Двуокись углерода СОг У бактерий

Проанализировав эти данные, Г. А. Кребс [28] совместно с В. А. Джонсоном постулировали в 1937 году существование цикла почти в том самом виде, в каком мы представляем его в настоящее время. Наконец, доказано, что цикл трикарбоновых кислот — это не просто серия реакций, которые мы можем произвольно выбирать из сети метаболических реакций и рассматривать как простое окисление уксусной кислоты в двуокись углерода и воду. То, что участвующие в этом процессе ферменты образуют в живом организме слаженную систему, стало очевидным, когда было показано, что в клетке они организованы вместе в одной сложной структуре — митохондрии. У аэробных бактерий, не имеющих митохондрий, эти ферменты, по-видимому, локализованы в основном в цитоплазматической мембране. [c.21]

Под действием гнилостных бактерий аминокислоты распадаются на первичный амин и двуокись углерода [c.25]

Микробы активно меняют состав почвы, изменяясь в то же время и сами. О количественной стороне этих изменений можно судить по тому, что только одна из групп почвенных бактерий (выделяющая двуокись углерода при разложении органического вещества) способна с поверхности одного гектара выделить в атмосферу 7500 м СОг за год. [c.292]

Следует отметить важную роль, которую играют метанообразующие бактерии в круговороте веществ и энергии в природе. Они ассимилируют двуокись углерода, окись углерода и водород, образуя из них углеводород, метан и свое клеточное вещество. [c.317]

Коррозия строительных материалов в воде обусловлена химическими свойствами последней. К агрессивным компонентам, содержащимся в воде, относятся азотная кислота, аммиак, кислород, двуокись углерода, соединения хлора, серная и сернистая кислоты, органические соединения, бактерии и т. д. Вследствие активных свойств болотной, воды может иметь место ряд химических реакций (окисление, гидратация, восстановление, карбонизация и другие). Некоторые природные воды имеют кислую реакцию (pH = 5). Исходя из коррозионной активности таких вод, [c.243]

Пейн и Фостер [398] исследовали действие перекиси водорода и осмия на ряд типичных углеводов. Продуктами реакции оказались кислород, водород, двуокись углерода, окись углерода, муравьиная и другие кислоты и альдегиды. Характерным продуктом является водород, происходящий от формальдегида. Перекись водорода вызывает разложение пектиновых веществ, других полисахаридов и глюкозидов [399]. На эти процессы влияет наличие щелочи [400], железа и меди [401] и аскорбиновой кислоты [402]. Изучение [403] различных сахаров в качестве питательных веществ для бактерий показывает, что они неодинаково влияют на образование перекиси водорода. Родственные вещества, рибофлавин [404] и стрептомицин [405], также влияют па образование перекиси водорода или сами подвергаются ее действию. [c.354]

Фоторедукция у адаптированных водорослей (водоросли в роли фотосинтезирующих бактерий). Адаптированные к водороду водоросли могут восстанавливать двуокись углерода либо при помощи [c.151]

В организме млекопитающих к образованию аммиака приводит еще один процесс, а именно — гидролиз мочевины на аммиак и двуокись углерода, катализируемый уреазой бактериальной флоры кишечника. Усвоение мочевины млекопитающими, установленное при некоторых исследованиях в области биохимии питания, а также в опытах с применением изотопного метода, происходит, по-видимому, в результате расщепления мочевины бактериями [55] (стр. 123). Известно, что в крови воротной вены концентрация аммиака относительно высока при изучении происхождения этого аммиака было найдено, что большая часть его всасывается в кровь из слепой кишки, хотя ощутимые количества аммиака всасываются и из других отделов желудочно-кишечного тракта [56, 57]. Основная масса аммиака, содержащегося в крови воротной вены, образуется, вероятно, в результате действия уреазы бактерий на мочевину, доставляемую к кишечнику с током крови. Кроме того, образование аммиака происходит и при других реакциях, катализируемых ферментами пищеварительного канала и ферментами микроорганизмов кишечной флоры. [c.173]

Количество свободной энергии, необходимой для протекания реакции в природных водах, может быть получено путем вычитания энергии одной промежуточной реакции из другой, как это показано в табл. 9. Типичными акцепторами электронов для реакций, где промежуточным звеном служат бактерии, являются кислород, нитраты, сульфат и двуокись углерода. При использовании кислорода в качестве акцептора электронов выделяется максимальное количество энергии, при использовании двуокиси углерода — минимальное. Кроме того, при использовании в качестве акцепторов энергии нитритов, образованных в процессе нитрификации, энергии выделяется больше, чем при использовании кислорода. [c.89]

Позднее Баркер [83] нашел вид метановых бактерий, который восстанавливает двуокись углерода до метана с участием этилового спирта [c.126]

Тот факт, что метановые бактерии могут восстанавливать двуокись углерода до метана, показывает, что у них развит механизм, минующий процесс промежуточного образования углевода (последний явился бы энергетическим барьером, непреодолимым при обычных температурах)- При таких обстоятельствах кажется вероятным, что экзотермическое восстановление двуокиси углерода до метана может использоваться бактериями, выделяющими метан, для тех же целей, что и экзотермическое окисление самоокисляемых субстратов у автотрофных бактерий, а именно для получения энергии, необходимой для восстановления сравнительно малого процента двуокиси углерода до углеводов. [c.128]

Выше упоминалось, что водородно адаптированные водоросли могут действовать подобно гетеротрофным пурпурным бактериям, т. е. восстанавливать двуокись углерода за счет водорода органических доноров. Замедление поглощения водорода, которое рассматривалось как результат использования внутриклеточных водородных доноров (фиг. 12), служит доказательством этого типа обмена веществ. Это замедление можно затянуть добавлением органических [c.153]

Значительные его количества образуются на дне болот в результате разрушения клетчатки бактериями образовавшийся газ поднимается на поверхность воды такой газ называется болотным. Оме-лянский в своих классических работах по брожению клетчатки подробно изучал также метановое брожение и установил, что наряду с метаном образуются в качестве продуктов распада жирные кислоты и двуокись углерода. Разложение клетчатки в рубце (первом желудке) жвачных животных также представляет собой метановое брожение поэтому воздух, который выдыхают животные, питающиеся клетчаткой, содержит метан. По этой же причине метан можно обнаружить в газах кишечника и крови животных и человека. [c.39]

В фотосинтезе за этим первичным процессом должны следовать вторичные каталитические реакции, в которых НХ опять прямо или косвенно окисляется до X комплексом двуокись углерода — акцептор, СОд а Z опять прямо или косвенно восстанавливается до HZ водой в обычном фотосинтезе зеленых растений или такими восстановителями, как Hg, HgS или тиосульфат, — в фотосинтезе пурпурных бактерий. [c.233]

Биологическое поражение нефтяных масел существенно повышает их коррозионную активность по отношению к металлам, в том числе к алюминию и его сплавам, не корродирующим при контакте с маслами в обычных условиях эксплуатации. Это связано с усилением химической коррозии из-за образования в масле при жизнедеятельности микроорганизмов таких агрессивных веществ, как органические и минеральные кислоты, аммиак, свободная сера, двуокись углерода, сероводород. Может наблюдаться Также электрохимическая коррозия— на отдельных участках поверхности металла образуются колонии микроорганизмов (в виде наростов), что усиливает аэрацию, увеличивает концентрацию кислорода на этих участках и создает там-разность потенциалов. Другой вид электрохимической коррозии возникает в результате жизнедеятельности сульфатвосстанав-ливающих бактерий, под действием которых из сульфатов образуются ионы серы, реагирующие затем с металлом, образуя сульфиды. Этот процесс получил название катодной деполяризации. Коррозии способствует склонность многих микроорганизмов к разрушению [c.71]

Другим новым источником получения протеина являются микроорганизмы, например дрожжи и бактерии. Они выращиваются в различных средах — целлюлозе, углеводородах или крахмале. Вообще культивирование отдельных организмов возможно только на органических субстратах. Найти микробы с высоким содержанием протеина, способные потреблять углеводороды, не так уж легко, однако ряд технологических процессов, основанных на использовании газойля, парафинового воска и даже метана, уже прошли или проходят стадию разработки. Практически во всех этих процессах микроорганизмы выращиваются в водоуглеводородных эмульсиях, куда добавляют стимулирующие рост элементы (азот, двуокись углерода, различные ионы металлов, сульфаты). Когда вырастет достаточное количество микроэлементов, их отделяют от питательной среды путем фильтрования или центрифугования, промывают и сушат. Для кормления животных могут использоваться и собственно сухие микроорганизмы. [c.274]

Из газов, содержащих окись или двуокись углерода, метан можно получать бактериальным путем—пропусканием этих газов через водную суспензию водопроводного ила, где имеются метанообразующие бактерии Р1осатоЬас1ег ш [4а]. [c.681]

Основными коррозио и1ыми агентами пластовой воды являют ся растворенные в ней соли кислород, сероводород, двуокись углерода и сульфид железа. Существует также биологическая коррозия, вызываемая деятельностью некоторых видов бактерий. [c.16]

В ходе брожения наблюдалось образование небольших количеств сукцината. На основе простых измерений баланса брожения было высказано предположение, что СО2 включается в состав оксалоацетата, который далее восстанавливается в сукцинат. Сообщение об этом появилось в 1938 г. Как мы теперь знаем, этот процесс действительно является необходимой стадией пропионовокислого брожения (разд. Е, 3). В то время еще не было возможности использовать изотоп С, однако с помощью масс-спектрометра, сконструированного Ниром, можно было регистрировать присутствие устойчивого изотопа С. Вуд и Веркман разработали термодиффузионную колонку для получения бикарбоната, обогащенного изотопом С, и наладили масс-спектрометр. К 1941 г. было однозначно установлено, что в бактериях двуокись углерода включается в сукцинат . [c.322]

Биохимический метод очистки фенолсодержащих сточных вод нашел широкое распространение в промышленной практике. Метод основан на способности некоторых видов бактерий вырабатывать ферменты, благоприятствуюш,ие окислению органических соединений, и способности бактерий превращать эти соединения в безвредные вещества. Фенолы превращаются в конечном итоге в двуокись углерода и воду процесс носит ступенчатый характер. [c.356]

Пищевые потребности автотрофных (от греч. auto, сам, + tro-phe, питание) бактерий ограничены для их роста достаточно внесения в среду неорганических соединений, содержащих азот, и другие минеральные элементы. Автотрофные бактерии в качестве источника углерода утилизируют двуокись углерода или карбонаты. Такие бактерии способны синтезировать все необходимые соединения из простых веществ. К ним относятся фото- и хемотрофные (хемосинтезирующие) бактерии, использующие соответственно в качестве источника энергии электромагнитное излучение (свет), либо энергию окислительно-восстановительных реакций с участием субстратов, которые служат для них источником питания. [c.445]

Следует также упомянуть бактерии, вызывающие посредством своих ферментов гидролиз и окисление больягих количеств целлюлозы мертвых растений и возвращающие в атмосферу двуокись углерода, необходимую для фотосинтеза. Роль этих гнилостных бактерий очень велика, так как в случае их отсутствия в природе за очень короткое время накопились бы несоизмеримые количества целлюлозы и исчерпался бы запас двуокиси углерода атмосферы. [c.301]

Пример 4. Вещество микомицип , аналогичное пенициллину и стрептомицину, вырабатывается бактериями Nor ardia a idophilus. Кристаллы этого биологически активного вещества получены из бульона, в котором выращивались бактерии. Установлено, что кристаллы состоят только из углерода, водорода и кислорода. Чтобы определить химическую формулу, образец данного вещества, весящий 0,1141 г, нагревали в токе кислорода до тех нор, пока он полностью не сгорел. Кислород, содержащий продукты горения, пропускали затем через предварительно взвешенную трубку с хлоридом кальция, поглощающим водяные пары, но не поглощающим кислорода и двуокиси углерода. Смесь газов затем пропускали через-другую предварительно взвешенную трубку, содержащую смесь гидроокиси натрия и окиси кальция в этой трубке поглощалась двуокись углерода. После полного сжигания образца первую трубку взвесили и обнаружили, что ее вес увеличился на 0,0519 0 и этот вес, следовательно, был равен весу воды, образовавшейся при горении образца. Вес второй трубки возрос на 0,3295 г. Какой вид имеет простейшая формула данного вещества [c.126]

Процесс самоокисления играют, по-видимому, большую роль в жизни мсивых организмов. Быть может, этим и объясняется исключительная способность организмов производить окисление. Так, например, организм человека и животных в состоянии окислять бензол в фенол и даже сжигать углеводороды парафинового ряда (вазелины). Некоторые бактерии могут окислять водород в воду, аммиак — в азот и в нитраты, метан — в двуокись углерода. Осуществить перечисленные процессы окисления (да и то не все) цри обычных температурах в лабораторной обстановке удается только при помощи самых энергичных окислителей. Поэтому Энглер предположил, что в организме в качестве окисляющих веществ действуют первично образующиеся при самоокислении перекиси (мольокиси). [c.823]

Познакомимся теперь с тем, каким образом фотосинтезирующие организмы образуют глюкозу и прочие углеводы из СО2 и HjO, используя для этой цели энергию АТР и NADPH, образующихся в результате фотосинтетического переноса электронов. Здесь мы сталкиваемся с существенным различием между фотосинтезирующими организмами и гетеротрофами. Зеленым растениям и фотосинтезирующим бактериям двуокись углерода может служить единственным источником всех углеродных атомов, какие требуются им не только для биосинтеза целлюлозы или крахмала, но и для образования липидов, белков и многих других органических компонентов клетки. В отличие от них животные и вообще все гетеротрофные организмы не способны осуществлять реальное восстановление СО2 и образовывать таким образом новую глюкозу в сколько-нибудь заметных количествах. Мы, правда, видели, что СО2 может поглощаться животными тканями, например в ацетил-СоА-карбоксилаз-ной реакции во время синтеза жирных кислот [c.701]

В течение многих лет методы исследования обмена веществ у микробов сводились к тщательному анализу продуктов ферментативных реакций. Так, было получено много ценных данных, особенно при изучении спиртового брожения глюкозы, в результате которого были выяснены основные этапы гликолиза. К наиболее важным работам этого периода относятся работы Г. Вуда и К. Веркмана [44], установивших, что пропионовокислые бактерии, растущие на глицерине, действительно поглощали значительное количество СОг в качестве субстрата. Эта работа показала, что гетеротрофные, как и аутотрофные, организмы могут фиксировать двуокись углерода. Этот факт, хотя и не был безоговорочно принят, явился в то время по меньшей мере пора- [c.29]

У большинства клеток (исключая те виды бактерий, которые способны расти за счет органических соединений, содержащих только два атод1а углерода, а также клетки некоторых растительных тканой) синтез углеводов невозможен без присутствия стехиометрических количеств одной из ди- или трикарбоновых кислот цикла или же соединений, способных превращаться в какой-либо из таких промежуточных продуктов (см. фиг. 101 и предыдущий раздел). Поскольку пируват в присутствии АТФ и пируваткарбокси-лазы ассимилирует двуокись углерода с образованием оксалоацетата (см. гл. XI), клетка может использовать для синтеза углеводов любое из многих прохмежуточных органических соединений, содержащих не менее трех атомов углерода. Из фиг. 102 следует (более подробно об этом говорилось в гл. XI), что синтез углеводов из таких соединений начинается с двух реакций, протекающих в митохондриях и не похожих ни на одну реакцию, происходящую при расщеплении углеводов [c.363]

В главе V мы увидим, что так называемые бактерии гремучего газа восстанавливают в темноте двуокись углерода до углеводов, используя лмолекулярный кислород с выходом в 40°/о от теоретического. [c.78]

Д в накопленной к ДFo рассеянной. Первое отношение получается непосредственно из экспериментов. Вычисление двух последних основано на допущении, что весь окислительный субстрат полностью окисляется кислородом, прйчем двуокись углерода независимо восстанавливается водой (см. главу IX). Эффективность этих бактерии определялась для нескольких видов, и результаты обсуждались многими исследователями [72, 76, 79]. Многие из измерений не очень надежны, так что большинство цифр табл. 16 следует считать предварительными. [c.124]

Декарбоксилирование можно считать частным случаем дисмутации, в котором одна часть молекулы окисляется до двуокиси углерода.) Зонген заметил, что те же самые бактерии, которые вызывают метановое брожение органических субстратов, способны в присутствии молекулярного водорода восстанавливать двуокись углерода до метана [c.126]

Эти примеры дают основание предполагать, что даже в метановом брожении, которое происходит с чистым выделением двуокиси углерода, как в реакции (5.35), путь к метану ндет через двуокись углерода. Доказательства в пользу этой гипотезы приведены Баркером [82, 86]. Он обнаружил, например, что при постепенном разложении бутилового спирта метановыми бактериями первая стадия соответствует следующему уравнению [c.127]

Мы установили в предыдущей главе, что фотосинтез у бактерии поразительно адаптивен. С другой стороны, фотосинтез зеленых растений давно считается процессом, который может ускоряться и замедляться под влиянием внешних условий, но внутренний механизм которого неизменяем. Это, однако, не совсем так. Накамура [5, 6] нашел, что некоторые диатомеи (Pinmilaria) и сине-зеленые водоросли (Os illaioria) могут использовать сероводород для восстановления двуокиси углерода. Таким образом они могут перейти к типу обмена, похожему на обмен веществ пурпурных серобактерий. Обычно фотосинтез зеленых растений подавляется сероводородом. Однако в опытах Накамура водоросли ассимилировали двуокись углерода даже в присутствии сероводорода. В этом случае выделение кислорода заменилось отложением капель серы в клетках. [c.133]

Фиг. 7 также показывает, что поглощение газа увеличивается выше отметки, соответствующей гИд + Оа, сли присутствует двуокись углерода. Анализы обнаруживают, что в этом случае углекислый газ поглощается вместе с водородом и кислородом. Вероятно, водоросли начинают теперь функционировать как хемоавтотрофные водородные бактерии , т. е. соединяют поглощение водорода с восстановлением двуокиси углерода. [c.145]

Настоящая и следующие четыре главы посвящены рассмотрению каталитических процессов. Мы начнем с первичной фиксации двуокиси углерода, изображенной в главе VII формулой Oa-i-f Og . Факты, относящиеся к природе комплекса двуокись углерода — акцептор в фотосинтезе, включают в себя кинетические наблюдения, опыты по поглощению двуокиси углерода растениями в темноте, фиксацию двуокиси углерода бактериями и другими гетеротрофными организмами и связывание двуокиси углерода различными абсорбентами in vitro. [c.179]

Еще несколько лет назад двуокись углерода считалась инертным газом для всех гет отрофов, хотя и было известно, что многие жизненные процессы, вроде прорастания семян, подавляются полным отсутствием этого газа но позднее примеры нефотохимической ассимиляции двуокиси углерода стали быстро умножаться и перенеслись от мира бактерий к миру высших растений и животных. [c.216]

В главе IV мы установили, что двуокись углерода, как и карбоксильная группа, может быть восстановлена in yitro только посредством сильных восстановителей, которые вряд ли встречаются в живых клетках. Но пример автотрофных бактерий показывает, что организмы могут образовывать вещества, способные восстанавливать двуокись углерода даже в отсутствие света. До сих пор мы не имеем сведений о природе этих веществ, но можем предположить, что те же восстановители вызывают восстановление двуокиси углерода и у фотосинтезирующих высших растений. [c.221]

Можно сделать одно возражение по поводу механизма (19.13). Реакция (17.13б), повидимому, одинакова с реакцией, при которой восстановители-заменители заменяют воду в фотоеинтезе, бактерий и анаэробно адаптированных водорослей. Если эта реакция может происходить у всех зеленых растений (т. е. не нуждается в посредничестве гидрогеназы), возникает вопрос, почему все они не могут восстанавливать двуокись углерода за счет клеточных или введенных извне органических водородных доноров, т. е. осуществлять фоторедукцию с органическими восстановителями вместо фотосинтеза (Этот вопрос уже ставился в главе VI.) На это следует ответить, что фоторедукция возможна, но у фотосинтетических активных растений вероятность, что o hl прореагирует с аодой, настолько выше вероятности его реакции с другим водородным донором (А — в реакции (19.13в), HgR—в схеме на фиг. 11), что эта последняя реакция остается незаметной, С другой стороны, лри фотоокислении лишь малая часть молекул оСЫ, реагирующих с А, вызовет общее химическое изменение, так как реакция оСЫ с HgO [c.561]

При фотосинтезе зеленых растений потребляются двуокись углерода, вода и свет и производятся кислород, углеводы и химическая энергия. Таким образом, мы имеем шесть возможных объектов количественного исследования. Однако один из участников реакции, вода, находится в живых организмах в таком изобилии, что определить его потребление практически невозможно (если не считать возможного применения изотопных индикаторов). С другой стороны, при фотосинтезе бактерий и адаптированных водорослей (см. т. I, гл. V и VI) потребление восстановителя (Hg, HgS, HgSgOg и т. д.) может быть измерено так же легко, как и потребление окислителя ( Og). [c.242]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология