Дикарбоновые аминокислоты в растениях

Как показано многочисленными исследованиями Д. Н. Прянишникова, а также В. Л. Кретовича и других авторов, дикарбоновые аминокислоты играют главную роль в аминокислотном обмене растений. [c.197]

Исключительно важная роль амидов — аспарагина и глутамина была установлена благодаря классическим исследованиям Д. Н. Прянишникова. Он показал, что амиды являются теми соединениями, в виде которых обезвреживается избыток аммиака, поступающего в растения или образующегося при распаде белков в то же время они являются резервом дикарбоновых аминокислот, необходимых для реакций переаминирования. В последнее время благодаря главным образом исследованиям В. Л. Кретовича была вскрыта еще одна сторона физиологической роли аспарагина и глутамина они предохраняют от окислительного дезаминирования аспарагиновую и глутаминовую кислоты. Оказалось, что окислительному дезаминированию легче всего подвергаются именно аспарагиновая п глутаминовая кислоты. При биосинтезе амидов происходит включение [c.256]

Основная масса больщинства аминокислот проходит в реакциях обмена через стадии превращений в глутаминовую или аспарагиновую кислоты или аланин. Содержание амидов и этих трех аминокислот в белках, особенно в белках растений, обычно не менее 30%, а в некоторых белках, например в глиадине пшеницы, превышает 50% общего количества аминокислот. Кроме того, в процессах обмена эти три аминокислоты могут синтезироваться из других аминокислот. Глутаминовая кислота образуется из пролина, орнитина и гистидина, аланин— из триптофана, цистина, серина и т. д. Количество этих аминокислот, объединяемых системой дикарбоновых аминокислот, также составляет не менее 30% аминокислот, входящих в состав белковых молекул. Таким образом, не менее 60% аминокислот, содержащихся в молекуле белка, составляют глутаминовая и аспарагиновая кислоты, их амиды, аланин и аминокислоты, связанные с ними прямыми переходами в обмене веществ. Кроме того, аминогруппы других аминокислот, например валина, лейцина, изолейцина, глицина, в результате переаминирования могут переходить на кетоглутаровую кислоту и образовывать глутаминовую кислоту. Следовательно, доля азота, подвергающаяся обмену через эту систему, еще более увеличивается. Эти данные также показывают центральную роль дикарбоновых аминокислот в обмене веществ. [c.257]

Свойства. Является представителем альбуминов. Альбумины — простейшие природные глобулярные белки, присутствующие во всех растительных и животных тканях в виде соединений с липидами, углеводами и другими компо- нентами клетки. Содержатся в белке яиц, сыворотке крови, молоке, семенах-, растений и др. Альбумины входят вместе с глобулинами в группу-растворимых белков, но отличаются от них способностью растворяться в дистиллированной воде и в полунасыщенном (50% насыщения) растворе сульфата аммония. Способны к образованию хорошо оформленных кристаллов, при нагревании кри- сталлы белков свертываются. При гидролизе альбуминов образуются различные аминокислоты (характерно наличие серусодержащих и дикарбоновых аминокислот и отсутствие или относительно низкое содержание гликокола), [c.26]

Выделяющийся при распаде белков аммиак не накапливается в тканях растения, а используется для образования дикарбоновых аминокислот, аспарагина и глютамина. Аминокислоты служат исходным материалом для биосинтеза множества других азотных соединений. Например, известна обширная группа порфиринов, дающих ряд важных биокатализаторов, группа алкалоидов и т. д. [c.186]

Разделение на окиси алюминия. В качестве примера разделения дикарбоновых аминокислот опишем опыты советских исследователей В. Л. Кретовича и А. А. Бундель (1948), исследовавших содержание свободных дикарбоновых аминокислот в растениях. Указанными авторами был разработан применительно к растительным объектам хроматографический метод определения суммы дикарбоновых аминокислот. Этот метод заключается в пропускании водного экстракта из фиксированного кипящим этиловым спиртом растительного материала через колонку окиси алюминия, обработанную слабой соляной кислотой, с последующим вытеснением адсорбированных дикарбоновых аминокислот раствором щелочи. Общий ход процедур следующий. Определенное количество свежего растительного материала фиксируют кипящим 96%-ным этиловым спиртом в течение 5 мин. Удалив спирт, растирают сухой [c.123]

Описанная выше методика применялась для анализа свободных дикарбоновых аминокислот в корнях свеклы, проростках пшеницы и люпина, молодых листьях фасоли и ивы. Ввиду значительного содержания в растениях аспарагина и глютамина, исследовалось поведение этих амидов в колонке анионообменной окиси алюминия. При этом было установлено, что аспарагин и глютамин совершенно не адсорбируются окисью алюминия н полностью уходят из колонки с промывными водами. [c.124]

Крет о ВИЧ в. л., Бундель А. А. Хроматографическое онреде ление дикарбоновых аминокислот в растении. Докл. АН СССР -61, 861, 1948. [c.181]

Синтез аланина и дикарбоновых аминокислот в растениях, по-видимому, осуществляется непосредственно путем восстановительного аминирования а-кетокислот при взаимодействии их с аммиаком. Тот факт, что первой аминокислотой, синтезируемой в растениях в результате переработки аммиака, является аланин, по-видимому, обусловлен тем, что в растениях в качестве постоянного метаболита в процессе дыхания всегда образуется пировиноградная кислота, которая очень легко при [c.181]

По мере израсходования в корнях запасов а-кетокислот, необходимых для синтеза аминокислот, поступающий из почвы аммиак не может уже полностью связываться в корнях и направляется в надземные органы растений. В этом опыте образование аланина в листьях овса за счет переработки внесенного в подкормку аммиачного азота было обнаружено через 2 часа, образование дикарбоновых аминокислот в зеленой массе растений, так же как и в корнях, происходило позже, а синтез триптофана и гистидина — в самые поздние сроки — через 44 часа после внесения в подкормку сульфата аммония. [c.182]

Первой аминокислотой, образующейся в корнях растений сразу же после внесения азотной подкормки, является аланин, затем через сравнительно короткое время образуются дикарбоновые аминокислоты (аспарагиновая и глутаминовая кислоты), но в значительно меньшем количестве, чем аланин. Синтез диаминокислот и ароматических аминокислот происходит в значительно более поздние сроки и главным образом в листьях, по-видимому, за счет аминных групп аланина и дикарбоновых аминокислот в результате реакций переаминирования. [c.226]

Применение изотопной техники и хроматографии позволило установить последовательность в образовании растениями отдельных аминокислот за счет использования неорганических источников азота — аммонийных солей или нитратов. В первую очередь синтезируются аланин и дикарбоновые аминокислоты — глутаминовая и аспарагиновая кислоты — путем непосредственного аминирования соответствующих а-кетокислот. Образование [c.328]

К. к. — одна из важнейших природных дикарбоновых кетокислот, важный промежуточный продукт в процессах дыхания и обмена аминокислот, один из компонентов цикла ди- и трикарбоновых кислот, содержится в небольших количествах в тканях животных и растений, в крови (ок. 20 жг/.г), моче (до 450 мг л), а также в микроорганизмах. [c.276]

Имеются основания считать, что ароматические и основные аминокислоты образуются в растениях не путем прямого взаимодействия между аммиаком и соответствующими органическими кислотами, а в результате реакций переаминирования. Именно такое заключение вытекает из проведенных в нашей лаборатории исследований над образованием в растениях отдельных аминокислот при кратковременной их экспозиции на растворах аммиака и последующем выключении аммиака из питательного раствора. В этих опытах образование триптофана и гистидина в растениях было констатировано только через 30— 40 часов после того, как весь поглощенный растениями аммиак был переработан в растении на синтез аланина и дикарбоновых [c.182]

Таким образом, из всего этого следует, что если аланин и днкарбоновые аминокислоты сразу же синтезируются после поступления в растения аммиака, то другие аминокислоты, в частности основные и ароматические аминокислоты, синтезируются только через значительный промежуток времени — через 30—40 часов. Но мы видели, что процесс обновления белков в растениях осуществляется с весьма большой скоростью. Уже через 12 часов после внесения в подкормку меченого азота происходило значительное обновление азотистого состава белков. Но к этому времени такие необходимые для синтеза белков аминокислоты, как триптофан и гистидин, не могли еще образоваться в растениях за счет внесенного в подкормку меченого азота. В этот срок могли образоваться только аланин и днкарбоновые аминокислоты. Отсюда вытекает предположение, что значительная часть из всего набора аминокислот, входящих в состав белка, и прежде всего ароматические и основные аминокислоты, образуются путем реакций переаминирования за счет аминогрупп аланина и дикарбоновых кислот непосредственно, в процессе обновления белковой молекулы. [c.183]

В некоторых растениях в свободном состоянии находится еще один представитель дикарбоновых аминокислот —а-а м и-нопимелиновая кислота [c.198]

Амид другой дикарбоновой аминокислоты — глутаминовой, называется глутамином. Он распространен не только в растениях, но и в организме животных, где играет важную роль в обмене веществ [c.250]

Аспарагин и глютамин имеют также большое значение как резерв дикарбоновых кислот для осуществления реакции ферментативного пере-аминировапия. В процессе переаминирования участвуют не только свободные аспарагиновая и глютаминовая кислоты, но также аспарагин и глютамин, которые к тому же способны к взаимопревращению. Наконец, но данным В. А. Кретовича, амидная группа предохраняет аспарагиновую-и глютаминовую кислоты от окислительного распада. Дикарбоновые аминокислоты в значительных количествах входят в состав растительных белков, поэтому превращения этих аминокислот и их амидов играют существенную роль в азотном обмене у растений. [c.185]

Аминирование фенилпировиноградной и п-оксифенилпиро-виноградной кислот ферментными препаратами из почек теленка также протекает значительно быстрее за счет глутамина или аспарагина, чем за счет соответствующих дикарбоновых аминокислот [293]. В исследованиях, выполненных в последние годы, реакции переаминирования между глутамином и а-кетокислотами обнаружены у некоторых растений [294] и у насекомых [704]. [c.224]

Показано, что первой аминокислотой, образующейся в растении, является аланин, далее идут дикарбоновые аминокислоты— аспарагиновая и глутаминовая. Основные аминокислоты и ароматические аминокислоты образуются позже, в результате процессов переаминирования. Тот факт, что первой аминокислотой, синтезируемой в растениях в результате переработки аммиака является аланин, по-видимому, обусловлен тем, что в растениях в качестве постоянного метаболита в процессе дыхания всегда образуется пировиноградная кислота, которая очень легко подвергается восстановительному аминированию аммиаком с образованием аланина. Применяя азотную подкормку, меченную тяжелым изотопом азота Ы , удалось показать, что синтезированные за счет внесеннего в подкормку минерального азота аминокислоты быстро идут на синтез белковых веществ растений. Оказалось, что весь путь превращений внесенного в подкормку минерального азота, от почвы до конституционных белков протоплазмы листьев растений, измеряется при интенсивно идущем синтезе 3—4 часами. Проведенными в последние годы в нашей лаборатории исследованиями было показано, что [c.288]

Синтез аланина и дикарбоновых аминокислот в.растениях, повиди-мому, осуществляется непосредственно путем восстановительного амини-рования а-кетокислот при взаимодействии их с аммиаком. Тот факт, что первой аминокислотой, синтезируемой в растениях в результате переработки аммиака, является аланин, повидимому, обусловлен тем, что в растениях в качестве постоянного метаболита в процессе дыхания всегда образуется пировиноградная кислота, которая при взаимодействии с аммиаком очень легко дает аланин. Образование йланина при введении в растение аммиака происходит почти мгновенно. В наших опытах с вакуумной инфильтрацией растворов аммиака в растение можно было обнаружить образование аланина через пять минут. [c.54]

Нами сделано предположение о том, что ароматические и основные аминокислоты образуются в растениях пе путем прямого взаимодействия между аммиаком и соответствующими органическими кислотами, а в результате реакций переаминиро вания. Для доказательства высказанного предположения были проведены опыты по изучению образования в растениях отдельных аминокислот. По условиям опыта растения выращивались в течение определенного времени на питательной смеси, содержащей аммиак, после чего аммиак исключался из питательного раствора. В этих опытах образование триптофана и гистидина в растениях было обнаружено только через 30—40 часов после того, как весь поглощенный растениями аммиак был переработан растениями в процессе синтеза аланина и дикарбоновых аминокислот. При некотором избытке поступающего в растение аммиака происходит образование аспарагина, в результате амидирования асиарагиноеой кислоты. [c.55]

Использование методов хроматографии для исследования первичных продуктов усвоения растениями минерального азота позволило установить, что аминокислоты являются первыми устойчивыми соединениями при превращении аммиака в растениях. В корнях растений уже через 30 минут после внесения азотной подкормки происходит значительное увеличение содержания аминокислот. Синтез отдельных аминокислот осуществляется за счет поступившего в растения аммиака в определенной последовательности первым синтезируется аланин, затем дикарбоновые аминокислоты. Синтез основных и ароматических аминокислот происходит значительно позже, повидимому в результате процессов переамини-рования. При избытке аммиачного азота в растениях происходит интенсивный синтез аспарагина. [c.57]

Определение аспарагиновой и глютаминовой кислот (по В. Л. Кре-товичу и А. А. Бундель). Большие количества аспарагиновой СООНСНаСНКНгСООН (а-аминоянтарной) и глютаминовой СООНСНаСНаСНКНаСООН (а-аминоглутаровой) дикарбоновых моноаминокислот содержатся в белках растений. Содержание аспарагиновой кислоты в отдельных белках достигает 10%, а глютаминовой более 40%. Эти аминокислоты содержатся, в белках как в свободном [c.22]

АМИНОКИСЛОТЫ. Производные карбоновых кислот, в которых один или два атома углеводородного радикала замещены аминогруппой NHj. Входят в состав белков, которые являются полимерами А. По числу карбоксильных групп (СООН) различаются moho- и дикарбоновые А., по числу аминных групп различаются MOHO- и диаминовые А. В зависимости от положения аминогрупп различают альфа-, бета- и гамма-кислоты. Получаются синтетически или выделяются из белков. А. занимают центральное место в обмене азотистых соединений в животных, растениях и микроорганизмах, так как служат источником образования белков, гормонов, ферментов и многих других соединений. В настоящее время известно более 90 природных А. В белках содержится лишь около 20 А. Растения и автотрофные микроорганизмы способны синтезировать все входящие в их состав А. Животные могут синтезировать лишь следующие А. аланин, аргинин, аспарагиновую кислоту, глутаминовую кислоту, гистидин, глицин, серин, тирозин, цистеин, цистин и так называемые иминокислоты — пролин и оксишролин. А., которые могут синтезироваться в организме животных, называются заменимыми. Для всех видов животных безусловно незаменимыми являются лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин, лейцин, валин, изолейцин. Ряд А. используется в кормлении с.-х. животных. [c.22]

Переаминирование имеет большое значение для синтеза белков, а также для дезаминирования аминокислот. Дезаминирование — это отщепление аминогруппы от аминокислоты, в результате образуются аммиак и кетокис-лота. Кетокислота используется растением для переработки в углеводы, жиры и другие вещества аммиак же вступает в реакцию прямого аминирова-ния кетокислот, возникающих из углеводов, и дает аминокислоты. Кроме того, аммиак реагирует с аспарагиновой и глютаминово кислотами, способными связать еще но одной его молекуле, давая таким образом амиды амино дикарбоновых кислот [c.173]

Из продуктов превращения углеводов в растениях синтезируются жиры, различные спирты, циклические и гетероциклические соединения, а-кето-кислоты и многие другие соединения. Особенно важен синтез в растениях а-кетокислот, из которых в результате аминирования возникают различные а-аминокислоты — компоненты белковых молекул. Синтез а-аминокислот в растениях в основном происходит следующим образом. Дикарбоновая а-кетокислота—а-кетоглютаровая кислота, получающаяся из продуктов [c.234]

Биосинтез хлорофиллов. Первый этап биосинтеза хлорофиллов у растений — образование 5-аминолевулиновой кислоты (АЛК) из Сд-дикарбоновых кислот. Показано, что глутаминовая кислота через 2-гидроксиглутаровую превращается в 4,5-диоксовалериановую, которая затем аминируется за счет аланина или других аминокислот (рис. 3.1). Реакция переаминирования катализируется АЛК-трансаминазой с участием пиридоксальфосфата в качестве кофермента. Для синтеза АЛК может использоваться и а-кетоглутаровая (2-оксоглутаровая) кислота. [c.67]

Щавелево-уксусная кислота НООС-СО-СН2-СООН - дикарбоновая кетокислота, встречающаяся во многих растениях. Соли щавелево-уксусной кислоты - оксалоацетаты - промежуточные продукты обмена веществ, связывающие превращение углеводов и аминокислот, Образуется щавелево-уксусная кислота при окислении аспарагиновой кислоты и аспарагина, карбоксилировании пирувата. При пере- [c.89]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология