Меченые органические соединения биосинтеза

Для биосинтеза меченых органических соединений применяют различные типы организмов. [c.683]

Во втором разделе, содержащем 15 статей, рассматриваются методы получения ряда меченых органических соединений как путем классического синтеза через ключевые соединения, так и с помощью изотопного обмена, нейтронного облучения готовых неактивных соединений, биосинтеза и пр. Несколько статей посвящены вопросам анализа меченых органических соединений. [c.5]

Наряду с развитием чисто химических методов синтеза меченых органических соединений большое значение имеют методы биосинтеза. Необходимо отметить, что только биосинтез дает возможность получать биологически активные, наиболее близкие к природным препараты. Из большого числа препаратов, получаемых биосинтезом, в первую очередь следует назвать группу углеводов и из них в особенности глюкозу 1,6-С . [c.200]

Существует несколько способов получения меченых органических соединений. Прежде всего, радиоактивный изотоп может быть введен в молекулу исследуемого соединения в процессе прямого химического синтеза этого соединения из исходных продуктов, один из которых содержит радиоактивный изотоп. Прямой химический синтез является основным методом, с помощью которого можно обеспечить введение радиоактивной метки в строго определенное положение в молекуле. Для получения меченых соединений используют также специфические радиохимические методы (изотопный обмен, метод атомов отдачи) и биосинтез. С помощью изотопного обмена в ряде случаев удается получать соединения, меченные радиоактивным изотопом в определенном положении использование других методов синтеза приводит, как правило, к получению соединений, в молекулах которых радиоактивную метку может нести любой из атомов данного элемента. [c.296]

В этом отношении очень похож на биосинтез другой бес-стадийный метод, заключающийся в облучении медленными нейтронами азотсодержащих органических соединений или обычных органических соединений в присутствии какого-либо вещества, содержащего азот. получается при этом в результате реакции р)С , а затем тем или иным путем попадает в органическую молекулу. И в этом случае требуется много времени для установления спектра органических соединений, получающихся в результате облучения. Но если такая работа уже проделана, то получение меченого соединения любой сложности сводится в дальнейшем лишь к отделению его от других продуктов и очистке. [c.315]

Для получения сложных органических соединений в практику вошел биосинтез меченых соединений, который основан на превращении низшими организмами и растениями простых по составу радиоактивных веществ в сложные природные соединения. Так, растения, экспонируемые в атмосфере радиоактивной дву- [c.490]

В опытах Ф. В. Турчина аминокислоты, меченные N 2, были обнаружены в растениях уже после 5-минутного выдерживания растений на растворе (К Н4)2504. Однако накопление аминокислот в листьях наблюдается не всегда (вследствие интенсивного использования образующихся аминокислот для биосинтеза белков). Итак, при нормальных условиях развития главным путем превращения аммиака в органические соединения азота является образование аминокислот. [c.240]

Процессы брожения, равно как и другие процессы биосинтеза, служат удобным способом получения соединений, меченных дейтерием, углеродом и др. в определенных группах, что при помощи обычных химических синтезов иногда может быть достигнуто лишь с большим трудом. В настоящее время разработаны уже многие десятки таких биосинтетических способов введения меченых атомов [93, 98, 285], дающие разные органические соединения, применяемые для биохимических и физиологических исследований. Некоторые примеры биосинтеза меченых соединений были уже рассмотрены. Ряд дальнейших примеров приводится ниже. [c.312]

Для получения органических меченых соединений практическое значение имеют методы химического синтеза, изотопного обмена, нейтронное облучение, биосинтез, метод горячих атомов. [c.135]

Хотя получение меченых соединений может быть, как правило, осуществлено методами химического синтеза, однако известно большое число биологически активных веществ, которые не удается получить при помощи обычных методов органической химии. В этих случаях могут быть широко использованы живые организмы, развивающиеся на меченых субстратах. Соответствующие методы биосинтеза не нашли отражения в настоящей книге. Соображения, связанные с биосинтезом меченых соединений, были высказаны разными авторами [151, 152] опубликована библиографическая сводка, содержащая 345 ссылок на соответствующие работы [153], [c.33]

Одним из методов синтеза меченых соединений является биосинтез. Биосинтез широко используется при введении метки в сложные органические вещества природного происхождения (белки, углеводы и т. п.). Простейшим примером является получение меченой глюкозы и других углеводов в процессе фотосинтеза. Освещенные зеленые листья живого растения по мещают в атмосферу меченной по углероду (С) углекислоты. Затем сахар экстрагируют из растений и очищают, используя обычные химические и биохимические процедуры. [c.176]

Для целей использования в биологии первоначальные активные соединения превращают в лабораториях в более сложные вещества, причем часто используется биосинтез. При этом, в противоположность практике обычного химического синтеза, теперь приходится обращать внимание на происхождение индивидуальных углеродных атомов в приготовляемом веществе многие стандартные процессы органической химии надо будет дублировать с меченым углеродом. Подробности относительно синтезирования соединений с радиоуглеродом см. [104, 102, 16, 12]. [c.91]

Метод радиоактивных индикаторов позволяет количественно н с необычайно высокой чувствительностью контролировать превращения, миграцию и распределение меченных радиоизотопами веществ в исследуемой системе и решать задачи, которые ранее применявшимися методами решить не удавалось. Принцип этого метода состоит в шеткеу> изучаемого вещества радиоизотопом, т. е. в замене какого-либо атома в молекуле радиоизотопом того же элемента. Это шеченое- вещество по химическим свойствам не отличается от нерадиоактивного соединения, и его можно очень точно и с большой чувствительностью определять, измеряя ионизирующее излучение радиоизотопа. Одновременно с развитием метода радиоактивных индикаторов развилась новая отрасль радиохимии — синтез меченых соединений. К настоящему времени методом обычного органического синтеза, биосинтеза и обменных реакций получено около 2000 органических веществ, меченных радиоизотопами углерода, водорода, серы, фосфора и галогенов. Настоящая глава посвящена изложению основ работы с радиоизотопами и описанию используемых в настоящее время методов синтеза органических меченых соединений. [c.643]

Следует отметить, что мы сейчас только начинаем использовать возможности метода меченых атомов для разрешения комплексных вопросов механизма обмена веществ и энергии между растительными организмами и окружающей средой. Например, при помощи пока изучен метаболизм и передвижение немногих органических веществ, в которые углерод входит через несколько минут после того, как он поглощается растением из окружающей атмосферы. В подавляющем большинстве имеюш,ихся работ метаболизм и передвижение поглощенного углерода прослежены во времени не более, чем в течение 1 часа, для чего используются короткие экспозиции растений в присутствии радиоактивной углекислоты. С другой стороны, в многочисленных опытах по биосинтезу органических веществ с меченым углеродом, при которых растения в течение дней и недель выращиваются в атмосфере меченой углекислоты, вопросы метаболизма и передвижения поглощенного углерода обычно не изучаются. Поэтому в настоящее время еще недостаточно известно, что происходит с углеродом через несколько часов или дней после того, как он был поглощен при фотосинтезе. Возникают многочисленные вопросы о том, в каких количественных соотношениях он нерераспределяется во времени между различными органическими веществами, в форме каких соединений и в каких количествах происходит передвижение углерода из листьев в другие органы, однотипны ли эти процессы у разных растений и при помощи каких условий можно изменить их в желательном для человека направлении. В поисках ответа па подобные вопросы необходимо продолжать разработку приемов изучения метаболизма и передвижения углерода в растении не только в течение коротких, но и в течение длительных интервалов времени. Кроме того, нужно систематизировать методы разделения и возможной идентификации органических соединений таким образом, чтобы можно было выяснить распределение поглощенного растением углерода между всеми основными группами веществ растений. [c.43]

Для решения теоретических и практических вон 1осов химизации сельского хозяйства важное значение имеет применение меченых атомов и ядерных излучений. Радиоактивные изотопы различных элементов применяются для изучения вопросов передвижения элементов минерального питания в почве и растениях, а также биосинтеза важнейших органических соединений в тканях растений. Изотопы и ионизирующие излучения используются в различных отраслях сельского хозяйства. [c.12]

Меченые атомы в органические соединения можно вводить либо химическими, либо биологическими методами. Например, меченую никотиновую кислоту можно получать как путем химических реакций 15], так и при помощи биологических процессов. В последнем случае табак выращивают в атмосфере Ю2 и из растения экстрагируют никотин, который затем окисляют до никотиновой кислоты. Следующие факторы ограничивают эффективность биологического метода 1) неизбежные потери радиоактивного изотопа вследствие реакций элиминирования, происходящих в процессах обмена веществ 2) возможный биосинтез побочных соединений 3) нежелательное разбавление меченого соединения немеченым, которое присутствует в организме 4) биосинтез соединения, меченного изотопом с коротким периодом полураспада, не всегда возможен ввиду фактора времени 5) выделение меченого соединения из сложной биологической системы обычно затруднительно 6) некоторые соединения синтезируются живыми организмами очень медленно или только лишь на определенных стадиях своего развития. Очевидно также, что слишком большая радиоактивность может привести к гибели организма. Вообще к биологическому синтезу следует прибегать лишь в тех случаях, когда меченое соединение невозможно получить иным методом. Несмотря на эти недостатки, биосинтез-привлекает большое внимание. Отделение изотопов Ок-Риджской национальной лаборатории в 1950 г. опубликовало отчет о биологическом методе введения меченых атомов в органические соединения. В отчете имеются данные о большом числе органических соединений, которые были уже получены или могут быть получены в будущем путем биосинтеза. [c.312]

Био гогические приложения метода изотопны.к индикаторов. Первое соображение возникающее при приложении изотопной методики к решению биологических проблем, касается формы, в которой вводится изотоп. Во многих экспериментах изотопный атом может входить в состав простой молекулы СОг, НгО, НгО, - КаС1, ЫаНз Р04, К 1. В других экспериментах органические соединения, помеченные по одному или нескольким составляющих их атомам, слс-луст сначала получить путе.м органического синтеза или биосинтеза. Так, меченый сывороточный альбумин можно приготовить путем включения меченой амн-иокислоты в рацион животного и последующего выделения альбумина нз плаз-Л1Ы животного. Подобным же образом С может быть встроен в глюкозу при условии проведения фотосинтеза (гл. 16) в атмосфере С0г с последующим [c.390]

Наши сведения о биосинтезе поликетидов получены в основном путем использования меченых соединений. Такой подход легко воспринимается химиками-органиками и разрабатывается очень интенсивно. Однако в отличие от других методов современной органической химии он в большей мере имеет характер пассивного наблюдения. В биосинтетическом эксперименте контролируемые изменения можно варьировать только в пределах, обусловленных природой исследуемой биологической системы, которая обычно представляет собой более или менее интактный организм колоссальной сложности на молекулярном и более высоких уровнях. В отдельных случаях, например при изучении направленного биосинтеза , биологическую систему намеренно настраи- [c.465]

Для индикации водорода раньше применяли только его стабильный изотоп — дейтерий. Благодаря сравнительной легкости получения и определения он быстро получил широкое применение и число выполненных с его помощью работ измеряется тысячами [96]. В последнее время все возрастающее распространение получает радиоактивный изотоп водорода — тритий с полупериодом 12,4 лет, который стал также широко доступным благодаря ядерным реакторам, в которых его получают в больших количествах. Работа с тритием, как уже указывалось, значительно затрудняется из-за исключительно мягкого его -излучения. Однако это осложнение может быть успешно преодолено при помощи специально разработанных измерительных методик, а особенно — применением сцинтилляциоиных счетчиков, работающих в воздухе при атмосферном давлении. Разработаны и подробно описаны методы получения многих органических и биохимических соединений, меченых дейтерием и тритием [33, 96]. Введение этих изотопов в связи С — Н органических радикалов иногда довольно затруднительно. В большинство других связей их можно вводить путем простых реакций изотопного обмена с дейтерийной или тритиевой водой. Для получения более сложных биохимических препаратов также широко пользуются биосинтезами в средах, содержащих эти изотопы. Биосинтез служит также распространенным способом получения многих органических веществ, меченых углеродом, азотом, серой и др. [c.198]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология