лько ферментов, каждый из которых катализирует отдельную стадию. [c.82]

Окисление сахара в организме происходит в результате сложной реакции, состоящей более чем из двух дюжин биохимически катализируемых стадий. Катализатор каждой такой стадии называется ферментом. Ферменты образуются в живых клетках и по своей природе являются белками. Молекулярная масса ферментов колеблется от сравнительно небольших значений порядка 10000 до величин порядка [c.450]

Для любого процесса в живом организме необходима энергия, которая получается при протекании химических реакций внутри клетки. Основу биохимических процессов составляют химические превращения, в частности реакции окисления и восстановления. Биологическое окисление служит, таким образом, основным источником энергии для ряда внутренних биологических изменений. Многие из протекающих при таком окислении реакции заключаются в сжигании компонентов пищи, например сахаров или липидов, что дает энергию, используемую затем для осуществления таких важных процессов л<изнедеятельности, как рост, размножение, поддержание гомеостаза, мускульная работа и выделение тепла. Эти превращения включают также связывание кислорода дыхание — это биохимический процесс, в результате которого молекулярный кислород восстанавливается до воды. При метаболизме энергия сохраняется аденозинтрифосфатом (АТР), богатым энергией соединением, которое, как известно, служит универсальным переносчиком энергии. [c.14]

С помощью соответствующих ферментов в биохимических ТЭ могут быть окислены такие органические вещества, как сахар, крахмал, целлюлоза, аминокислоты, мочевина, углеводороды. Биокатализаторами окисления этих веществ служат организмы дрожжей, энзимы, амилазы, уреазы, диастазы. [c.350]

Окисление сахара в биохимической системе сильно ускоряется присутствующими в ней одним илн несколькими катализаторами. Такими катализаторами являются ферменты-особые белковые молекулы, которые катализируют специфические биохимические реакции. (Более подробно ферменты обсуждаются в гл. 25.) [c.25]

Взаимное превращение пирофосфатов и фосфатов играет важную роль во многих процессах обмена веществ в живой природе, включая биохимическое окисление сахара. Эта реакция протекает при обычной температуре организма под действием специальных ферментов. [c.315]

Преобразование энергии. Кратко обрисованные выще пути метаболизма (превращения глюкозы, цикл трикарбоновых кислот, дыхательная цепь) приводят к окислению сахара до Oj и воды. При этом освобождается столько же энергии, сколько при сжигании сахара но благодаря тому, что окисление глюкозы разбито на ряд отдельных ферментативных реакций, теоретически полностью обратимых, выделяющаяся при окислении энергия может переводиться в биохимически доступную форму без значительного повышения температуры. [c.219]

Постепенно накапливая знания в области химических и биохимических превращений органических веществ, человек научился проводить различные опыты с органическими веществами. Вначале это, как правило, был переход сложных веществ в более простые например, брожением сахара получали этиловый спирт и уксус, окислением ископаемой смолы — янтаря — янтарную кислоту. [c.268]

В последние годы реакция Бутлерова привлекла интерес с точки зрения синтеза биохимических продуктов. Так, показано [257], что формоза, полученная конденсацией формальдегида в щелочной среде, является эффективным стимулятором биосинтеза протеолитических ферментов, а также лимонной кислоты. По данным патента [258], биохимическим окислением рассматриваемой смеси сахаров может быть получена L-глутаминовая кислота. [c.109]

В последнее время основным направлением биохимической переработки стало выращивание на древесных гидролизатах кормовых дрожжей, применяемых в животноводстве. При этом используются все сахара — и гексозы и пентозы. При химической переработке из пентоз получают фурфурол. Окислением гексоз и пентоз получают различные оксикислоты, а восстановлением (гидрированием водородом под давлением)—различные многоатомные спирты. [c.124]

Постепенно накапливался опыт химических и биохимических превращений органических веществ. На первых ступенях это, как правило, была деструкция — превращение сложных веществ в более простые. Уже давно из сахара научились получать этиловый спирт и уксус. Окислением ископаемой смолы — янтаря была получена янтарная кислота. Были сделаны первые шаги и в области синтеза — Дюма открыл галогенирование, а Пириа получил ацетон сухой перегонкой кальциевых солей карбоновых кислот. [c.5]

При биохимических реакциях, например при спиртовом брожении, богатая атомами кислорода молекула сахара, в результате межмолекулярного и внутримолекулярного окисления-восстановления, превращается в спирт, угольную кислоту и отчасти в глицерин. [c.166]

По своему составу щелока сульфитного и сульфатного производств представляют собой сложный комплекс, примерно на 20 7о состоящий из неорганических и на 80% из органических веществ. Основная часть растворенных в сульфитном щелоке органических веществ приходится на лигносульфонаты, сахара, спирты, а в сульфатном щелоке — на тиолигнин, смоляные, жирные кислоты. В состав органической части щелоков входит около 20 компонентов, требующих на окисление большого количества кислорода. Так, например, БПКполн сульфитных щелоков при температуре 20°С равно 39— 40 г Ог/л, БПКполн сульфатных щелоков — 40—60 г Ог/л. Наибольшее биохимическое потребление кислорода органическими веществами щелоков происходит в первые пять суток за этот период окисляется около 50— 68% веществ, т. е. расходуется 27—30 г Ог/л. [c.6]

Для человеческого организма характерна чрезвычайно сложная система взаимосвязанных химических реакций. Все эти реакции должны протекать со строго контролируемыми скоростями, так чтобы концентрации нескольких тысяч индивидуальных химических компонентов поддерживались на необходимых уровнях и система могла надлежащим образом откликаться на изменения внешних условий. Любую из многих тысяч химических реакций, протекающих в биохимической системе, можно описать обычным химическим уравнением. Более того, многие из них можно воспроизвести в обычных лабораторных условиях. Необычным в биохимических реакциях является то, что многие из них протекают с большой скоростью при невысоких температурах. В гл. 13 мы уже приводили пример очень быстрого окисления сахара в человеческом организме при 37°С с образованием диоксида углерода (углекислоть[) и воды. В лабораторных условиях сахар не реагирует с кислородом при комнатной температуре со сколько-нибудь измеримой скоростью. Для инициирования этой реакции приходится предварительно нагревать систему до довольно высокой температуры, например в пламени горелки, прежде чем сахар загорится. [c.450]

Как ВИДНО из приведенных выше данных, качественный состав продуктов ш,елоков горячего и кислородно-щелочного облагораживания идентичен. Однако если в первом случае органические кислоты составляют 70 % массы всех органических веществ, то во втором в результате воздействия кислорода процессы идут более глубоко и содержание органических кислот достигает 85 % всех органических веществ. Благоприятным фактором для биохимической переработки является понижение в случае кислородно-щелочного облагораживания абсолютного и относительного содержания муравьиной кислоты, которая при концентрации выше 0,2 % представляет собой сильный ингибитор. Однако одновременно в этом щелоке существенно возрастает содержание трудно поддающихся биохимической утилизации продуктов бездеструкционного окисления сахаров — глюкосахариновых и пептоновых кислот, а также масляной кислоты. [c.259]

Указывают, что биохимические процессы не идут в гомогенных водных растворах, так как активный энзим нельзя отделить от всей коллоидальной молекулы протеина, и что окисляющийся субстрат должен сперва адсорбироваться на поверхности коллоида и подойти совершенно точно, как ключ к замку, к специфическим простетическим группам. В таком случае оказывается возможным аккумулирование теплоты реакции, выделяющейся в отдельных стадиях реакции, на каталитически активных центрах в достаточном количестве, обеспечивающем протек(ание эндотермических изменений, которые являются отдельными составляющими суммарного экзотермического процесса. Так, например, по данным Кребса , биохимический синтез мочевины, включающий превращение орнитина в аргинин, обязательно увеличивает энергию примерно на 14 ккал на г-молекулу. Этот эндотермический процесс может итти только вместе с экзотермическим окислением. Поскольку синтез аргинина ускоряется в присутствии таких веществ, как глюкоза, фруктоза, молочная кислота и пировиноградная кислота, предполагается, что одновременное окисление этих веществ дает энергию для синтеза мочевины. Существенную роль в регулировании изменений энергии при ступенчатом окислении сахаров могут играть реакции фосфорилирования и дефосфорилирования На стр. 297 было указано, что фосфорилирование может сопровождать де-карбоксилирование. При последующем гидролизе смешанного ацилфосфорного ангидрида может освобождаться не менее [c.301]

Физиолого-биохимическая характеристика зеленых нитчатых бактерий основана главным образом на данных, полученных для разных штаммов hloroflexus aurantia us, обнаруживших значительное метаболическое разнообразие. С. aurantia us может быть охарактеризован как факультативный анаэроб и фототроф. На свету он растет в аэробных и анаэробных условиях в присутствии разнообразных органических соединений сахаров, спиртов, органических кислот и аминокислот. Некоторые штаммы этого вида способны к анаэробному фотоавтотрофному росту, используя Н2 или H2S в качестве донора электронов. Окисление H2S приводит к образованию молекулярной серы и отложению ее в среде в виде аморфной массы. Молекулярная сера в очень незначительной степени затем окисляется до сульфата. Хемогетеротрофный рост также возможен в аэробных и для отдельных штаммов в анаэробных условиях. [c.304]

Более того, фермент, расщепляющий, например, мальтозу (солодовый сахар), не расщепляет молочный сахар, и наоборот. Любой сложный биохимический процесс, как, например, внутриклеточное дыхание (окисление), осуществляется группой дыхательных ферментов, последовательно, один за другим входящих в действие и доводящих процесс окисления, например глюкозы СеН5205, через ряд промежуточных веществ до конечных продуктов — углекислого газа и воды. Наконец, ферменты—весьма (стр, 278) [c.284]

Большое значение как для установления структуры, так и для выяснения биохимической роли рибофлавина имело наблюдение, показавшее, что окисление восстановленного НАДФ катализируется старым желтым ферментом . При обработке метанолом фермент разделялся на бесцветный белок и не содержащий белка пигмент, близкий по строению к рибофлавину. Теорелл показал, что простетической группой желтого фермента является не сам рибофлавин, но рибофлавин-5 -фосфат. Это вещество обычно называется рибофла-винмононуклеотидом (ФМН) — название, строго говоря, не совсем точное, так как основание и сахар соединены не глюкозидной связью. [c.231]

В биохимическом отношении сточные воды молокозаводов занимают особое положение они подвержены кислому брожению из-за наличия в них молочного сахара. При кислом брожении молочный сахар разлагается и образуются молочная кислота, масляная кислота и, прежде всего, угольная кислота. Сточные воды обычно дают кислую реакцию, причем pH понижается до 3 и даже 2. Гниение при этом задерживается, белок в молоке коагулируется. Процесс окисления ускоряется за счет подогрева сточных вод. Он достигает наибольшей силы при температурах 28—35° С. Возрастаюхцие количества органических кислот в сточных водах приводят к соотношению БПКв КМп04, которое сильно отличается от бытовых городских сточных вод. [c.294]

Уксуснокислотное брожение, т. е. биохимическое окисление разбавленного спирта в уксусную кислоту, которое протекает под действием различных уксуснокислых бактерий в присутствии воздуха и питательных веществ, применяется в промышленности для производства винного и спиртового уксуса. Молочнокислое брожение, т. е. расщепление сахаров до молочной кислоты, вызывается многочисленными молочнокислыми бактериями. Этот вид брожения, который происходит в застоявшемся молоке, тво- [c.325]

Информация о последовательности превращений одних промежуточных соединений в другие на данном метаболическом пути может быть получена путем химической деградации этих веществ. Таким образом можно определять количество метки, включившейся в каждый углеродный атом молекулы. Например, Бассам и сотр. [7], гидролизуя 3-фосфоглицериновую кислоту (ФГК) и подвергая периодатному окислению образовавшуюся глицериновую кислоту, получили 3 различных соединения — двуокись углерода, муравьиную кислоту и формальдегид, которые образовались соответственно из карбоксильной группы, а-углеродного атома и р-углеродного атома исходных молекул. Далее они определили радиоактивность каждого из этих производных. Зная содержание С , можно было рассчитать распределение метки в исходной молекуле. Сравнивая распределение метки в молекуле ФГК с распределением метки в молекуле сахара, например глюкозы, можно судить о возможных биохимических реакциях на пути между этими двумя веществами (см. фиг. 217). [c.539]

Методы получения щавелевой кислоты могут быть разделены на две основные группы. Первую группу составляют методы, основанные на окислении различных соединений, вторую - базирующиеся на синтезе щавелевой кислоты из окиси или двуокиси углерода. В качестве исходного сырья в первой группе методов используются сахар, древесина, каменный уголь, торф, сланда, отходы целлюлозной промышленности, олефины, ацетилен и др. Окисление осуществляется химическими реагентами или биохимически. [c.16]

В процессе биохимического синтеза из этих простых сахаров образуется углеводный комплекс многолетних растений, состоящий из полимеров гексоз, пентоз, а также полиуроновых кислот. Гипотеза Марка и Мейера "з об образовании пентозанов путем окисления гексозанов в полиуроновые кислоты и последующего декарбоксилирования последних является умозрительной и не подтверждается данными, полученными за последние годы. Достаточно привести несколько примеров. По Марку и Мейеру, арабан пектиновых веществ образуется по следующей схеме [c.551]

Вода как растворитель. Вода давно является важнейшим растворителем, применяемым в технике, и такую же роль играет в природе. В ней растворяется огромное число веществ. Вода растворяет электролиты (кислоты, основания и соли), образуя растворы, в которых эти вещества содержатся в виде ионов. Она также растворяет многие неионизирующиеся соединения, как органические, так и неорганические. В водном растворе происходит большое число химических реакций. Из них особое значение имеют биохимические реакции, происходящие в живых организмах с участием органических веществ, например сахаров и белков (брожение, окисление и т. д.). [c.332]

Колориметрический способ определения редуцирующих сахаров, широко используемый в биохимических и клинических лабораториях, нашел применение и при анализе пищевых продуктов, как об этом сообщается в работе [336], сравнивающей этот иетод с методом Менсона — Уокера. Метод окисления феррицИани-дом калия приспособлен для определения лактозы и сахарозы в молочных продуктах [356] однако в присутствии других редуцирующих сахаров он неприменим. Для анализа смеси глюкозы, галактозы, рамнозы, присутствующих в гидролизате глюкозидов флавона из гречихи, пригодно определение медного числа по Шор-лю [321 ] до и после сбраживания дрожжами, способными селективно сбраживать одну глюкозу или глюкозу и галактозу вместе. Для идентификации сахаров использована хроматография на бумаге [384]. Для смесей простых гексоз и пентоз процесс был весьма упрощен применением смешанных растворителей этилацетат-уксусная кислота-вода и этилацетат-пиридин-вода, в которых сахара имеют низкий коэффициент Rp [359]. [c.158]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология