Углеводы также Сахара расщепление

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ. Совокупность биохимических реакций, лежащих в основе жизнедеятельности организмов. Биологический обмен веществ представляет собой процессы превращения веществ внешней среды в вещества живого организма и обратные превращения веществ организма в вещества внешней среды. С другой стороны, это процессы, происходящие внутри организма, в отдельных частях, органах и тканях, и, наконец, процессы превращения веществ в клетке и в отдельных клеточных структурах. Без непрерывного взаимодействия организма с внешней средой, без обмена веществ не может быть жизни. Обмен веществ неразрывно связан с обменом энергии. Важнейшую сторону обмена веществ составляют биохимические процессы, и выяснение химизма отдельных звеньев обмена веществ является одним из путей познания жизни. Благодаря крупным успехам биохимии к настоящему времени в основном раскрыт химизм таких кардинальных звеньев обмена веществ, как дыхание и брожение, фотосинтез, обмен азотистых соединений, жиров, углеводов и органических кислот и многие другие процессы. Выяснено также влияние многих внешних и внутренних факторов на интенсивность и направленность отдельных звеньев обмена веществ, что позволяет путем изменения внешних условий изменять обмен веществ микроорганизмов, растений и животных в желаемом для человека направлении. Процессы обмена веществ делятся на две группы — катаболизм и анаболизм. Катаболизм — это процессы, при которых происходит распад, расщепление сложных органических соединений до белее простых (например, распад белков до аминокислот, крахмала до глюкозы, сахаров до углекислоты и воды т. д.). Анаболизм — это синтетические процессы, при которых образуются более сложные соединения из более простых. При катаболизме происходит выделение энергии, а при анаболизме ее поглощение. Всякое усиление синтетических процессов в организме неизбежно сопровождается усилением процессов распада веществ. [c.204]

Реакция йодной кислоты с быг -диолами имеет важное значение в химии углеводов, которые в своем составе содержат немало таких пар гидроксильных групп. В то время как свободные аль-дозы и кетозы под действием йодной кислоты полностью окисляются до муравьиной кислоты, формальдегида и диоксида углерода, такие производные, как метилгликозиды, подвергаются окислительному расщеплению с образованием продуктов, характерных для циклического строения исходного вещества. Например, метилглюкозид может иметь фуранозную и пиранозную циклические структуры, которые удается различить по продуктам окисления йодной кислотой. Пиранозид должен взаимодействовать с двумя молекулами йодной кислоты с образованием одной молекулы муравьиной кислоты при расщеплении связей, отмеченных на схеме. Фуранозное производное также должно реагировать с двумя молекулами йодной кислоты, давая одну молекулу формальдегида и различные остаточные фрагменты. Муравьиную кислоту можно легко отличить от формальдегида, определив тем самым пяти- и шестичленные структуры исходных сахаров. [c.276]

Известны также способы получения ацетона путем бактериального расщепления углеводов (крахмала, сахаров, мелассы), причем в качестве побочных продуктов образуются бутиловый или этиловый спирт [2—4]. Ацетон и бутиловый спирт получаются в мольном соотношении от 2 1 до 3 1. [c.140]

Поскольку у большинства сахаров при каждом из атомов углерода имеется атом кислорода, химическая атака, приводящая к окислению, оказывается возможной в любой точке молекулы. Каждый сахар содержит потенциально свободную альдегидную или кетонную группу, и карбонильная группа может быть легко перемещена в соседнее положение с помощью изомераз. Альдольное расщепление также оказывается возможным во многих точках. По этим причинам метаболизм углеводов сложен и разнообразен. Однако в энергетике большинства организмов, в том числе и человека, гликолитический ) путь, с помощью [c.335]

Для исследования реакций гидролиза Кун н Фрейденберг, а также большинство авторов более ранних работ использовали методы, ос юванные на анализе концевых групп. Другими словами, число концов цепей в системе оценивалось химическими методами. При гидролитическом расщеплении молекулы углевода образуются альдегидные группы. Была сделана попытка использовать для определения количества этих групп их способность восстанавливать медные соли, играющую большую роль при исследовании простых сахаров. Однако было установлено, что метод титрования с применением гипойэдита дает в случае целлюлозы значительно более удовлетворительные результаты глубина реакции, найденная этим пз-тем, хорошо совпадает со значениями, полученными по изменению оптического вращения [4]. В других методах количество концевых групп определяли по результатам анализа на серу после гидролиза в присутствии меркаптанов 10, 11] или посредством метилирования с последующим полным гидролизом, в результате чего образуются молекулы триметилглюкозы из всех иеконцевых звеньев и молекулы тетраметилглюкозы из концевых звеньев. [c.100]

В предыдущей главе были рассмотрены химические реакции, приводящие к наращиванию, удлинению углеродной цепи углеводов. Естественно вслед за этим перейти к таким превращениям сахаров, которые связаны с укорочение.м, расщеплением углеродной цепи молекулы. Необходимо сразу же отметить, что молекулы сахаров могут разрушаться под влиянием самых разнообразных факторов (кислоты, щелочи, температура, радиация, окислители, ферменты и т. д.). При этом возникают смеси всевозможных веществ (углекислота, органические кислоты, оксикислоты, оксосоединения, редуктоны, спирты и т. п,), В настоящей главе мы рассмотрим такие процессы, которые позволяют постепенно, контролируемым образом переходить от высших моноз к низшим, и лишь в меньшей степени будем касаться более глубоких деструкций, а также ферментативных процессов, описанных в обширной биохимической литературе (см., например, [1, 2]). [c.27]

Расщепление гликоля перйодатом (а также тетраацетатом свинца) включает циклическое промежуточное соединение, которое обычно считают пятичленным, и поэтому скорость данной реакции сильно зависит от величины двугранного угла между обеими гидроксильными группами. Для полной интерпретации скорости и направления действия перйодата на углеводы (см. обзор [213]) часто необходимо использовать конформационный анализ, и в свою очередь данная реакция может дать сведения относительно конформаций сахаров. Химия углеводов предоставила первые примеры 1,2-диолов, устойчивых к периодатному [c.504]

Сахароза, или, как обычно ее называют, сахар, наряду с энергетическим значением, общим для всех углеводов, важна также как вещество, обладающее сладким вкусом. Расщепление сахарозы с образованием глюкозы и фруктозы происходит в тонких кишках под влиянием сахаразы кишечного сока. Сахароза расщепляется в кишечнике быстрее, чем крахмал, и поэтому быстрее усваивается. [c.264]

Энзиматические процессы, имеющие место при гидрировании этиленовых соединений, до настоящего времени исследовались лишь на примере дрожжевых ферментов [70]. Об их связи с процессами окислительно-восстановительного распада углеводов можно судить на основании того факта, что в свободных от сахаров дрожжевых суспензиях насыщение этиленовых соединений проходит лишь крайне медленно. Если содерл ание резервпьхх углеводов в дрожжах предварительно понижено путем длительной аэрации, то гидрирование этиленовых соединений вовсе не происходит. На связь распада углеводов с процессом гидрирования указывает также и зависимость последнего от кислотности раствора так, в бродящих растворах в присутствии пивных дрожжей скорость гидрирования коричного спирта увеличивается с повышением щелочности (исследовалась область pH 4,5—8,5). Как известно, с увеличением pH усиливаются также и явления дпспропорционирсвания, сопровождающие расщепление углеводов, и при pH 8,5 вместо нормального образования этилового спирта из триозы И меет место превращенме большей части последней в глицерин. В тех же условиях из ацетальдегида наряду с этиловым спиртом образуется уксусная кислота. В щелочной среде равновесие между триозой (или спиртом) и козимазой сильно смещено в сторону восстановления кофермента [71], вследствие чего количество водорода брожения , который посредством козимазы может быть использован для других реакций, увеличивается. [c.285]

Нетрудно также установить структурно-химическую связь между процессом ресиитеза АТФ и углеводным дыханием (окислением углеводов). Хотя отдельные промежуточные продукты окислительного распада сахара и не столь хорошо изучены, как промежуточные продукты его анаэробного расщепления, тем не менее возможность переноса в процессе тканевого дыхания фосфатных групп с фосфорилированных обломков углевода на аденозиндифосфат не вызывает сомнения. [c.428]

Производство органических веществ зародилось в очень давние времена, но на первых этапах оно заключалось или в простом выделении соединений, содержащихся в природных веществах (животных и растительных жиров и масел, сахара и др.), или в расщеплении самих природных веществ (спирт — из углеводов, мыло и глицерин —из жиров, разделение продуктов сухой перегонки древесины и т. д.). Органический синтез — получение более сложных веществ из менее сложных—-возник в середине XIX в. и за свою сравнительно короткую историю достиг колоссального развития. Этому способствовали общие успехи химической науки — открытие новых органических реакций и установление физико-химических закономерностей их протекания, а также получение многочисленных соединений, обладающих ценными свойствами. Реализация этих открытий была бы невозможной без параллельного развития всей химической прО МыщленнО Сти и смежных с ней отраслей, а также мащино-, приборостроения и других областей техники. В свою очередь новым поискам давали толчок растущие потребности промыщленности, транспорта, сельского хозяйства и народного потребления. При этом от синтеза встречающихся в природе соединений и материалов постепенно переходят к разработке некоторых их заменителей, а затем и широкого круга синтетических продуктов, зачастую превосходящих по своим качествам природные вещества или вообще не имеющих аналогий с ними. В результате органический синтез стал одной из крупнейших и быстро прогрессирующих отраслей хозяйства и занял важное место в экономике всех стран с развитой химической промышленностью. [c.9]

В молекулу целлюлозы входят до 2000 молекул глюкозы. 1Чолекулы имеют упорядоченную структуру и образуют кристаллиты (мицеллы), представляющие собой компактные пучки, обладающие сходной структурой во всех волокнах. Мицеллы соединяются в ф и б р и л л ы, в которых имеются межмицеллярные пространства, оказывающие значительное влияние на свойства целлюлозного волокна, например на его плотность. В древесине содержатся также гемицеллюлозы, которые могут быть извлечены из целлюлозы при помощи щелочи или гидролизованы разбавленной кислотой легче, чем целлюлоза. Тем не менее в целлюлозе всегда остается некоторое количество гемицеллюлоз, к которым относятся иентозаны и гек-с о 3 а н ы. Сахара, содержащиеся в сульфитных щелоках или растворах после предварительного кислотного расщепления древесины, образуются главным образом из сопутствующих ей углеводов—пентозанов или гексоза-нов. В твердой древесине содержится больше пентозанов, поэтому в сульфитных щелоках, получаемых после обработки буковой древесины, присутствуют преимущественно пентозы. [c.310]

Последующее расщепление гексозофосфорных эфиров, сопровождающееся разрывом шестичленной углеродной цепочки сахара, природу образующихся при этом продуктов и их дальнейшее превращение изучил О. Мейергоф (1918). Он расчленил и экспериментально воспроизвел важнейшие промежуточные реакции при распаде сахара на спирт и углекислоту. Им было показано, что разрыв углеродной цепи гексозы и дальнейшее превращение образовавшихся продуктов происходит не со свободными углеводами, а с их фосфорными эфирами, и что фосфорная кислота отщепляется на более поздних этапах процесса брожения. Важная роль фосфорных эфиров сахара и последовательные стадии их превращения были также установлены Г. Эмбде-ном при изучении распада углеводов в мышцах животных (гликолиз). Основные этапы расщепления сахара ферментами дрожжей и мышечных тканей одинаковы, а различия в характере конечных продуктов зависят от присутствия или отсутствия отдельных ферментов. [c.245]

Комплею САР-сАМР является положительным сигналом при регуляции экспрессии и других оперонов, в частности тех, которые кодируют ферменты расщепления углеводов. Например, для экспрессии св-а- и /-оперонов должны произойти дерепрессия с помощью индукторов-арабинозы и галактозы соответственно-и связывание комплекса САР-сАМР с областью промотора. Так, у бактерий, растущих на глюкозе, уровень внутриклеточного с АМР и соответственно комплекса САР-сАМР очень низок. Поэтому, если даже в среде присутствует абиноза или галактоза, в клетках не образуются ферменты, необходимые для утилизации этих сахаров. При уменьщении количества глюкозы уровни сАМР и САР-сАМР увеличиваются и опероны в присутствии необходимых индукторов начинают экспрессироваться. Подобная комбинация позитивной и негативной систем регуляции очень важна, поскольку это предотвращает образование ферментов, потребность в которых в данный момент отсутствует. Сигнальная система САР-сАМР регулирует также работу оперонов, кодирующих ферменты, которые участвуют в дефацации аминокислот, пуринов и пиримидинов. Накопление в клетке САР-сАМР служит сигналом голодания в ответ на него снижается эю преосия оперонов, кодирующих ферменты расщепления аминокислот, пуринов [c.177]

На долю фруктозы приходится значительная часть поступающих с пищей углеводов. Обычное ее дневное потребление составляет 100 г-как в виде свободного сахара, так и в качестве компонента сахарозы. Большая часть потребляемой фруктозы метаболизируется печенью по фруктозой-фосфатному пути. Первым этапом на этом пути является фосфорилирование фруктозы во фруктозо-1-фосфат под действием фруктокиназы. Фруктозо-1-фосфат далее расщепляется на глицеральдегид и дигидроксиацетонфосфат. Это альдоль= ное расщепление катализируется специфической фруктозо-1-фосфат — альдолазой. Глицеральдегид затем фосфорилируется триозокиназой в глицеральдегид-З-фосфат и, таким образом, может также включиться в гликолитический процесс. Существует и другая возможность фруктоза может подвергнуться фосфорилированию во фрук-тозо-6-фосфат под действием гексокиназы. Однако сродство гексокиназы к глюкозе в двадцать раз больше, чем к фруктозе, и поэтому в печени, характеризующейся высоким содержанием глюкозы, имеет ме- [c.133]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология