Биологические превращения

В почве аммиак и амины превращаются в нитраты. Процесс биологического превращения восстановленных форм азота в окисленные называют нитрификацией. Он протекает под действием целого ряда бактерий. Обычно нитрификация протекает в две стадии сначала аммиачный азот окисляется до нитрит-ионов [c.120]

Любое биологическое превращение связано с энергией и для понимания метаболических процессов необходимо знание основных положений биоэнергетики. Энергетика любой системы - предмет изучения термодинамики, и ее законы универсальны, но для живых систем существуют некоторые особенности. [c.72]

Воздействие химических соединений, содержащихся в отходах, на человека и живую природу происходит как прямым, так и косвенным путем. Прямой путь - попадание вредных соединений в организм человека с воздухом и питьевой водой косвенный путь - например, биологический. Вначале загрязнители попадают в растения, поедаемые животными, а затем с пищей -в организм человека. При этом с первоначальными соединениями происходят химико-биологические превращения, приводящие к образованию новых, более или менее опасных для организма веществ. [c.336]

Превращение иона аммония в окисленные соединения подчиняется определенным термодинамическим закономерностям. На рис. 3.1 представлены основные стабильные соединения азота, находящиеся в растворе. В области активного окисления превалирует нитрат-ион, восстановления — ион аммония. Между ними располагается узкая область, в которой наиболее устойчив нитрит-ион. С биологической точки зрения важна граница, когда нитрит-ион переходит в ядовитую азотистую кислоту. При рН<4 биологические превращения азота не происходят. Верхнее значение pH для нитрификации составляет несколько выше 9, при котором проходит граница ион аммония — МНз-НгО . Окисление аммиака может происходить только в области сравнительно высоких значений окислительно-восстановительного потенциала, для первой фазы нитрификации несколько более низких, чем для второй. Физиологические характеристики нитрификаторов хорошо согласуются с областями устойчивости продуктов и субстратов реакции. [c.63]

Скатол (3-метилиндол) является конечным продуктом биологических превращений триптофана. Он обладает пронзительным запахом фекалий, однако в очень больших разбавлениях имеет цветочный запах и поэтому добавляется к парфюмерным композициям. [c.566]

Для биореакторов принципиально важными являются несколько типов биологических превращений биологический рост, гидролиз, распад. [c.92]

Наиболее существенной проблемой в биологическом превращении является то, что только определенная часть веществ, которые должны подвергнуться обработке, с самого начала доступна для микроорганизмов. [c.93]

Наиболее существенный недостаток обычных систем обработки заключается в том, что в них невозможно одноступенчатое разделение компонентов на молекулярном или ионном уровне. В этих системах могут использоваться процессы, основанные на биологических превращениях загрязняющих веществ или на специфическом химическом сродстве материалов, но в каждом случае для удаления из воды определенных веществ или компонентов отходов необходима промежуточная ступень или процесс. [c.270]

При проектировании сооружений биохимической очистки сточных вод и анализе их работы обычно используют следующие расчетные параметры скорость биологического окисления, стехиометрические коэффициенты для акцепторов электронов, скорость роста и физические свойства биомассы активного ила. Изучение химических изменений во взаимосвязи с биологическими превращениями, происходящими в биореакторе, дает возможность получить достаточно полное представление о работе сооружения. Для анаэробных систем, к которым можно отнести анаэробные фильтры, такие сведения нужны, чтобы обеспечить оптимальное значение pH среды, являющегося основным фактором нормальной работы очистных сооружений. В некоторых аэробных системах, например, в таких, в которых происходит нитрификация, контроль pH среды также необходим для обеспечения оптимальной скорости роста микроорганизмов. Для закрытых очистных сооружений, вошедших в практику в конце 60-х годов, в которых используется чистый кислород (окси-тенк), изучение химических взаимодействий стало необходимым не только для регулирования pH, но и для инженерного расчета газопроводного оборудования. [c.331]

Водород выделяется в свободном состоянии при извержении вулканов, находится в газообразных продуктах выделения фумарол, а также присутствует в виде включений в калийных солях, некоторых других минералах, в изверженных горных породах (граниты, гнейсы, базальты). Свободный водород содержится в некоторых природных и попутных газах ряда нефтяных месторождений. Однако в результате геологических процессов в атмосферу переходит гораздо меньше водорода, чем от биологических превращений. [c.31]

Косвенным методом использования энергии солнца является рассмотренная нами технология биологического превращения биомассы растений в водород. И хотя общий КПД, начиная от производства биомассы до получения водорода, очень мал и составляет менее 1 %, необходимо помнить, что подвод солнечной энергии ко всем этим косвенным методам ее использования очень велик и повсеместен, поэтому перспективы ее использования рассмотренными методами вполне реальны. [c.423]

При биологических превращениях углеводов (гликолизе и спиртовом брожении) постоянно происходит следующая цепь превращений гексозы и ее фосфорнокислых эфиров [c.662]

Хотя прокариотические клетки не видны невооруженным глазом и менее знакомы нам по сравнению с высшими животными и растениями, они составляют очень существенную часть биомассы Земли. Вероятно, три четверти всей живой материи на Земле приходится на долю микроорганизмов, больщинство из которых-прокариоты. Более того, прокариоты играют важную роль в биологических превращениях материи и энергии на Земле. Фотосинтезирующие бактерии, обитающие как в пресной, так и в морской воде, поглощают солнечную энергию и используют ее для синтеза углеводов и других компонентов клеток, которые в свою очередь служат пищей для других организмов. Некоторые бактерии могут фиксировать молекулярный азот (N2) из атмосферы, образуя биологически полезные азотсодержащие соединения. Таким образом, прокариоты играют роль отправной точки для многих пищевых цепей в биосфере. Кроме того, прокариоты выполняют функцию конечных потребителей, поскольку различные бактерии осуществляют расщепление органических структур в мертвых растениях и животных, возвращая тем самым конечные продукты распада в атмосферу, почву и моря, где они вновь используются в биологических циклах углерода, азота и кислорода. [c.30]

Рис. 3.3. Биологические превращения для двухсубстратной модели. Эта схема может использоваться для описания обычного реактора с активным илом, реакторов нитрификации и денитрификации, а также анаэробных реакторов. Трехсубстратная модель применима, в частности, для описания процесса биологического удаления фосфора.

Микроорганизмы осуществляют высокоспецифические процессы окисления, гидрирования, гидролиза, этерификации, конденсации, метилирования, декарбоксилирования, дегидратации, дезаминирования, аминирования и многие другие реакции. Эти биологические превращения к тому же стереоспецифичны. Осуществлять их способны актиномицеты и другие бактерии, а также низшие и высшие грибы. [c.335]

Синтез аспарагина и глютамина из аммиака и аминодикарбоновых кислот является также процессом, связанным с биологическим превращением энергии, и происходит при участии фосфорилирующих механизмов, обеспечивающих перенос энергии. [c.375]

Внесенные в почву удобрения подвергаются разнообразным химическим, физико-химическим и биологическим превращениям, которые оказывают влияние на растворимость содержащихся в удобрениях питательных веществ, на способность их к передвижению в почве и доступность для растений. Характер и интенсивность процессов превращения удобрений в почве зависят от физических, химических и биологических свойств почвы. В разных почвах эти процессы проходят по-разному. Вместе с тем удобрения сами оказывают сильное действие на почву обогащают ее питательными веществами, изменяют реакцию почвенного раствора, интенсивность и характер микробиологических процессов и другие свойства почвы, определяющие ее плодородие. Поэтому знание состава почвы, ее свойств и происходящих в ней физико-химических, химических и биологических процессов очень важно для понимания характера превращения удобрений в почве, особенностей действия их на разных почвах, а следовательно, для правильного и наиболее эффективного применения удобрений в соответствии с требованиями возделываемых растений и почвенными условиями. [c.91]

Стабильные и нестабильные (радиоактивные) изотопы часто применяются в органической химии. Этими изотопами элемеитоа, в особенности изотопами водорода, углерода, кислорода, азота, фосфора и т. д., пользуются при исследовательских работах в органической и биологической химии для того, чтобы охарактеризовать или, как говорят, отметить (по-английски — label) определенные атомы органических молекул и таким путем с точностью проследить судьбу этих атомов ири химических и биологических превращениях соответствующих веществ. [c.1142]

Биологические превращения азота в водных экологических системах аналогичны превращениям этого элемента в экологических системах почвы и хорошо изучены, однако еще нет полного представления относительно скоростей и механизмов, контролирующих эти реакции в реках, озерах, океанах и т. д. [c.48]

Возможность столь интенсивных обмена веществ и биологических превращений обусловливается чрезвычайно малыми размерами микробных клеток, огромной величиной суммарной поверхности, относительной простотой их строения, но в первую очередь наличием у них соответствующего ферментного аппарата, специально приспособленного для выполнения наиболее быстрых реакций. [c.7]

Кодовая природа кинетических процессов в биологии проявляется в необратимости совокупности биологических превращений, т. е., вообще говоря, в необратимости жизни. Кодовый эффект вызывает параметрические изменения, но параметрические изменения не могут поро дить сами по себе код, их вызвавший. Поэтому мы встречаем обратимые реакции лишь в специально изолированных участках живых структур и лишь при определенных условиях. Принципиально при сохранении аппарата, воспринимающего коды, возмол на обратимость и более сложных процессов в ограниченных масштабах. [c.122]

Многие биологические превращения представляют собой каталитические процессы, протекающие под действием особого рода катализаторов, называемых ферментами, или энзимами. [c.115]

Производное птеридина — фолиевая кислота (51), природный фактор роста, который необходим для жизнедеятельности всех высших животных. Фолиевая кислота принимает участие в биологических превращениях серина в глицин и гомоцистеина в метионин. Синтетическая фолиевая кислота, отличающаяся от природной отсутствием двух атомов азота, применяется в качестве сильн шего противоопухолевого средства [73]. Рибофлавин (витамин Вг) (52), производное бензо[ ]птеридина, встречается в фосфорилированной форме в проросшем зерне, молоке и яйцах. Феназиновая циклическая система входит в состав некоторых синтетических красителей и природных пигментов [например, голубой бактериальный пигмент пиоциании (53)]. Среди производных хиназолина встречаются соединения, примшяемые в качестве лекарственных препаратов иапример, седативное средство метакуалон (54) и празозии (55), применяемый для лечения гипертонической болезни. [c.327]

Для выяснения биогенеза каротиноидов особый интерес представляет р-С4о-альдегид (17 -оксо-3, Ч -дегидро-у-каротин). Это соединение можно выделить наряду с торуленом (см, табл. 26) и торулародином (см. табл. 28) из одного и того же экстракта- из микроорганизмов [323]. Это убедительно подтверждает, что биологическое окислительное расщепление углеродного скелета каротиноидов начинается у одного из концов, молекулы. Кроме того, следует отметить биологическое превращение Р-каротина в витамин А, которое может протекать с образованием промежуточных р-апо-8 -каротиналя(Сзч)), р-апо-12 -каротиналя(С.25) и альдегида, соответствующего витамину А, [3261. Высокая [c.152]

Широко распространенным нуклеотидом, играющим решающую роль во многих процессах обмена, является кофермент А (ЫП). Его роль связана с реакциями трансацетилирования, окисления жирных кислот, декарбоксилирования а-кетокислот и с другими подобными биологическими превращениями. Кофермент А состоит из фрагмента аденин-3, 5 -дифосфата, соединенного через пирофосфорную группировку с остатком пантотеновой кислоты. Синтез кофермента А осуществлен в 1959 г. [25 . [c.335]

Комплекс проблем, определяющих устойчивое развитие водного хозяйства, включает в себя исследование природных процессов, развитие системы комплексного мониторинга, совершенствование организационных механизмов управления и задачи развития водохозяйственной системы (рис. 3.4.1). На формирование, перемещение и использование поверхностных и подземных вод, а также на их качество влияют разнообразные природные процессы (гидрологические, гидравлические, гидрохимические, гидробиологические, гидротермические, русловые), для каждого из которых и их совокупности требуется проводить комплекс специальных исследований. Особое внимание следует уделить изучению внутриводоемных процессов, протекающих в условиях антропогенного влияния на водные экосистемы. Эти процессы формируют качество воды, включая в себя многочисленные физико-химические, химические и биологические превращения веществ, их синтез и распад, сорбцию и десорбцию, седиментацию, взмучивание и другие процессы, происходящие на фоне гидрологического режима водного объекта. Они оказывают существенное влияние на различные химические и биологические показатели, используемые в процессе принятия решений, например, при оптимизации системы наблюдений и систематизации информации, на основании которой дается оценка и прогноз состояния водных экосистем. [c.112]

В результате упомянутых опытов стало ясно, что 3-оксиантраниловая кислота, возникающая нри распаде триптофана (через З-оксикинуренпв). и является тем ближайшим субстратом, биологическое превращение которого приводит к образованию антипеллагрического витамина. [c.353]

Синтез аспарагина и глютамина из аммиака и аминодикарбоновых кислот является также процессом, связанным с биологическим превращением энергии, и происходит при участии фосфорилирующих механизмов, обеспечивающих перенос энергии. Аспарагин и глютамин, имея кислотно-амидную группировку (—СО—NHa), представляют собой как бы прототипы соединений полинептидн010 характера. Поэтому вполне допустимо, что аспарагин и глютамин выполняют особую функцию в процессах синтеза полипептидов и белков. [c.355]

Патологическая кальцификация сосудов, мышц, суставов, почек и т. д является следствием ряда заболеваний человека. Некоторые соединения, образующиеся в результате обменных процессов в живом организме, обладают свойствами стабилизировать соли Са в биологических жидкостях. Такие соединения играют роль биокомплексонов, связывающих Са + в растворимые комплексы, и. выполняют функцию регуляторов содержания Са в плазме и других тканевых жидкостях. Однако при патологии концентрация этих веществ в биологических жидкостях и минерализованных тканях снижается. Установлено, что неорганические пнрофосфаты, являющиеся продуктами ряда биологических превращений, могут функционировать в живом организме как система, регулирующая процессы декальцификации костных и кальцификации мягких тканей при разнообразных видах патологии [1]. Использованию пирофосфатов в лечебных целях препятствует их тенденция К гидратазу с образованием нерастворимых ортофосфатов. [c.10]

Пока еще очень мало известно о ферментах, обеспечивающих протекание отдельных стадий биогенеза. Считается, что энзиматические системы, связанные с дегидрированием, окислением и другими биологическими превращениями, находятся в хлоропласте [120]. Выделенный из h. flos ulosum L. клеточный гомогенат оказался способным катализировать эти реакции in vitro, причем под действием этого гомогената образование спирокеталя XV из триацетиленового спирта XL протекает в 10—20 раз быстрее, чем из олеиновой кислоты. [c.378]

Японскими специалистами [65] с помощью ЭВМ был выполнен расчет роста количества отходов пластмасс с учетом и без учета мероприятий, направленных на их снижение (рис. 3.36). Из расчета и представленных диаграмм следует, что с помощью только законодательных и воспитательных мер не удается добиться существенного сокращения роста отходов. Единственным эффективным путем для этого, как следует из рис. 3.36, является снижение срока жизни отходов до 2 мес. Для сокращения срока жизни отходов пластмасс в последнее время все шире разрабатываются и выпускаются промышленностью специальные типы полимеров с регулируемым сроком службы. Как правило, это фото- и (или) биоразрушаемые полимеры, которые под действием света, тепла, воздуха и микроорганизмов, содержащихся в почве, разлагаются до низкомолекулярных продуктов и ассимилируются в почве, включаясь таким образом в замкнутый биологический цикл. Отличительной особенностью этих полимеров является их способность сохранять потребительские свойства в течение всего необходимого периода эксплуатации и лишь после истечения этого периода претерпевать физико-химические и биологические превращения, приводящие к деструкции и разрушению. [c.237]

Для сокращения времени утилизации отходов пластмасс в последнее время разрабатываются и выпускаются специальные типы полимеров с регулируемым сроком службы. Как правило, это фото- и (или) биоразрущаемые полимеры, которые под действием света, тепла, воэдуха и микроорганизмов, содержащихся в почве, разлагаются до низкомолекулярных продуктов и ассимилируются в почве, включаясь таким образом в замкнутый биологический цикл. Отличительной особенностью этих полимеров является способность сохранять потребительские свойства в течение всего необходимого периода эксплуатации и лишь после истечения этого периода претерпевать физико-химические и биологические превращения, приводящие к деструкции и разрушению. [c.158]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология