Азот в живых организмах

Круговорот азота. Азот исключительно важен для жизни, так как основа живых организмов — белки — содержат его около 17%. Б природе этот элемент непрерывно проходит определенный цикл превращений. [c.433]

БИОГЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТ — химический элемент, необходимый для существования живых организмов и биосферы в целом (углерод, кислород, азот, сера, фосфор, железо). [c.398]

ОРГАНОГЕНЫ — исторически сложившееся название углерода, водорода, кислорода и азота как основных элементов, входящих в состав растительных и живых организмов. Как известно в настоящее время, в состав многих природных соединений входят еще фосфор, сера и некоторые металлы. Понятие О. имеет лишь историческое значение. [c.183]

Белки — природные высокомолекулярные соединения, являющиеся структурной основой всех живых организмов. К ним относятся ферменты — катализаторы многочисленных реакций в живых организмах, дыхательные пигменты, многие гормоны. Число встречающихся в природе белков крайне велико, их частью являются а-аминокислоты — СН(Р) — СООН, где Р — углеводородный радикал алифатического или ароматического ряда, либо гетероциклический радикал, содержащий серу и азот. Различие в химическом строении белков обусловлено количеством и порядком чередования аминокислот в молекуле. Белковые молекулярные цепочки располагаются в пространстве в виде спирали или волокон. ] лавная особенность белков — способность самопроизвольно формировать пространственную структуру, свойственную только данному виду растения, т.е. они обладают "памятью" макромолекулы Г>елков могут "записать", "запомнить" и передать "наследству" ин — (формацию. В этом состоит химический механизм самовоспроизве — />,ения. [c.48]

До сих пор речь шла о органических соединениях, молекулы которых состоят из атомов углерода, водорода, галогенов и кислорода. Мы выяснили, что такие соединения весьма многообразны - от природного газа и бензина до каучуков И пластмасс. Однако органические соединения могут быть еще более разнообразными, экзотическими и не менее важными веществами такими, как витамины, лекарственные препараты, моющие и взрывчатые вещества, соединения, придающие окраску, наконец, соединения, входящие в состав живых тканей, которые управляют химией живых организмов, передают детям свойства родителей, благодаря которьш живая ткань отличается от неживой материи. Все это - производные углеводородов, но в них огромную роль играют атомы азота (прежде всего), серы и фосфора. Перейдем к рассмотрению таких соединений. [c.125]

В свою очередь гомогенный катализ можно разделить по типу применяемого катализатора на кислотно-основной (в присутствии кислот и оснований), окислительно-восстановительный (в присутствии ионов металлов переменной валентности), координационный или металлокомплексный (промежуточные продукты — комплексные соединения) и гомогенный газофазный (например, окисление диоксида серы кислородом в присутствии следов оксидов азота). К гомогенно-каталитическим процессам относят и ферментативный катализ биохимических процессов, происходящих в живых организмах под влиянием сложных белковых катализаторов — ферментов (энзимов). [c.234]

Очень важна ядерная реакция типа (п, р), протекающая в атмосфере Земли между азотом и нейтронами, постоянно образующимися под действием космических лучей, 7 ( р)в С. Таким путем из стабильного изотопа азота получается радиоактивный изотоп углерода б С. Период его полураспада около 5 тыс. лет. Все живые организмы растения, которые поглощают СО2 из атмосферы, и животные, которые питаются этими растениями, содержат один атом радиоактивного изотопа б С примерно на триллион атомов стабильного изотопа 6 . Современные методы измерения позволяют обнаруживать такие чрезвычайно малые количества изотопа б С. Зная его долю в органическом веществе и период полураспада, можно определять возраст различных древних органических остатков, например свайных сооружений доисторического человека, воЗраст зерен, найденных в египетских пирамидах и т. д. [c.219]

От внимания Лавуазье не укрылось то обстоятельство, что в построении веществ, из которых состоят растения и животные, главную роль играют углерод, водород, кислород и азот. Еще определеннее подчеркивал это Берцелиус, считавший, что подобное ограничение числа элементов, входящих в состав органических соединений, составляет основное отличие от неорганического мира. Впрочем, ему уже было известно, что в очень малых количествах в клетках живых организмов встречаются также и другие элементы — кальций, калий, железо и т. д. [c.2]

Значение указанных в таблице 9 элементов, в особенности углерода, водорода и кислорода, азота, фосфора и калия, освещалось уже в биологии. По вопросу о роли микроэлементов вы могли бы высказать предположение, опираясь на известные вам данные о катализе. Не играют ли вещества, в состав которых входят микроэлементы, роль катализаторов Действительно, всем живым организмам необходимы вещества, регулирующие скорость биохимических реакций. Микроэлементы и входят в состав таких веществ, например ферментов. Действие их многообразно. Например, железо, марганец и цинк входят в состав некоторых ферментов-катализаторов окислительно-восстановительных реакций. Железо способствует образованию хлорофилла. [c.75]

Обратимся теперь к веществам, из которых построены живые организмы. По-ви-димому, почти нет такого элемента, который в той или иной концентрации не играл бы определенную роль в тех или иных живых организмах. Однако по распространенности в живых организмах важнейшими являются такие элементы, как углерод, водород, кислород, азот, фосфор и сера. Многие другие элементы, в том числе разнообразные металлы, содержатся н живых организмах в меньших количествах (см. рис. 23.5.) [c.443]

В природе встречаются и такие газы, в которых наряду с метаном содержатся углекислый газ, сероводород и азот, при отсутствии гомологов метана. Такие газы рассматриваются как биогенные продукты разложения клетчатки (болотный газ). Наличие в таких газах азота объясняется нонаданием в газ атмосферного воздуха в тех случаях, когда в газе присутствуют также аргон и гелий, не участвующие в химическом составе живых организмов. Если отношение аргона к азоту в газе нигке отношения аргона к атмосферному азоту, принято считать, в учете химической инертности аргона, что азот в данном газе имеет невоздушное происхождение, т. е. является продуктом распада белков и тому подобных живых соединений организмов. [c.71]

Рассматривая круговорот азота в биосфере, следует прежде всего отметить, что растения не могут усваивать азот воздуха непосредственно, как углекислый газ и кислород. Большая часть азота поступает в экосистему благодаря азотфиксирующим бактериям, а также за счет выделений живых организмов (аммиак, мочевина, мочевая кислота). [c.601]

Азот. Общее содержание азота в земной коре составляет 1 10" масс. %. Азот — главная составная часть воздуха (75,6 масс.% или 78,09 об. %). В виде соединений (главным образом в виде аммиака и кислородных соединений) азот встречается в водах океанов, морей, рек, источников, в атмосферных осадках. Большая часть связанного азота находится в органических соединениях, он входит в состав всех живых организмов и в небольших относительных количествах содержится в каменном угле (1—2,5%) и нефти (0,02—1,5%). Из неорганических природных соединений азота промышленное значение имеют селитры натриевая (чилийская) ЫаЫОз и калиевая (индийская) КЫОз. Крупные залежи селитры находятся в Чили. Встречаются скопления селитры в Советском Союзе в некоторых районах Туркменской, Узбекской, Таджикской и других республик. [c.130]

Какое значение имеют такие компоненты воздуха, как кислород, азот, оксид углерода (IV) и вода для жизнедеятельности живых организмов [c.84]

Растворимость различных газов в воде при одинаковых условиях колеблется в весьма широких пределах. Так, наиример, при 0°С и нормальном давлении 1 л воды растворяет 823 г НС1 (или 505 л) и всего лишь 0,002 г Нг (или 0,022 л). Кислород растворим в воде примерно в два раза больше, чем азот. Следовательно, растворенный в воде воздух всегда обогащен кислородом (содержит 34,1% по объему при 18°С вместо 21,2% в атмосфере). Благодаря этому в воде могут существовать многочисленные и разнообразные фо рмы живых организмов. [c.250]

Содержание азота, также обычно присутствующего в природных газах (см. табл. 22), связано либо с попаданием атмосферного воздуха (в газах тогда содержатся в очень незначительных количествах и редкие газы — аргон, гелий), либо с реакциями распада белков-живых организмов. [c.147]

Совершенно очевидно, что азотистые соединения имеют биогенное происхождение. Весьма вероятно, что порфириновые группировки создавались еще живыми организмами и перешли в нефть в качестве унаследованного продукта. С другой стороны, источником азотистых соединений могли быть белковые йещества, потому что белки содержат до 15—19% азота. Так как белки характерны главным образом для животных организмов, именно эти последние рассматривались как исходный материал нефти. В результате распада белков образуются различные аминокислоты с одной или двумя карбоксильными группами, если распад белков происходил в анаэробных условиях. В случае аэробного разложения белков азот выделяется в виде аммиака. Анаэробное разложение белков дает кроме аминокислот некоторые циклические соединения, содержащие пироллоповые или пирролидоновые циклы. Если исходный материал нефти содержал полисахариды, возможна реакция их альдегидной группы с аминогруппой аминокислот, При этом образуются темные продукты конденсации. Этой реакции приписывается большая роль при образовании углей из смешанного целлюлозно-лигнинового материала. Продукты конденсации аминокислот с целлю лозным материалом, так называемые меланоидины, возможно, могли бы дать циклические азотистые соединения, по своему строению достаточно далекие от исходных форм. Однако все эти предположения требуют еще прямых доказательств. [c.166]

В связи с особой актуальностью охраны окружающей среды от загрязнения химическими реагентами большое внимание уделяется изучению способности ПАВ к биологическому разрушению в водной, почвенной и других средах. Биологическим разложением называют любое изменение (трансформацию) молекулы химического соединения, ведущее к упрощению структуры и изменению его различных свойств (физико-химических, токсикологических и др.) под влиянием живых организмов. Различают первичное и полное биологическое разложение. Так, гидрологическое отщепление от молекулы ПАВ активной сульфогруппы приводит к утрате веществом поверхностной активности, а с ней и способности к пенообразованию. В данном случае приемлемое для окружающей среды биоразложение совпадает с первичным разложением. Полное биоразложение — это распад вещества до простых неорганических соединений с образованием воды, углекислого газа, азота, аммиака и др. Известно, что алкилсульфаты разрушаются в результате гидролиза с образованием соответствующих спиртов которые окисляются до жирных кислот. В свою очередь последние подвергаются деструкции путем а- и р-окисле-ния. Вторичные жирные спирты (ВЖС) могут разлагаться по такому механизму ВЖС- спирт->кетон->оксикетон- дион альдегид-V кислота. Деструкция анионных ПАВ,, ведущая к потере поверхностной активности, может происходить либо путем отщепления от молекулы вещества гидрофильной группы, либо в результате последовательного окисления алкильного радикала. Отщепление гидрофильной, группы у синтетических алкилсульфатов, алкилсульфена-тов и алкиларилсульфенатов осуществляется в результате каталитического воздействия ферментов сульфатаз. [c.93]

Азот входит в состав всех живых организмов, так как он является непременной составной частью всех белковых тел. [c.308]

Соединения ванадия ядовиты. Один из растительных концентратов этого металла — ядовитый гриб бледная поганка. В то же время известна роль ванадия как одного из катализаторов биохимических реакций. Он относится к микроэлементам, необходимым для всех живых организмов. Внесение У в соответствующих дозах в почву приводит к лучшему усвоению растениями азота, увеличению содержания хлорофилла в листьях, лучшему накоплению биомассы в целом. Биологическая роль ниобия и тантала не обнаружена. [c.468]

Для живых организмов кобальт также имеет большое значение, поскольку с его участием связаны процессы образования белков, аминокислот, витаминов, ассимиляция азота растениями, активность ферментов и другие биохимические процессы. Особенно важна роль кобальта как главной составляющей витамина В12, без которого невозможны процессы кроветворения (образование эритроцитов и синтез гемоглобина). [c.499]

Возможность смыва химических веществ с почвы поверхностными стоками была показана на примере многих соединений. Так, интенсивное применение азотсодержащих минеральных удобрений привело к резкому повышению соединений азота в подземных водах. Еще большую опасность представляют загрязненные воды как среда обитания живых организмов, употребляемых человеком в пищу. Склонность экзогенных химических веществ к миграции по пищевым цепям и кумуляции приводит к тому, что рыба, моллюски, ракообразные, сконцентрировавшие в себя значительные количества вредных веществ, могут служить причиной отравления людей. Так, причиной широко известной болезни Минамата (Япония) является загрязнение воды ртутноорганическими веществами и концентрация их в водорослях, используемых населением в качестве продуктов питания. [c.87]

Как известно, азот входит в состав аминокислот, нуклеиновых кислот и многих других биомолекул. Поэтому общее его содержание в живых организмах, мертвой органике и в дисперсном органическом веществе морей и океанов довольно значительно оно оценивается примерно в 190 Гт. [c.59]

Эволюция живого мира в течение геологического времени приводит к расширению круга таксонов, к увеличению разнообразия форм и замене одних форм другими. Отмечаются и различия в биохимическом составе организмов, стоящих на различных ступенях генетической лестницы, несмотря на единство биохимического плана строения живых организмов. Органические компоненты живых веществ представлены главным образом белками, жирами, углеводами и построены из атомов углерода, водорода, кислорода, азота, серы, фосфора. Клетки живых организмов и растений используют эти элеме+iTbi в качестве источника химической энергии в ходе метаболизма. Распад химических веществ в клетках различных животных осуществляется по единому плану. Однако имеется и ряд различий в биохимическом составе организмов, обусловленных как эволюцией живого вещества в фанерозое, так и различием условий жизни в разных бассейнах в одно и то же геологическое время. [c.188]

Природные ресурсы. Содерл<ание азота в земной коре составляет 0,04%. Основная масса азота сосредоточена в атмосфере воздух содержит 78,03% (об.) N2, 20,99 /о (об.) О2, 0,94% (об.) Аг, кроме того, в нем есть СО2, благородные газы, вод,яной пар. Имеется только одно значительное месторождение соединений азота— залежи нитрата натрия ЫаНОз в Чили. Азот содержится во всех живых организмах, развитие л< изни без него невозможно, поскольку белки — азотсодержащие соединения. [c.392]

ПОЛОНИЙ (Polonium, назван в честь Польши — родины М. Склодовской-Кюри) Ро — радиоактивный химический элемент VI группы 6-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. Н.84, массовое число наиболее долгоживущего изотопа 209. Известны 24 изотопа и ядерных изомера. П. открыт в урановой руде в 1898 г. П. Кюри и М. Склодовской-Кюри. Природный изотоп 21оро (Т,д=138 дней) — а-излуча-тель. По химическим свойствам сходен с теллуром и висмутом. П.— металл серебристо-белого цвета, т. пл. 254° С. В соединениях П. четырехвалентен. Металлический П. легко растворяется в концентрированной HNO3 с выделением оксидов азота. С кислородом реагирует при нагревании, с водородом и азотом не реагирует. П. применяется для изготовления нейтронных источников, для изучения радиационно-химических процессов под действием а-излу-чения, действия а-излучения на живые организмы, для изготовления электродных сплавов и др. [c.200]

Азот — основной компонент атмосферы Земли (78,09% по объему, или 75,6% по массе, всего около 4-10 кг). В космосе он занимает четвертое место вслед за водородом, гелием и кислородом. Свободный азот вместе с аммиаком N [3 и хлоридом аммония ЫН. С присутствует в вулканических газах. Органические соединения азота содержатся в нефти и угле. В живых организмах его до 0,3% в виде соединений. Присутствие связанчого азота в почве — обязательное условие земледелия. Растения, получая азот из почвы в виде минеральных солей, используют его для синтеза белков, витаминов и другие жизненно важных веществ. [c.119]

Фосфор, как и азот, необходим для всех живых существ, так как он входит в состав некоторых белков как растительного, так и животного происхождения. В растениях фосфор содержится главным образом в белках семян, в животных организмах — в белках молока, крови, мозговой и нервной тканей. Кроме того, большое количество фосфора содержится в костях позвоночных животных в основном в виде соединений ЗСаз(Р04)2-Са(0Н)2 и ЗСаз(Р04)2-СаС0з-Н20. В виде кислотного остатка фосфорной кислоты 4>осфор входит в состав нуклеиновых кислот — сложных органических полимерных соединений, содержащихся во всех живых организмах. Эти кислоты принимают непосредственное участие в процессах передачи наследственных свойств живой клетки. [c.442]

Отбор химических элементов — этого подвижного строительного материала эволюционирующих систем — выступает прежде всего как весьма красноречивый научный факт. Ныне известно 107 химических элементов. Есть основания полагать, что большинство из них попадает в те или иные живые организмы и так или иначе участвует в жизнедеятельности. Однако основу живых систе.ч составляют только шесть элементов, давно получивших наименование органогенов. Это углерод, водород, кислород, азот, фосфор и сера, общая массовая доля которых в организмах составляет 97,4 % За ними следуют 12 элементов, которые принимают участие в построении многих физиологически важных компонентов биосистем. Это натрий, калий, кальций, магний, железо, кремний, алюминий, хлор, медь, цинк, кобальт. Их массовая доля в организмах равна примерно 1,6%. Можно назвать еще 20 элементов, участвующих в построении и функционировании отдельных узкоспецифических биосистем (например, водорослей, состав которых определяется в известной мере составом питательной среды). Их доля в организмах составляет около 1 %. Участие всех остальных элементов в построении биосистем практически не зафиксировано. [c.194]

Азот. Общее содержание азота земной коры оценивается в 0,03%. Наибольшая его часть (около 4 10 т) сосредоточена в атмосфере, основную массу которой (75,6 вес.%) и. составляет свободный азот (N2). Сложные органические производные азота входят в состав всех живых организмов. В результате отмирания этих организмов и тления их останков образуются более простые азотные соединения, которые при благоприятных условиях (главным образом — отсутствии влаги) могут накапливаться. Именно такого, по-видимому, происхождения природные залежи ЫаНОз в Чили, имеющие промышленное [c.382]

Согласно этому стратегические ракетные топлива нового поколения должны иметь высокую прозрачность продуктов сгорания, для чего во время работы продуцировать как можно меньше твердых частиц (несгоревшие металлы и углерод, оксиды металлов), дымообразующих окрашенных соединений (xJюp, оксиды азота), веществ, дающих туман при соприкосновении с влагой воздуха (хлористый и фтористый водород). С точки зрения опасности для человека и других живых организмов в числе наиболее распространенных вредных продуктов сгорания, упомянутые выше углерод и его производные, избыток которых создает парниковый эффект , оксиды азота, характеризующиеся как кровяные яды, фтор, обусловливающий появление в атмосфере озоновых дыр , сильнодействующие кислые и щелочные соединения (соляная, фтористоводородная, азотная кислоты, аммиак) и множество других токсинов. [c.188]

При исследовании биоповреждений металлоконструкций имеются определенные методологические трудности. Во-первых, био-повреждения материалов микроорганизмами носят специфический характер. В отличие от других видов повреждений в них непосредственно участвуют живые организмы, т. е. приходится иметь дело с биологическими объектами и процессами. Ркследования осложняются из-за видового многообразия микроорганизмов и взаимного влияния их друг на друга как положительного, так и отрицательного (симбиоз, комменсализм, конкуренция, антагонизм и т. п.), а также вследствие сложных процессов, протекающих внутри самого микроорганизма (метаболизм, анаболизм, катаболизм). Кроме того, нестабильность некоторых полимерных материалов и влияние их на микроорганизмы еще более усложняет проблему. Материалы конструкций техники и сооружений, а также условия эксплуатации последних, в особенности температурные факторы, влияют на развитие микроорганизмов и вызывают их эволюцию. Выявлено, что отдельные полимеры ЛКП и некоторые вещества (амины, кетоны, окислы азота и пр.), а также пониженная температура (-Ь4...-Ьб °С), искусственная аэрация и другие факторы определяют видовой состав (отбор) и адаптацию наиболее жизнеспособных микроорганизмов. В процессе отбора и адаптации повышается их агрессивность в отношении материалов, на которых они образуют колонии. [c.47]

АЗОТ (Кт[гойеп1пт) К, химический элем. V гр. периодич. сист., ат. н. 7, ат. м. 14,0067. В природе 2 стабильных изотопа К и К. Открыт в 1772 Д. Резерфордом. Содержится в осн. в атмосфере (75,6% по массе), в связанном состоянии — в минералах и живых организмах. Молекула двухатомна. Газ без цвета и запаха —210 °С, ип —19.5,8 С Ср 29,12 Дж/(моль К) ДН л 0,721 кДж/моль, ДН с, 5,586 кДж/моль, 5 191,5 Дж/(моль-К) т —149,9 °С, [c.15]

В молекуле аминокислоты могут находиться сразу несколько амино- и карбоксильных групп, могут присутствовать гидроксильные и иные группы, гетерощпслы, атомы серы, азота и т.д. Отсюда - очень большое число возможных представителей. Однако в природе обнаружено только около 70 аминокислот, причем практически все они - а-аминокислоты и только 22 из них играют важную роль в живых организмах, поскольку именно из них построены все белки (важнейшие аминокислоты) (табл. 33.1). [c.248]