Биологическое окисление, механизм

Окисление органических веществ. В результате поглощения СО2 и дальнейших его преобразований в ходе фотосинтеза образуется молекула углевода, которая служит углеродным скелетом для построения всех органических соединений в клетке. Органические вещества, возникшие в процессе фотосинтеза, характеризуются высоким запасом внутренней энергии. Но энергия, аккумулированная в конечных продуктах фотосинтеза — углеводах, жирах, белках,— недоступна для непосредственного использования ее в химических реакциях. Перевод этой потенциальной энергии в активную форму осуществляется в процессе дыхания. Дыхание включает механизмы активации атомоп водорода органического субстрата, освобождения и мобилизации энергии в виде АТФ и генерации различных углеродных скелетов. В процессе дыхания углевод, жиры и белки в реакциях биологического окисления и постепенной перестройки органического скелета отдают спои атомы водорода с образованием восстановленных форм. Последние при окислении в дыхательной цепи освобождают энергию, которая аккумулируется в активной форме в сопряженных реакциях синтеза АТФ. Таким образом, фотосинтез и дыхание — это разли ные, но тесно связанные стороны общего энергообмена. [c.609]

Теория дыхания В. И. Палладина произвела переворот в представлениях о механизме биологического окисления. Значение этой теории огромно и для доказательства единства происхождения всего живого. Действительно, в течение длительного времени брожение и дыхание рассматривались как совершенно различные процессы, свойственные те у1 или иным видам организмов. Считалось само собой понятным, что и механизмы окисления в этих двух случаях неодинаковы. [c.225]

Механизм биологического окисления в аэробных условиях гетеротрофными бактериями может быть представлен следующей схемой [c.159]

В. И. Палладиным была, таким образом, создана совершенно новая оригинальная теория биологического окисления, которая лежит в основе всех наших современных представлений о механизме тканевого дыхания. [c.220]

В зависимости от источника питания различают бактерии ав-тотрофы и гетеротрофы. Автотрофные организмы утилизируют и окисляют минеральные соединения, гетеротрофные организмы используют в качестве источника энергии и биосинтеза клетки готовые органические вещества, находящиеся в сточной воде. Механизм биологического окисления в аэробных условиях (в присутствии растворенного кислорода) гетеротрофными бактериями может быть представлен следующей схемой [55] [c.146]

Механизм биологического окисления в аэробных условиях гетеротрофными бактериями может быть представлен следующей схемой органические вещества + От + N + Р —> микроорганизмы + СО2 + Н2О + биологически неокисляемые растворенные вещества [c.100]

Основные научные работы посвящены химии витаминов, изучению биологического окисления, механизма мышечного сокращения и углеводного обмена. Выделил [c.458]

Восстановленный флавопротеин (фермент-ФАДН,) вводит на уровне KoQ приобретенные им электроны в цепь биологического окисления и сопряженного с ним окислительного фосфорилирования, а диоксиацетонфосфат выходит из митохондрий в цитоплазму и может вновь взаимодействовать с цитоплазматическим НАДН + Н. Таким образом, пара электронов (из одной молекулы цитоплазматического НАДН + Н ), вводимая в дыхательную цепь с помощью глицеролфосфатного челночного механизма, дает не 3, а 2 АТФ. [c.350]

Поскольку циклизация пероксидного радикала занимает важное место в процессах биологического окисления, то для объяснения механизма реакции были использованы простые органические модели. Такие модельные исследования помогают химикам также понять общие принципы активности радикалов. [c.328]

Прежде чем излагать современное состояние вопроса о механизме биологического окисления в свете теории В. И. Палладина, необходимо остановиться на самом понятии окисление . [c.222]

Впоследствии было найдено, что перенос водорода, обнаруженный в этом эксперименте, происходит во многих процессах биологического окисления ароматических молекул оно получило название Л /Я-сдви га Открытие этого аспекта процесса привело к совершенно новым представлениям о механизме биологического окисления. [c.156]

Показано, что ряд дегидрогеназ использует только НАД и НАДФ (соответственно малатдегидрогеназа и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа), другие могут катализировать окислительно-восстановительные реакции в присутствии любого из них (например, глутаматдегидрогеназа см. главу 12). В процессе биологического окисления НАД и НАДФ выполняют роль промежуточных переносчиков электронов и протонов между окисляемым субстратом и флавиновыми ферментами (молекулярные механизмы участия пиридиновых нуклеотидов в этом процессе подробно рассматриваются в главе 9). [c.226]

Прогресс в какой-нибудь одной области часто зависит от развития соседних областей знания. В науке очень редко можно решить центральную проблему, строго следуя намеченному плану, каким бы обоснованным и детальным он ни был. Подчеркивая некоторые особенности в исследовании биологического окисления жирных кислот, мы пытались показать, как формировались наши представления о механизме этого процесса здесь были использованы всевозможные экспериментальные подходы от цитологического исследования клето млекопитающих до изучения биохимии анаэробных бактерий или от изучения совсем другой, но тем не менее родственной метаболической системы (цикла трикарбоновых кислот) до выяснения химических свойств кофакторов ферментативных реакций. [c.20]

Механизм биологического окисления гетеротрофными бактериями в присутствии растворенного кислорода может быть представлен следующей схемой неокисляемые растворимые вещества [c.241]

Необходимо уметь использовать знания о биологическом окислении и механизмах синтеза макроэргических соединений для объяснения механизма дыхания, его связи с питанием и анализа патологических состояний, возникающ,их при различных типах гипоксий. [c.111]

Третья стадия процессов окисления — передача электронов — в отличие от первых, является специфичной для гетерогенного катализа и связывает его с проблемами физики твердого тела. Принципиально проблема подвижности электронов в адсорбционном комплексе не отличается от проблемы подвижности электронов внутри молекулы, поскольку такая подвижность обусловливает реакционную способность системы. Действительно, реакцию окисления какого-либо соединения, например ЗОг, на твердом катализаторе можно себе представить в виде передачи электронов катализатора внутри адсорбционного комплекса, аналогично передаче электронов внутри молекулы органического соединения по системе двойных связей. При таком механизме, в какой-то мере аналогичном механизму процессов биологического окисления, лимитирующей стадией может оказаться передача электронов, определяющаяся подвижностью носителей тока, которая у полупроводниковых соединений невелика. [c.41]

Надо, впрочем, указать, что уже А. Н. Бах допускал возможность соединения кислорода при биологических окислениях не с углеродом окисляемого субстрата, а с водородом воды. Субстрат окислялся в этих случаях остающимся гидроксилом воды. Однако основное значение А. Н. Бах придавал механизму активирования молекулярного кислорода при биологическом окислении. Работы А. Н. Баха по изучению биологического окисления внесли много ценного в понимание этой исключительно важной проблемы. [c.218]

Несравненно, однако, чаще биологическое окисление сводится к присоединению кислорода воздуха к водороду, отщепляемому от органического вещества. Механизм этого процесса можно представить себе следующим образом. [c.224]

Так возникла проблема биологического окисления, т. е. проблема механизма окисления органических веществ в ж и-в о м организме. [c.230]

Надо, впрочем, указать, что уже А. Н. Бах допускал возможность соединения кислорода при биологических окислениях не с углеродом окисляемого субстрата, а с водородом воды. Субстрат окислялся в этих случаях остающимся гидроксилом воды. Однако основное значение А. Н. Бах придавал механизму активирования молекулярного кислорода при биологическом окислении. [c.231]

Биологическое окисление и восстановление сопровождаются, как правило, переходом двух электронов. Конечно, механизм данной реакции может включать перенос одного электрона, однако обычно стабильные промежуточные продукты образуются только на тех этапах, когда происходит переход двух электронов. Таким образом, можно предполагать, что при восстановлении сульфатов имеет место следующая последовательность событий [уравнение [c.276]

Представление Габера о радикально-цепном механизме окисления получило дальнейшее развитие в его совместной работе с Р. Вильштеттером [103], посвященной изучению биологического окисления (1931 г.) [c.230]

Биологическое окисление имеет значение не только потому, что дает основное количество энергии для жизнедеятельности организма, но и потому, что освобождаемая в процессе окисления энергия одновременно локализуется в организме в форме богатых энергией соединений, при помощи которых совершаются в организме все виды полезной работы. Образование таких соединений мы уже рассмотрели при обсуждении механизма анаэробного субстратного фосфорилирования. Однако такая форма образования богатых энергией соединений в общем балансе биологического окисления не превышает 10%, и в основном их обра.зование связано с цепью реакций аэробного окисления. [c.271]

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]

Совершенно иной механизм биологического окисления лежит в основе действия гемоглобина, используемого в опыте В. Гемоглобин способен непосредственно вступать во взаимодействие с кислородом воздуха, образуя так называемый оксигемоглобин, имеющий в растворе янтарно-желтый цвет. Глюкоза отнимает кислород от оксиге-моглобина, превращаясь в карбоновую кислоту, а оксигемоглобин превращается при этом в гемоглобин, который, как известно, имеет в растворе ярко-красную окраску. Таким образом, в данном случае гемоглобин является переносчиком кислорода, т. е. биологическим окислителем. [c.143]

В этой связи и биологическое окисление примесей бытовых сточных вод (за исключением некоторых ПАВ), несмотря на их сложность, естественным образом включено в общий биологический круговорот биосферы. И задачей в очистке бытовых сточных вод является лишь интенсификация окислительных процессов, доступных природным механизмам биосферы. Однако, приспособившись усваивать естественные продукты, микроорганизмы очистных соорун ений не всегда могут справиться с новыми видами производственных загрязнений, особенно если эти загрязнения по составу слишком отличаются от естественных. В этом случае надежда возлагается на мощные адаптационные свойства биоценозов сооружений. Многие виды бактерий способны индуцировать новые специфические ферментные системы, что позволяет расширить круг веществ, вовлекаемых в окислительные процессы. Если селекция микроорганизмов ведется направленно, путем постепенного изменения условий среды, например, постепенного введения нового стока во все увеличивающемся объеме, то в популяции микроорганизмов преимущественное развитие получают те группы организмов, которые в наибольшей степени приспосабливаются утилизировать именно эти новые виды примесей. [c.165]

Необходимо отметить, что образовавшиеся в процессе превращения глицеральдегид-З-фосфата 2 молекулы НАДН в дальнейшем при окислении могут давать не 6 молекул АТФ, а только 4. Дело в том, что сами молекулы внемитохондриального НАДН не способны проникать через мембрану внутрь митохондрий. Однако отдаваемые ими электроны могут включаться в митохондриальную цепь биологического окисления с помощью так называемого глицеролфосфатного челночного механизма (рис. 10.10). Цитоплазматический НАДН сначала реагирует с цитоплазматическим ди-гидроксиацетонфосфатом, образуя глицерол-З-фосфат. Реакция катализи- [c.349]

Очень существенным в гипотезе Бертрана было утверждение, что коллоидным носителем марганца было белковое вещество. Только в его присутствии марганец приобретал каталитические свойства. Работы Бертрана, основанные на представлении об активировании кислорода, обязательном в случае биологического окисления, пртели к окончательному отказу от представлений о катализаторах биологического окисления, как неопецифических агентах. Оксидазы были отнесены к числу ферментов. Однако в силу того, что хотя общие представления Бертрана о механизме ферментативных реакций, связанных с переносом активных молекул или атомов, оказались поразительно близкими представлениям, разработанным гораздо позже применительно к явлениям переноса водорода при окислительных процессах, конкретный механизм окисления так и не был им вскрыт. [c.187]

Механизм процесса биологического окисления загрязнений характеризуется снижением БПК сточных вод, цротекающим в три основные фазы. В первой фазе при смешении сточной жидкости с активным илом происходят сорбция органических веществ и окисление наиболее легко окисляющейся их части, что вызывает интенсивное начальное снижение БШ<. Во второй фазе цроцесса цроисходит регенерация активного ила, т.е. восстановление его сорбирующей способности, а также идет доокисление медленно окисляющихся органических веществ. Б третьей фазе гфоисходит постепенное уменьшение азотоаммонийных солей и нитритов в результате окисления их в нитриты - процесс нитрификации. Первая фаза протекает в течение [c.61]

Генрих Виланд (Heinri h Wieland, 1877—1957) родился в г. Пфорцгейме (Германия). Учился в Берлине и Штуттгарте, затем у Я. Тиле в Мюнхене, В 1901 г. защитил докторскую диссертацию, с 1909 г. профессор химии в Мюнхен -ском университете, затем в Мюнхенской высшей школе и во Фрейбургском университете. Г. Виланд—один из создателей химии органических нитросоединений, Значительное число его работ посвящено изучению строения нитросоединений. За выдающиеся труды в области желчных кислот, органических радикалов и нитросоединений в 1927 г. ему была присуждена Нобелевская премия. Исследование Г. Виландом механизма биологического окисления является ценным вкладом в биохимию. [c.19]

Мережинский М. Ф., Механизм действия и биологическая роль витаминов (основная группа витаминов биологического окисления), Минск, 1959. [c.219]

Тот факт, что к настоящему времени мы располагаем достоверными значениями для основных участников не только цепи биологического окисления, но и окислительного фосфори-лирования, фото- и хемосинтеза, является значительным достижением оксредметрии. В процессе изучения свойств отдельных компонентов, их физиологической роли в соответствии со значениями формальных окислительных потенциалов, четкость приобретало описание механизмов происходящих процессов. Например, для замечательной во многих отношениях системы ()ерредоксина, играющей ключевую роль в цепи фотосинтеза 248, 249] (восстановленная форма ферредоксина образуется на свету хлоропластами, она способна разлагать воду), само значение == — 0,49В подсказывало, что возможна прямая реакция восстановления СОг фёрредоксином. Такой механизм был действительно найден. Можно привести много подобных примеров, но многочисленные попытки охарактеризовать клетку единым значением окислительного потенциала к значимым результатам не привели [1, 2]. Хотя клетка буквально начинена компонентами редокс-систем, в силу специфических механизмов их взаимодействий в отдельных частях клетки возможны даже разные по направлению реакции. [c.132]

Такому окислению ацилоинов полностью подобны по механизму реакции, участвующие в биологическом окислении а-аминокислот, в которых принимает участие витамин Be (пиридо-ксальпирофосфат) они могут быть воспроизведены некоторыми модельными системами. Альдегиды и многие кетоны легко конденсируются с а-аминокислотами, образуя имины. Если продукт реакции содержит группы, притягивающие электроны, например смежную С = 0-группу, как в нингпдрине или изатине, или сопряженный атом азота гетероциклического основания, то аддукт легко декарбоксилируется с помощью реакции, катализируемой кислотой. [c.81]

В главе 5 уже были описаны некоторые ферменты окислительно-восстановительного действия и установлена общая схема биологического окисления, которая заключается в переносе электрона ( и протона) по цепочке, начинающейся от молекулы субстрата через никотинамид-адениндинуклеотидные дегидрогеназы с восстановлением НАД в НАД-Нг, затем через флавиновые ферменты с переходом флавиновых коферментов в восстановленное состояние и, наконец, через цито-хромную систему на кислород с образованием молекулы воды. Необходимо дополнить эти общие сведения, сопоставить их с рассмотренными выше данными о термодинамических окислительно-восстановительных потенциалах и выяснить внутренний механизм некоторых стадий биологического окисления. Биологическое окисление осуществляется рядом окислительно-восстановительных систем, которые могут быть представлены следующей общей схемой [c.260]

Механизм действия ферментов, окисляющих углеводороды по обоим путям биологического окисления, состоит в сопряженном окислении молекулярным кислородом парафина и другого внутриклеточного восстановителя (обычно НАД-Н или НАДФ-Н) R—СНз—СНз-f (О)- [c.238]

Механизм действия этого витамина сводится к участию его в образовании ферментов биологического окисления. В виде фосфорного эфира — мононуклеотида (флавинмононуклеотид ФМН) или динуклеотида (флавинадениндинуклеотид ФАД) он является коферментом ряда Савиновых ферментов (желтого дыхательного фермента, диафоразы, цитохромредуктазы, оксидазы аминокислот, ксантиноксидазы), обеспечивающих нормальное протекание в организме окислительно-восстановительных процессов, суть действия которых заключается в переносе атомов водорода. [c.162]