Биохимическое окисление механизм

Окислительное фосфорилирование — фундаментальный биохимический механизм, обеспечивающий сопряжение окислительных реакций с запасанием энергии, необходимой для жизнедеятельности клеток. При разобщении окисления и фосфорилирования высвобождаемая в первой реакции энергия бесполезно рассеивается в виде тепла. [c.373]

Витамины группы В принимают участие в реакциях биохимического окисления. Механизм действия этих витаминов известен не во всех случаях. [c.308]

Практически все биохимические реакции катализируются особыми веществами — ферментами которые представляют собой белки, в ряде случаев связанные с неорганическими ионами или небольшими органическими молекулами. Молекулы ферментов настолько велики, что еще не удалось определить их трехмерную структуру, хотя исследование структуры белка в настоящее время бурно развивается В основном каждая реакция катализируется особым ферментом, так что существует почти столько же типов катализаторов, сколько биохимических реакций. Одни группы ферментов катализируют различные реакции окисления, другие — реакции гидролиза, третьи — образование связи С—С и др. Таким образом, по своему детальному механизму каждая катализируемая ферментом реакция представляет особый случай, причем трудности в исследовании таких реакций связаны с необычной величиной и сложностью молекулы катализатора. Несмотря на это основные принципы действия ферментов можно легко понять с позиций теории скоростей реакции. [c.72]

Анаэробное дыхание намного эффективнее, чем аэробное, так как энергии при этом освобождается на 1...2 порядка больше. Независимо от механизма биохимическая сущность процессов дыхания микроорганизмов — получение энергии. Поэтому правильнее эти процессы называть биохимическим окислением. [c.16]

Среди геохимиков широко распространено мнение о том, что арены при биохимическом окислении нефтей не утилизируются микроорганизмами, Именно этим обстоятельством обычно объясняют увеличение доли ароматических структур в биодеградированных нефтях. Положение это в общем случае справедливо при рассмотрении всей нефти в целом, а не бензинов, и не противоречит описанному выше механизму биохимического окисления УВ. [c.43]

Однако основные положения расчетного уравнения Михаэлиса—Ментен, а также позднее предложенных уточненных уравнений (Герберта и др.) применяют и к описанию сложного комплексного механизма биохимического окисления загрязнений сточных вод, когда одновременно протекают самые разнообразные реакции с участием множества различных ферментных систем. Разумеется, такое применение указанных уравнений вызывает целый ряд возражений, но оно может быть оправдано, если точность получаемых результатов оказывается достаточной для решения технических задач. [c.376]

При исследовании окисления магниевых и бариевых солей уксусной кислоты, меченной С в карбоксильной группе в присутствии дрожжей, была получена лимонная кислота, содержащая в атомах углерода концевых карбоксильных групп в 1,5 раза больше С , чем в карбоксильной группе, расположенной в центре молекулы. При окислении солей уксусной кислоты, содержащих меченый углерод в метиле, С появляется во всех атомах углерода лимонной кислоты[482]. Эти данные могут иметь важное значение для выяснения механизма биохимического окисления. [c.626]

По ряду косвенных признаков можно предположить, что нефти по группам разбиваются в соответствии с их степенью окисления. Но тогда трудно объяснить отсутствие закономерного увеличения содержания структур с СО-группой при переходе от нефтей первой группы к нефтям третьей. Возможно, причина кроется в механизме окисления. Не исключено, что при недостатке кислорода он не накапливается в нефти в форме кислородных соединений, а служит лишь своеобразным катализатором. При этом меняется только форма этих соединений, в то время как их сумма остается неизменной. Наиболее вероятный механизм такого окисления — биохимический. [c.97]

Механизм биохимических процессов окисления, растворения и осаждения минералов — предмет специальных исследований и находится в стадии изучения. Биокаталитические явления протекают внутри клеток микроорганизмов, жизненные процессы в которых осуществляются за счет энергии окисления неорганических веществ. [c.151]

Эта биохимическая реакция является формально гидролизом, но ее действительный механизм (но-видимому, окисление) безусловно, более сложен. [c.887]

Для физико-химиков основной целью исследований являлось изучение механизма свободно-радикальных реакций фенолов, в частности образования свободных феноксильных радикалов и семихинонных ион-радикалов. Способность фенольных соединений реагировать со свободными радикалами позволила открыть четкие предельные явления в медленных цепных разветвленных реакциях, не говоря уже о том, что в химической кинетике появился новый раздел, посвященный ингибированному окислению. Этот раздел ныне составляет научный фундамент Прикладных исследований в области создания эффективных стабилизаторов полимерных материалов, нефтяных и пищевых продуктов, ингибиторов некоторых биохимических процессов в живых клетках и консервантов для медицинских препаратов. [c.5]

Все же надо отметить, что природа азотфиксации расшифрована пока далеко не полностью. Главные биохимические механизмы уже намечены все же узнать, по-видимому, предстоит не меньше, чем известно. Ранее обсуждались гипотезы о двух основных возможных типах процесса — окислении азота, при котором, [c.117]

Цикл Кребса представляет собой необычайно универсальный механизм, он встречается в клетках животных, микроорганизмов, растений и выполняет функции посредника между теми биохимическими машинами, которые производят главным образом химическую подготовку топлива для клеток, и теми, которые извлекают из этих продуктов основную часть энергии. Действительно, если сравнить ту часть энергии окисления моля глюкозы, которая выделяется в гликолитической системе, с той, которая получается в механизмах, работающих на стадиях, следующих за циклом Кребса, то получится, что свыше 90% всей энергии приходится на эти последующие этапы. [c.106]

Микроорганизмы могут играть большую роль при загрязнениях почвы и воды нефтью. Считается, что примерно 25% общего количества нефти и нефтепродуктов, попадающих в окружающую среду, можно окислить природными биоценозами. В связи с этим возникает проблема получения высокоэффективных селективных штаммов, способных с высокой скоростью осуществлять деструкцию нефти. Исследования показывают, что разлагать нефть наряду с бактериями и дрожжами могут водоросли и другие организмы. Пока не изучены все биохимические механизмы окисления нефти. [c.25]

Механизм биохимической очистки можно условно разделить на три стадии 1) движение органического вещества из жидкости к поверхности микробной клетки 2) диффузия вещества через полупроницаемые мембраны в большинстве случаев. с помощью молекул-переносчиков — специальных коферментов 3) метаболизм диффундированных продуктов. При протекании третьей стадии в микробной клетке одновременно происходят два взаимосвязанных процесса — окисление органических веществ и синтез протоплазмы, т. е. бактериальной клетки. [c.305]

Однако различие между химическим и биохимическим механизмами гораздо меньше, чем могло бы показаться с первого взгляда, так как биологическое окисление уксусной кислоты происходит вследствие ее участия в цикле обратимых химических изменений Кребса, в то время как окисление высших жир- [c.123]

Механизм окисления нефтяных соединений серобактериями совершенно не изучен. В специальной литературе встречаются главным образом сообщения, касающиеся коррозии металла в контакте с нефтепродуктами, тогда как биохимические особенности взаимодействия серобактерий с нефтяными углеводородами пока остаются не исследованными. [c.36]

Сточные воды установок окисления углеводородов. Окисление углеводородов в процессах органического синтеза идет в основном по радикально-цепному механизму и протекает через образование перекисных радикалов и соединений. Данные стоки содержат значительные количества спиртов, альдегидов, кетонов, а также продуктов кислого характера — кислот и фенолов. Биохимическая характеристика стоков приведена в табл. 1.3. [c.31]

В некоторых биохимических процессах изучение изменений окислительного потенциала позволяет судить о механизме биохимических реакций. Так, например, измерение окислительного потенциала при ферментации чая позволяет изучать механизм окисления [108]. [c.107]

Поскольку во многих случаях биоразложение протекает с потреблением кислорода, то естественно было предположить, что предварительное радиационное окисление будет способствовать дальнейшему биоокислению уже без участия радиации. По всей вероятности, механизм такого предварительного окисления для каждого вещества будет особым. Нанример, для некаля, молекула которого имеет заместители в ароматическом кольце, процесс, вероятно, сводится к начальному окислению этих заместителей, помогающему биохимическому процессу. В других случаях радиационное окисление приводит к частичному разрыву ароматического кольца [26]. Линейные молекулы, в какой-то степени уже окисленные, безусловно, будут легче вступать в дальнейшее биохимическое окисление. [c.65]

В. Окисление супврокоид-анионом. Супероксид-анион 0 , однозлектронно восстановленная форма (кислорода, обнаружен на поверхности различных ка тализаторов окисления. Кроме того, он является активной частицей в биохимических окислительных процессах, ускоряемых оксигеьазой и оксидазой. Эти ферменты, содержащие металлы, такие, как Си, Ъп, Мп и Ге, как известно, способсгауют диспропорционированию аниона 0 До молекулярного кислорода и пероксида водорода [ 46]. Изучение механизма взаимодействия О с комплексами переходных металлов необходимо для понимания принципа действия таких супероксиддисмутаз. [c.214]

Самая старая теория, предполагавшая, что первичный процесс в фотоспятеве состоит в разложении двуокиси углерода, потеряла смысл после того, как было доказано, что перенос водородных атомов является основным механизмом биохимических окислений—вос-становленвй, и было обнаружено, что весь кислород фотосинтеза происходит из воды. [c.163]

Нормирование содержания солей. По характеру адапта ции к повышенному содержанию солей в промышленных сточных водах различные функциональные группы микроорганизмов, ведущие процесс биохимического окисления химических загрязнений, можно подразделить на два типа. К первому типу относятся микроорганизмы, у которых наблюдается торможение механизмов регуляции — обмена веществ на уровне синтеза и активности соответствующих ферментов. Активность ферментов у таких групп микро- [c.214]

Процесс микробиологической депарафинизации нефтяного сырья является новым направлением в нефтепереработке и нефтехимии. Этот процесс основан на способности некоторых микробов избирательно окислять парафиновые углеводороды, преимущественно нормального строения. Применение микроорганизмов для депарафинизации нефтяного сырья, для производства белкововитаминных концентратов (БВК), аминокислот, витаминов и других продуктов путем микробиологического синтеза на базе углеводородов основано на сходных биохимических процессах. Их сущность заключается в проникновении углеводородов в клетки микроорганизмов, способности их адаптироваться к углеводородному типу питания в начальной стадии окисления углеводородов. Современные представления о механизме усвоения углеводородов микроорганизмами изложены в специальной литературе. [c.191]

В период с 1935 по 1950 г. был открыт основной путь окислительных превращений углеводов до воды и двуокиси углерода с образованием нескольких богатых энергией молекул на каждую молекулу двуокиси углерода. Этот биохимический механизм называется циклом лимонной кислоты или циклом Кребса. В значительной своей части он был выяснен в 1943 г. английским биохимиком Хансом Адольфом Кребсом (род. 1900) после того, как Альберт Сент-Дьердьи в 1935 г. открыл, что ферменты из мышечной ткани катализируют окисление дикарбоновых кислот с четырьмя атомами углерода в молекуле (янтарной, фумаровой, яблочной и щавелевоуксусной). [c.403]

Помимо теоретического интереса исследования механизма окислительной конденсации фенольных соединений и, в частности катехинов, имеют важное практическое значение. С конденсацией катехинов и лейкоантоцианов связано производство ценных природных дубильных экстрактов, обжарка бобов какао и коншнро-вание шоколада. Окислительные превраш ения катехинов занимают ведуш ее положение в технологии чая. Важную роль играют катехины и продукты их окисления в виноделии (особенно при изготовлении вин так называемым кахетинским способом), в производстве фруктовых и ягодных соков, сидра, в консервной и витаминной промышленности. Каждое из указанных производств имеет свои специфические требования. В одном случае важно сохранить катехины в незатронутом виде (зеленый чай, соки, консервная и витаминная промышленности), в другом, наоборот, важно более полно перевести их в окисленное состояние (дубильные экстракты), в третьем — провести окисление катехинов до определенного предела, обеспечиваюш его максимальные вкусовые качества готового продукта (черный чай, кахетинские вина, какао и шоколад). Разработать биохимические основы производства и методы его контроля возможно только при детальном изучении механизма происходяш их превращений. Несмотря на то, что в этой области уже достигнуты большие успехи, остается сделать еще многое. [c.216]

Установление существования собственного адреналцноподоб-ного действия растительных полйфенолов не отрицает наличия опосредованного (через адреналин и АК) действия этих соедине-,ний, убедительно показанного многими авторами. Б настоящее время представляется возможным по крайней мере частично раскрыть биохимический механизм этого опосредования. Весьма важны и интересны в этом отношении исследования Шамрая и сотрудников [2] по изучению взаимодействия витаминов С и Р. Что касается механизма взаимодействия полйфенолов и катехоламинов, то мы, не отрицая роли в этом процессе блокады ионов металлов, способствующих ферментативному окислению адреналина, предполагаем существование иного механизма. [c.357]

Наконец, правда лишь в будущем можно ожидать применения топливных элементов в комбинации с биохимическими агентами для рациональной утилизации органических отходов, а также водной флоры и фауны, выбрасываемой в колоссальных количествах на берега морей и океанов. В таких биохимических топливных элементах окисление органического субстрата происходит при помощи или энзимов, или соответствующих культур микроорганизмов. Уже найден ряд представителей этого класса веществ и установлено, что механизм их действия может быть как прямым, так и косвенным. При прямом механизме и топливо, и ферменты (или соответствующие микроорганизмы) должны находиться в непосредственном контакте с отрицательным полюсом топливного элемента. В случае непрямого механизма действие бактерий заключается в отщеплении водорода, который затем поступает к электроду и там окисляется до воды. К числу бактерий, способных работать в биохимических топливных элементах, относится, например, Pseu-domonas methani a. Для своей жизнедеятельности они используют углерод метана или метилового спирта с одновременным высвобождением водорода. В присутствии этих микроорганизмов может происходить как прямая, так и косвенная активация органического топлива. Несколько более высокий потенциал наблюдается в первом случае, благодаря, по-видимому, тому, что водород выделяется здесь в атомарном состоянии. [c.495]

В последнее время было показано, что сложные ферментные системы, катализирующие процессы тканевого дыхания, окислительного фосфорилирования и т. д., неразрывно связаны с рядом внутриклеточных субмик-роскопических структур цитоплазмы и ядра. Некоторые из этих структур различимы только под электронным микроскопом. На этом субмикроскопи-ческом уровне ферменты составляют функционально единое целое со структурой клетки. Митохондрии, например, можно, по-видимому, рассматривать как своеобразные организованные белково-липоидные комплексы ферментов. В ряде случаев в системах, включающих эти субмикроскопиче-ские клеточные структуры, можно воспроизводить in vitro сложнейшие биохимические процессы тканевого дыхания — окисление ряда субстратов до СОа и НаО, окислительное фосфорилирование и другие превращения, которые обычно протекают в живых клетках. Поэтому при изучении механизма тканевых окислительно-восстановительных процессов, биосинтеза белка и т. д. весьма важное значение приобрели методы дифференциального центрифугирования субклеточных структур — митохондрий, рибосом, ядер, гиалоплазмы и т. д. [c.134]

В целом исследования, проведенные до 1941 г., показали, что в ряде растений специфичные биохимические различия в пигментации можно объяснить замещениями отдельных генов. Эти различия обычно состоят либо в разной степени окисления кольца В некоторых флавоноидов, либо в природе гликозида антоцианидина. Были отмечены и другие типы генетических эффектов некоторые из них имеют место в Primula sinensis (табл. 3). Факторы, определяющие интенсивность и тип окраски, все еще не могут быть объяснены первичными химическими эффектами. Хотя конкуренция между антоцианами и антоксантинами установлена, тем не менее нет прямого доказательства превращения одного флавоноида в другой. В общих чертах эти исследования дали больше информации о механизме действия генов, чем о путях биосинтеза флавоноидов. [c.152]

Свободные радикалы как чрезвычайно активные, богатые энергией осколки молекул (в том числе и осколки биологических молекул) могут явиться источником реакций, не свойственных организму в норме. Поэтому важным для понимания механизма защитного действия фенолов является выяснение принципиальной возможности обменного взаимодействия фенолов со свободными радикалами биохимических компонентов клеток, т. е. установление возможности уничтожения биологических свободных радикалов при добавках ингибиторов. Методом ЭПР было обнаружено наличие такого обменного взаимодействия в системе радикалов облученного сывороточного альбумина и 4-метил-2,6-ди-г/)ет-бутилфе-нола (исчезновение первоначального дублетного сигнала от белка и появление сигнала, характерного для феноксильного радикала из 4-метил-2,6-ди-грег-бутилфенола). Возникновение этого радикала в системе не может быть отнесено за счет окисления ингибитора, так как при замене облученного белка на интактный такой сигнал не появляется. Возможность обменного взаимодействия между фенолом и биорадикалами подтверждается и при исследовании более сложных биологических субстратов. Так, исследование развития лейкозного процесса у мышей показало, что в их селезенке наблюдается увеличение концентрации биорадикалов, достигающей максимального значения на четвертые сутки Введение в этот момент 4-метил-2,6-ди-грег-бутилфенола приводит к резкому снижению концентрации биорадикаловАналогичные изменения наблюдались и при других опухолевых процессах [c.329]

Не исключено, что влияние магнитного поля на биологические системы обусловлено молекулярными механизмами рассмотренного выше типа. Эти механизмы должны проявляться в биохимических реакциях с участием частиц с неспаренными электронами (например, процессы переноса электронов по цепи цитохромов п сопряженные с ними реакции окислительного фосфорилирования, многие ферментативные реакции, окисление негеминового железа кислородом, некоторые стадии фотосинтеза и т. д.). [c.171]

В специальной литературе имеются попытки С01П0-ставления механизма микробиологического (биохимического, ферментативного) окисления углеводородов с механизмом химического (жидкофазного, эмульсионного) их окисления. Такое сопоставление может быть только приблизительным, поскольку нет еще детальных исследований физико-химических особенностей и кинетики протекания отдельных стадий процесса микробиологического окисления. [c.38]

Во многих случаях возможности кинетического изотопного метода оказываются поистине уникальными. Около полутора десятилетий назад, рассматривая перспективы применения метода, М. Б. Нейман писал Наибольших результатов, как нам кажется, можно ожидать от применения кинетического метода для изучения механизма реакций окисления, крекинга, полимеризации, изомеризации, гетерогенных реакций гидрирования, гидратации, этерификации и т. д. Несомненна также перспективность применения кинетического метода для изучения биохимических процессов, в особенности процесса обмена веществ, влияния на него физических и химических воздействий, а также проницаемости гемато-энце-фалического и других барьеров [c.5]

В четвертой главе рассматриваются реакции крекинга углеводородов, в пятой — применение метода для изучения механизма газофазного окисления углеводородов. Шестая глава посвящена применению метода в одной из трудных и интересных областей химической кинетики — исследованию конкуренции радикальных реакций. В седьмой и восьмой главах рассматриваются проблемы жидкофазного окисления углеводородов и каталитические процессы. Среди каталитических основное внимание уделено гетерогенным реакциям дегидрироЕ1ания и дегидратации. Девятая глава (написана венгерским ученым доктором Ласло Лацковичем) посвящена применению кинетического изотопного метода при изучении биохимических процессов. [c.6]