Переносчики протонов

Рис. 21-24. Завершающая стадия метаболическою окисления-дыхательная цепь. Все ко.мпоненты цепи собраны па внутренней поверхности внутренней мембраны митохондрии в четыре макромолекулярных комплекса, содержащих цитохромы, флавопротеиды и другие негемиповые железосодержащие белки. Кофермент р, или убихинон, и цитохром с играют роль переносчиков протонов и электронов от одного комплекса к следующему. Восстановление осуществляется путем переноса протонов до тех пор, пока этот процесс не достигнет кофермента Q, после чего оно осуществляется путем переноса электронов, а протоны переходят в раствор. Электроны и протоны снова объединяются в конце цепи, когда кислород восстанавливается до воды. Свободная энергия запасается в молекулах АТФ, образующихся в трех из четырех комплексов.

На Первой конференции по химии и применению фосфорорганических соединений мы сообщили о разработанном в лаборатории фосфорорганических соединений ИНЭОС потенциометрическом методе определения положения таутомерного равновесия [1]. Представляло интерес распространение этого метода на апротонные среды. В отличие от проводящих протолитических сред, в которых прототропное таутомерное равновесие складывается, как равновесие таутомерных форм, как равновесие кислот или оснований с соответствующими ионами, в апротонных средах с низкой диэлектрической постоянной в равновесии с молекулярными таутомерными формами находятся ионные пары. В случае таутомерии веществ кислотного характера ионная пара образуется общим обеим таутомерным формам анионом и катионом основания — переносчика протона. Диссоциация ионных пар на свободные ионы в мало полярных средах весьма незначительна и не оказывает влияния на положение таутомерного равновесия. Общую схему таутомерного равновесия в апротонных средах с низкой диэлектрической постоянной можно, по всем данным, выразить следующим образом [c.65]

Вещества — переносчики протонов называют протолитами. [c.112]

В патентной и технической литературе указывается на множество попыток ускорить процесс окисления сырья и придать определенные свойства окисленному битуму, применяя окислители, катализаторы и инициаторы. Так, в качестве окислителей предложено применять кислород, озон, серу, хлор, бром, иод, селен, теллур, азотную и серную кислоты, марганцовокислый калий и др. В качестве катализаторов окислительно-восстановительных реакций — соли соляной кислоты и металлов переменной валентности (железа, меди, олова, титана и др.) в качестве катализаторов алкилирования, дегидратации, крекинга (переносчика протонов) предложены хлориды алюминия, железа, олова, пятиокиси фосфора и т. п. в качестве инициаторов окисления — перекиси и др. Большинство из них инициирует реакции уплотнения молекул сырья в асфальтены, не обогащая битумы кислородом. [c.157]

Роль протонного растворителя может выполнять спирт, который благодаря хорошей сорбируемости катионитом служит переносчиком протона от твердой кислоты к изобутилену [65] [c.26]

В случае НАД никотинамидная часть кофермента является переносчиком протонов в реакциях дегидрирования, например при действии лактатдегидрогеназы (рис. 15). [c.39]

Как уже упоминалось, существует также другая классификация, которая учитывает не только участие воды в лимитирующей стадии, но также (в случае, если такое участие имеет место) и функцию, которую она выполняет, — нуклеофила или переносчика протонов. Третья классификация основана на количестве ионов гидроксония, участвующих в формировании неустойчивого промежуточного соединения. Как и следовало ожидать, эти классификации перекрываются между собой. [c.71]

Выполняет ли катализатор функции переносчика протона или является нуклеофилом [c.107]

Согласно этой схеме, выделяющиеся на электроде атомы Н реагируют с лабильным атомом водорода катализатора быстрее, чем с ионами гидроксония (для простоты везде пишем Н +), вследствие чего реакция с катализатором способствует снижению перенапряжения. Адсорбированный анион В быстро реагирует с ионами гидроксония или другими донорами протонов из буферной смеси с регенерацией катализатора. Следовательно, катализатор служит здесь только как переносчик протона и непосредственно с электронами не реагирует. В небуферных растворах катализатор может регенерироваться по реакции с водой [15]. [c.388]

В одной из разновидностей этого метода используются каталитические волны водорода в этом случае вводимый в раствор катализатор — переносчик протонов — вновь регенерируется из продуктов электродной реакции. Подробный анализ механизма этих процессов будет дан в главе IX. [c.34]

Действие SOg и НгЗ на наводороживание стальных катодов было объяснено М. Н. Полукаровым [180, 181] образованием вблизи катода коллоидных частиц серы, играющих роль переносчиков протонов в сталь (см. раздел 2.2). Стимулирующее наводороживание действие при повышении температуры электролита уменьшается и при 50°С совершенно прекращается, что М. Н. Полукаров объяснил понижением устойчивости коллоидного раствора серы. [c.140]

В приведенной схеме символом В обозначено слабоосновное вещество, чаще всего представленное растворителем (или основанием, сопряженным кислоте А) в ходе реакции такое вещество превращается в сопряженную кислоту В — Н (электронные переносы е — (1), но регенерируется в конце реакции (5). Следовательно, В служит переносчиком протона. [c.171]

Как уже указывалось, в подавляющем большинстве случаев окисление многих важных веществ в тканях происходит путем ие прямой передачи атомов водорода молекулярному кислороду обычно при окислении различных веществ в тканях на пути между субстратом и кислородом включается ряд промежуточных переносчиков водорода (переносчиков протонов и электронов). Эти переносчики являются акцепторами водородных ионов (и электронов), но, передавая их другим соединениям, играют по отношению к последним роль донаторов водорода. [c.226]

Более простой является следующая система переносчиков протонов и электронов [c.234]

Многочисленные данные исследований таутомерного кето-енольного равновесия в растворах свидетельствуют о том, что оно представляет собой кислотно-основное равновесие двух кислот кетона и енола,— образующих при ионизации одни и те же, общие им обеим, анионы енолятного строения [65, 66]. Переход протона от кетона к енолу и обратно осуществляется при участии третьих молекул — переносчиков протона 5, способных к обратимому присоединению протона [c.645]

Если ЭТИ индикаторы поместить в среду с окислительновосстановительным потенциалом более низким, чем у них, то они обесцвечиваются. Из сопоставления стандартных потенциалов индикаторов и биологических переносчиков протонов и электронов видно, что указанные индикаторы можно применить для обнаружения восстановленного НАД и восстановленных флавиновых ферментов. [c.119]

Вне зависимости от возможной диссоциации ионных пар константа таутомерного равновесия в апротонных средах дол кна равняться отношению констант протолиза таутомерных форм основанием В — переносчиком протона [c.65]

Наблюдаемое смещение потенциала разложения фона может быть следствием двух причин либо восстановления ацетона, протекающего в области высоких концентраций последнего, либо каталитического выделения водорода, обусловленного присутствием ацетона. Так как при каталитическом выделении водорода вещество не претерпевает изменений, а выступает в роли переносчика протонов, мы провели серию препаративных электролизов в условиях, близких к полярографическим (см. таблицу). [c.57]

Большинство из агентов — жирорастворимые вещества, содержащие систему ароматических колец и способную к ионизации кислотную группу. Митчелл предположил, что такие вещества действуют как переносчики протонов, уравнивая концентрации ионов Н+ по обе стороны митохондриальной мембраны, и разрушают градиент pH, необходимый для образования АТФ. [c.200]

Прототротыми называют такие реакции, в которых переносчиками протонов служат не молекулы воды, а частицы других веществ. Так, например, в реакции между молекулами пиридина и хлороводорода [c.113]

В табл. 4.3 не включены те реакции, которые формально протекают по механизму А-2 [уравнение (4.32)], однако, судя по их химизму, величине со и другим критериям, вода участву- ет в них в роли переносчика протона. Поэтому их правильнее рассматривать как примеры общего кислотного катализа, который обсуждается в гл. 5. [c.73]

Нередко возникает вопрос о том, выполняет ли катализатор функцию переносчика протона или нуклеофильного агента. Особенно сильно эта неоднозначность проявляется в реакциях с участием производных карбоновых кислот, поскольку в таких реакциях наблюдается одновременно и общеосновной, и нуклеофильный катализ. Чтобы показать, каким образом решается Эта проблема, рассмотрим методы, применяемые при изучении таких реакций с целью отличить общий основной катализ от нуклеофильного [И]. [c.108]

Снижение А1 з должно приводить к нарушению сопряя5ения окисления и фосфорилирования. К этому сводится действие разобщителей сопряжения. Таковыми являются динитрофенол (ДНФ) и другие вещества. ДНФ, по-видимому, действует как переносчик протонов. Если схема Митчелла верна, то любые слабые кислоты и основания должны оказывать разобщающее действие. Разобщители действительно повышают протонную проводимость ММ. Выяв.чено далеко идущее сходство искусственных фосфолипидных мембран с внутренними мембранами митохондрий. [c.437]

При взаимодействии тионофосфатов с ацетиленрм в водном ДМСО в присутствии щелочи образуется ДВС [226] (вода выполняет роль переносчика протона) [c.113]

Обе указанных разновидности косвенного метода Рюйчи были использованы Г. Нюрнбергом и др. [176—178] для определения, как они ошибочно полагали, констант скорости диссоциации ряда слабых кислот. На самом же деле указанные авторы имели дело с суммарными скоростями переноса протонов от кислот, присутствовавших в растворе, к молекуле катализатора, вызываюш е-го каталитическое выделение водорода, или и-нитроанилина, который они использовали в качестве переносчика протонов вместо азобензола. [c.35]

Первоначально образуется цвиттерионный тетраэдрический промежуточный продукт (Т ). Если реакция проводится в водной среде, то С1 способен отщепляться от (Т ), что приводит к обра зованию конечных продуктов. В менее полярных растворителях это невозможно, и поэтому вторая молекула спирта выступает в качестве переносчика протона, либо по пушпульному механизму (А), либо по трехцентровому механизму (Б) [c.48]

Различные, в большинстве случаев, органические вещества способны, кроме того, ускорять выделение водорода, являясь переносчиками протонов. Этим объясняется появление найденных Гейровским и подробно изученных Брдичкой и Юркой каталитических волн в присутствии протеинов. Подобные каталитические волны водорода означают снижение перенапряжения водорода на ртути. Действие этих вещесхв можно объяснить, по Брдичке следующими реакциями с участием сульфидной группы — ЗН [c.603]

По Герасименко и Слендику Пеху Раймерсу и Фас-бендеру , группы —NH, —СН и —ОН в органических молекулах также реагируют как переносчики протонов, вызывая понижение перенапряжения водорода на ртути по схемам [c.603]

В случае прототропной таутомерии таутомерпые формы А[Н и АлН находятся в равновесии с общим для них анионом А" и сопряженной кислотой 8Н +, где 3— основание — переносчик протона [c.185]

Представление об участии специфических белков-переносчиков в транспорте ионов подтверждают данные о действии ряда антибиотиков и синтетических веществ. Речь идет о ионофорах. Это соединения с относительно небольшой молекулярной массой (500-2000), молекулы которых снаружи гидрофобны, а внутри гидрофильны. Обладая гидрофобными свойствами, они диффундируют в липидную мембрану. Из антибиотиков-ионофоров наиболее, 1звестен валиномицин он диффундирует внутрь мембраны и катализирует транспорт (унипорт) ионов К , Сз , КЬ" или КН . Поэтому присутствие таких катионов в суспензионной среде приводит к выравниванию заряда по обе стороны мембраны (как бы короткому замыканию) и тем самым к падению протонного потенциала. Другие ио-нофоры образуют каналы, по которым могут проходить ионы. Существуют также синтетические соединения, повышающие протонную проводимость мембран наиболее известный переносчик протонов - карбонилцианид-и-трифторме-токсифенилгидразон. Он действует как разобщитель -нарушает сопряжение синтеза АТР с транспортом электронов, перенося в клетку протоны в обход АТР-синтазы. Изучение мембранного транспорта привело к важным результатам, которые согласуются с хемиосмотической теорией преобразования энергии и подкрепляют ее. [c.260]

К группе оксидаз относятся и ферменты, выполняющие роль переносчиков электронов. Их простетические группы содержат атомы металлов, способных легко изменять свою ва,лентность. Так, например, механизм действия цитохромоксидазы сводится к переброске электронов от одного из цитохромов (стр. 232) на молекулярный кислород. Цитохром-оксидаза играет при этом роль промежуточного акцептора-донатора электронов. Эти истинные оксидазы не могут служить промежуточными переносчиками протонов. Более подробно указанный вопрос рассматривается в главе Тканевое дыхание в разделе Металлофлавопро-теиды и Цитохромы . [c.130]

Атака карбонильного атома углерода субстрата гидроксильной группой серина представлена протекающей по механизму как кислотного, так и основпого катализа с участием имидазольной части остатка гистидина. Переносчиком протона на стадии реакции, соответствующей кислотному катализу, служит молекула воды. Считается, что распад тетраэдрического промешуточного продукта также происходит по механизму кислотно-основного катализа, причем молекула воды служит переносчиком протона на сталии основного катализа. Стадия деацилирования суммарной реакции представляет собой обращение [c.203]

Роль переносчиков протона (5) могут играть любые частицы, обладающие сродством к протону. Это могут быть, молекулы растворителя, если они обладают основными свойствами (вода, спирты, эфиры), анионы растворителей (гидроксил-анионы) в воде, ацетат-анионы в уксусной кислоте, обладающие, как известно, сильными основными свойствами) это могут быть также молекулы любых оснований, присутствующих в растворе (пиридин, амины и т. п.). Наконец, в апротных растворителях, таких, как бензол, сероуглерод, углеводороды, роль переносчиков протона 5 могут играть сами молекулы кето-енола в соответствии с их способностью присоединять протон. Во всех случаях роль частиц 3 одна и та же — отнятие протона от одного из атомов органической молекулы (например, от метиленовой группы кетона) и затем присоединение протона к другому атому образовавшегося аниона (например, к кислороду енолят-аниона), и обратно. [c.645]

Для анионотронных перегруппировок аллильного тнпа также предложен понный механиз.м, прнче.м различают двухстадийный и одностадийный процессы. Для анротонных сред с низкой диэлектрпч. иронпцае-мостью весьма вероятен одностадийный процесс при участии двух молекул катализатора — переносчика протона. [c.18]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология