Синтез органического вещества и роль

Вулканическая деятельность во всех ее проявлениях играла в этом отношении выдающуюся роль. Обогащая обширные зоны поверхности, в том числе и те, которые граничили с водоемами, соединениями металлов, вулканы способствовали развитию каталитических реакций. Вещества, выбрасываемые во время извержений, получаются в активном состоянии это, например, оксид кремния (IV) в форме высокопористой массы —пемзы, образующейся при застывании кислых лав (ее пористость достигает 80%) и др. Другой важной породой, которая могла функционировать и как адсорбент, фиксирующий на своей поверхности разнообразные частицы, и как катализатор, является глина. Глины относят к числу древнейших пород. Глинистые минералы (например, монтмориллонит) имеют пластинчатое строение силикатные слои, максимальное расстояние между которыми равно приблизительно 1,4 нм, разделены слоями молекул воды толщина этих слоев может изменяться в широких пределах. Глины обратимо связывают катионы и таким образом могут служить в качестве регулятора солевого состава окружающей водной среды. Скопление органических веществ на поверхности глинистых минералов, возможно, сыграло решающую роль в появлении предбиологических структур и возникновении жизни (Д. Бернал). По Акабори, из формальдегида, аммиака и циановодорода в абиогенную эру образовался амино-ацетонитрил, который подвергался гидролизу и полимеризации на поверхности глин, образуя вещества, близкие к белкам. Акабори показал, что нагревание аминоацетонитрила с кислой глиной ведет к появлению продукта, дающего биуретовую реакцию (реакция на белок). Твердые карбонаты, которые входят в большом количестве в состав земной коры, вероятно, катализировали процесс образования углеводов. Гидроксид кальция также может служить катализатором в таких процессах. Исходным веществом для синтеза углеводов служит формальдегид. Прямым опытом доказано (Г. Эйлер и А. Эйлер), что гликолевый альдегид и пентозы получаются из формальдегида в присутствии карбоната кальция. Схему образования углеводов из простейших соединений предложил М. Кальвин. [c.377]

Громадную роль в дальнейшем развитии органической химии сыграла теория химического строения, созданная великим русским ученым А. М. Бутлеровым. Теория химического строения позволила химикам познать внутреннее строение молекулы, понять сущность химических процессов, предсказывать новые пути синтеза органических веществ и на основе этого приступить к решению практических задач, вызванных развитием промышленности. [c.11]

Органоиды - зто протоплазматические тельца разного размера ядро, пластиды, митохондрии. Ядро содержит нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) оно является центром процессов синтеза, регулирует жизненные функции и служит носителем наследственных свойств клетки благодаря содержащимся в нем хромосомам. Для растений характерно наличие пластид, которые вьшолняют функции, связанные с фотосинтезом, и классифицируются в зависимости от наличия пигментов (см. 8.5.3 и 11.10). Более мелкие тельца митохондрии играют важную роль в дыхательной активности, запасают и передают энергию. В органоидах клетки образуются ферменты - биокатализаторы синтеза органических веществ - и Другие белки возникают в результате клеточного дыхания богатые энергией соединения синтезируются полисахариды и т.д. [c.195]

По Юри, органические соединения образовывались в атмосфере за счет действия ультрафиолетовой радиации и электрических разрядов. Миллер полагает, что в результате фотолиза метана, аммиака или воды образовались атомы водорода, которые, взаимодействуя с окисью углерода, дали формальдегид и глиоксаль активирование азота обусловило его реакцию с метаном и другими углеводородами, в результате которой образовалась синильная кислота. По-видимому, в этом процессе участвуют радикалы Н и ЫНг. Действие радиации высокой энергии, вероятно, играло не меньшую роль. В 1951—1952 гг. был проведен синтез органических соединений из углекислоты и воды, причем применялся циклотрон на 40 Мэе, в котором ускорялись а-частицы. В небольшом количестве была получена муравьиная кислота формальдегид образовывался только в присутствии ионов железа, которые, по Миллеру, служили восстановителями по-видимому, окислительные условия не способствуют синтезу органических веществ [7]. Позже Кальвин с сотрудниками повторил эти опыты, применив линейный ускоритель (5 Мэе) так, что поток частиц проходил через смесь метана, аммиака и воды. Изотопная методика позволила обнаружить в продуктах реакции аланин, глицин, другие аминокислоты, мочевину, жирные кислоты, оксикислоты и сахара. Следовательно, действия одного только фактора уже оказалось достаточным, чтобы создать целый набор веществ, крайне важных для синтеза сложных органических веществ. Пути этого синтеза, несмотря на их разнообразие, как правило, уже связаны с каталитическими процессами . [c.45]

Марганец входит в состав ферментов оксидаз. Исследованиями установлено, что он является наиболее существенным фактором в дыхательной системе растений. При нитратном азоте марганец действует как восстановитель, а при аммиачном — как сильный окислитель. Но в обоих случаях при наличии марганца интенсивность окислительно-восстановительных процессов, и синтез органических веществ в растении значительно возрастают. В процессе фотосинтеза марганец играет специфическую роль в гидрировании кислорода в перекись водорода. Считают, что в реакции фотохимического расщепления воды, в которой выделяется водород (НгО- Н + ОН), марганец играет активную роль соединяясь с гидроксилом, он препятствует образованию воды, [c.302]

Кора выветривания для микробиолога представляет область преимущественно деструкционных процессов, поскольку автотроф-ный синтез органического вещества играет несущественную роль. Геологи здесь придают преимущественное значение абиотическим процессам химического выветривания, обусловленного выщелачиванием и переосаждением минералов циркулирующими растворами с главной ролью растворенной СО2 как летучей кислоты. Против такого представления энергично протестовал Б.Б. Полынов считавший, что формирование остаточной коры выветривания (элювия) нельзя представлять себе как процесс абиотический (Полынов, 1956, с. 455). Кора выветривания располагается под почвой как источником органических веществ, в особенности устойчивых типа гумуса, и поэтому Полынов в 1950 г. заявил Итак, я утверждаю, что элювий, как и другие формы коры выветривания, не является результатом только абиотических процессов и в своем формировании находится в зависимости от процессов почвообразования (Там же). [c.290]

Отдельные исследования коснулись некоторых белковых компонентов (ферментов), связанных с обменом веществ (в основном с углеводным метаболизмом) этих органов растений. Скудность сведений по сравнению с имеющейся информацией по зерновым (хранение запасных белков) или по листовой зеленой массе (синтез органических веществ за -счет функционирования хлорофилла) можно объяснить второстепенной ролью клубней в растительном мире. Недостаточность информации может быть связана также с относительно низким содержанием белков в таких органах растений и трудностью работы с этими органическими веществами, стабильность и однородность которых трудно обеспечить в лабораторных условиях. Кроме того, большинство видов растений, образующих клубни, происходят из тропиков и поэтому отдалены от лабораторий, которые могут заинтересоваться их местным использованием как источником питания, а не как экспортным товаром это обстоятельство ограничило масштабы таких исследований, В отношении других продуктов того же тропического происхождения, но являющихся предметом экспорта, например каучука, какао, кофе, положение иное вероятно, эта область поглотила весь наличный исследовательский потенциал [53], [c.269]

В среднем сухое вещество растений содержит около 45% углерода и 42% кислорода. Источником углерода и кислорода для синтеза органических веществ растения является воздушное питание. Углекислый газ проникает вместе с воздухом в листья через устьица , густо усеивающие листовую пластинку. Одновременно через устьица идет испарение воды. Суммарная поверхность листьев превосходит (в 20—70 и больше раз) площадь почвы, занимаемую растением, что создает хорошие условия для поглощения СОг и энергии солнечных лучей зелеными листьями. Этот цвет зависит от хлорофилла, космическую роль которого убедительно раскрыл К. А. Тимирязев, ибо без хлорофилла растения не могли бы улавливать энергию солнечных лучей, а следовательно, и запасать ее в форме потенциальной энергии урожая. [c.42]

Синтез органического вещества и роль витаминов в растении. Сборник ста- [c.415]

Состав минеральных соединений, содержащихся в клетках микроорганизмов, непостоянен и зависит от свойств и состава питательных веществ. Неорганические соединения составляют примерно 1/300 от массы клетки. Основными элементами являются сера, железо, хлор, кальций, натрий, калий, магний. Эти элементы участвуют в важнейших реакциях обмена веществ. Калий, например, играет существенную роль в углеводном обмене и синтезе органических веществ клетки. Магний активирует деятельность некоторых ферментов. [c.213]

В растениях фосфору принадлежит активная роль во всех жизненных процессах, в связи с чем наибольшее количество его соде ится в репродуктивных органах и молоды растущих частях растения, где идут интенсивные процессы Синтеза органического вещества. [c.102]

Корневая система поглощает из почвы не только воду, но и обеспечивает растения минеральными веществами. Корневое питание невозможно без листового. Корни получают из листьев углеводы, играющие роль источника энергии и расходующиеся на синтез более сложных органических веществ. Корневая система перерабатывает минеральные вещества. Например, селитры восстанавливаются в корнях (под действием ферментов) до ионо аммония, которые с органическими кислотами образуют аминокислоты. Поднимаясь в надземные органы растений, аминокислоты включаются в синтез белков (который происходит и в корнях). Анионы фосфорной и серной кислот также уже в корнях используются для синтеза органических веществ. Следовательно, корневую систему можно считать и органом активного обмена веществ. [c.399]

В итоге можно сказать, что было бы неправильным отрицать вообще роль некоторых органических соединений, проникающих в растения через корни, в питании сельскохозяйственных культур. Часть этих веществ, несомненно, может быть продуктами выделения микроорганизмов ризосферы. Однако ни в коем случае нельзя отрицать основной роли в корневом питании растений изученных минеральных соединений. Да и странно было бы считать, что высшее растение — основной цех природы по синтезу органического вещества — само нуждается в нем для питания. [c.83]

До открытия Д. И. Менделеевым периодического закона в науке господствовало представление о полной аналогии соединений кремния с соединениями углерода, основанное, главным образом, на формальном сходстве некоторых кремнийорганических соединений с их органическими аналогами. Это представление сыграло известную положительную роль в разработке методов синтеза многих кремнийорганических соединений, аналогичных методам синтеза органических веществ. Однако накапливавшиеся новые экспериментальные данные вступали в противоречие с упомянутыми взглядами, и эти взгляды стали тормозить дальнейшее развитие химии кремнийорганических соединений, направляя исследования по ложному пути. [c.11]

Гипотеза эта сыграла известную положительную роль в разработке способов получения многих кремнийорганических соединений, аналогичных методам синтеза органических веществ. Однако по мере накопления новых экспериментальных данных обнаруживалась. ее несостоятельность, и в дальнейшем она стала тормозить развитие [c.55]

Энергия, освободившаяся в процессе этих реакций, используется бактериальной клеткой для синтеза органических веществ из неорганических. Нитрифицирующие бактерии играют существенную роль в круговороте азота в природе. Однако роль хемосинтезирующих организмов в образовании органического вещества на нашей планете незначительна по сравнению с фотосинтезирующими зелеными растениями, [c.72]

В итоге можно сказать, что было бы неправильным отрицать вообще роль некоторых органических соединений, проникающих в растения через корни, в питании сельскохозяйственных культур. Часть этих веществ, несомненно, может быть продуктами выделения микроорганизмов ризосферы. Однако ни в коем случае нельзя умалять основной роли в корневом питании растений изученных минеральных соединений. Да и странно было бы считать, что выспие растение — основной цех природы по синтезу органического вещества -- само нуждается в нем для питания. Кто бы синтезировал эти вещества для растений Следовательно, нельзя принижать космическую роль зеленых растений, которую подчеркивал К. А. Тимирязев. [c.89]

Фосфор играет исключительно важную роль в осуществлении обмена энергии в растениях. Энергия солнечного света в процессе фотосинтеза и энергия, выделяющаяся в процессах окисления, происходящих в растении, накапливается в растениях в виде энергии фосфатных связей определенных соединений. Эта энергия используется растением для роста, поглощения питательных веществ из почвы, синтеза органических соединений. Усиленное снабжение растения фосфором позволяет получать более ранний урожай и более высокого качества. [c.696]

Данные современной радиоастрономии показывают, что начальные стадии эволюции углеродистых соединений проходили еще задолго до возникновения нашей планеты и Земля получила их в наследство от космоса при самом своем формировании. Данные геологии и палеохимии докембрия в известной степени позволяют нам судить о дальнейших превращениях этих соединений как в недрах Земли, так и на ее поверхности. Эти данные подкрепляются многочисленными примерами модельного синтеза органических веществ, имитирующими в лабораторных опытах те условия, которые существовали когда-то на примитивной, еще безжизненной Земле. Они убедительно показывают, что на тех или иных участках земной поверхности, на так называемых субвиталь-ных территориях могли абиотически возникать разнообразные, иной раз очень сложные органические соединения, впоследствии сыгравшие важную роль в организации живых существ и биологическом обмене в числе таких соединений были аминокислоты, пуриновые и пиримидиновые основания, мононуклеотиды и их полимеры. [c.5]

Использование энергии любого экзергонического превращения для обеспечения эндергоиических реакций возможно только в том случае, если между ними существует зависимость. Экспериментально было доказано, что выделяемая в процессах окисления энергия используется при синтезе органических веществ. Роль дыхания как источника энергии для жизненных процессов заключается в том, что эндергонические реакции связаны с окислительными. В окислитель 10-восстановительных реакциях, лежащих в основе дыхания, существенную роль играют соединения, способные связывать фосфорную кислоту и в процессе фосфорилирования конденсировать в фосфорных связях энергию, которая освобождается во время дыхаиня. [c.261]

В 1845 г. немецкий химик Кольбе синтезировал типичное органическое вещество — уксусную кислоту, испсу1ьзовав в качестве исходных веществ древесный уголь, серу, хлор и воду. За сравнительно ко роткий период был синтезирован р5 ц других органических кислот, выделявшихся ранее из растений (виноградная, лимонная, янтарная, яблочная и др.)- Постепенно химики научились синтезировать и более сложные органические вещества. В 1854 г. французскому химику Вертело удалось синтезировать вещества, относящиеся к классу жиров. В 1861 г. знаменитый русский химик А. М. Бутлеров действием известковой воды на полимер формальдегида впервые осуществил синтез метиленитана — вещества, относящегося к классу сахаров, которые, как известно, играют важнейшую роль в процессах жизнедеятельности организмов. В 1862 г. Вертело осуществил первый полный синтез органического вещества (синтез из элементов) в одну стадию пропуская водород между угольными электродами электрической дуги, он получил ацетилен. [c.24]

С, Н. Виноградский сыграл большую роль в развитии микробиологии. Им были изучены серобактерии (1887), железобактерии (1888) и нитрифицирующие бактерии (1890), исследования которых дали результаты важного научного значения. Эти бактерии обладали способностью развиваться на сре.аах, не содержащих органических веществ, и синтезировать составные части своего тела за счет углерода угольной кислоты. Необходимую энергию эти бактерии получают за счет биохимических процессов, протекающих при окислении азота аммонийных солей в нитриты и нитраты, или за счет окисления двухвалентного железа в трехвалентное. Такой своеобразный процесс синтеза органического вещества из угольной кислоты 1 воды назьпзается хемосинтезом. Это явилось кр 1шспшим открытием в области физиологии микроорганизмов. [c.241]

Исходным материалом для синтеза органических веществ служили щироко распространенные во Вселенной химические элементы углерод, водород, кислород, азот, сера и фосфор. Однако синтез биологически важных молекул из этих элементов мог происходить только при условии обеспечения реакций свободной энергией, источником которой на первобытной Земле (как и на современной) были солнечное излучение, электрические разряды, тепловая энергия земных недр и радиоактивное излучение. Наиболее мощный из них — солнечное излучение. Поскольку молекулярный кислород в первобытной атмосфере Земли практически отсутствовал, не было и озонового экрана, существующего в современной атмосфере на высоте примерно 25 км от поверхности Земли и сильно поглощающего коротковолновую часть УФ-излучения. Можно представить, что значительная часть коротковолнового УФ проникала через атмосферу первобытной Земли и достигала ее поверхности, поэтому в условиях древней Земли длинноволновая часть солнечного излучения ифала небольшую роль. [c.190]

Вспомним, наконец, пример электрохимического синтеза органического вещества, когда конечный продукт реакции зависел от выбора электрода и содержания в растворе ионов водорода (стр. 37). Оказывается причина этого — снова неодинаковая скорость отдельных стадий электродного процесса. Так, при использовании свинцового электрода в слабокислом растворе третья стадия процесса идет быстрее первых двух, и променчуточные продукты не успевают вступать в химическое взаимодействие между собой или перегруппировываться в результате образуется главным образом анилин. На платиновом катоде нри избытке кислоты в растворе третья стадия реакции идет настолько медленно, что выход анилина практически равен нулю. Таким образом, и в реакциях электрохимического синтеза главную роль играет кинетика электродных процессов. [c.43]

Начиная со второй половины XIX в., синтез органических веществ приобрел практическое значение. Многие природные соединения углерода, а также большое число искусственных соединений этого элемента, не встречающихся в природе, были синтезированы вначале в лабораториях, а затем осг-оены в промышленности. Благодаря этому само понятие жизненная сила потеряло свое значение и перестало играть какую-либо роль в органической имии. [c.7]

ГНИЕНИЕ — процесс разложения ор-ганическах азотсодержащих веществ (белков) под действием микроорганизмов. При гниении из сложных органических веществ образуются простые минеральные вещества (NH3, HaS, СО2, Н3РО4 и др.), которые используются далее живыми организмами для синтеза других органических веществ. Г.— важный процесс в природе, имеющий общебиологическое значение. В практике большое значение имеет борьба с Г. в пищевой промышленности — при хранении продуктов, в медицине — при заживании ран. Во многих случаях Г. играет положительную роль, например, в кожевенной промышленности при обработке кожи, в сельском хозяйстве в процессе образования перегноя и др. [c.78]

Многочисленные синтезы органических веществ, проведенные в последующие годы, продолжали планомерное наступление на учение о жизненной силе . Наступление эго было завершено синтезом жира, осуществленным в 1854 г. Бертло, и синтезом некоторых углеводов, осуществленным в 1861 г. А. М. Бутлеровым. Теперь уже защитникам учения Берцеллиуса нельзя было отговариваться тем, что синтезированные вещества являются отбросами живых организмов. Жиры и углеводы, как было общеизвестно, играют важную роль в жизнедеятельности организмов. Таким образом, синтез жира и углеводов нанес виталистическим представлениям решающий удар. Материалистическое учение одержало верх над учением идеалистическим, и мы можем с гордостью отметить, что в достижении этой победы сыграли важную роль работы наших отечественных ученых. [c.7]

Другой интересный вопрос, возникающий прн изучении фотосинтеза и хемосинтеза автотрофных бактерий, относится к роли, которую эти процессы могли играть в развитии жизни на Земле. До объяснения ван Нилем механизма бактериального фотосинтеза синтез органического вещества зелеными растениями казался единственным процессом, стоящим обособленно по отношению ко всем остальным биохимическим реакциям в живых организмах. Исследования ван Ниля создали недостающее звено между ц[иром зеленых растений и миром низпаих микроорганизмов. [c.129]

Поверхностные электрохимические реакции. При поверхностных электрохимических реакциях поверхность металла выступает в роли своеобразного катализатора восстановителя (катод) или окислителя (анод) без образования хемосорбционной фазы на электродах. К катодным процессам, проходящим в кислой или щелочной среде, относятся реакции восстановления органических ПАВ ненасыщенных, карбонильных, серо- и нитросодержащих и др. Наиболее легко проходит восстановление ароматических нитро-соединений. К анодным процессам относятся реакции окисления органических соединений, а также реакции анодной конденсации и анодного замещения. Поверхностные электрохимические реакции широко используют в промышленности для получения (синтеза) органических веществ (в последнее время — маслорастворимых ПАВ), а также в щелях анализа полярография, кулонометриче-ский анализ при контролируемой силе тока (кулонометрическое титрование) [44—46, 59]. [c.29]

Производство органических веществ зародилось очень давно, но первоначально оно базировалось на переработке растительного или животного сырья, состоявшей в выделении ценных веществ (сахар, масла) или их расщеплении (мыло, сиирт и др.). Органический синтез, т. с. получение болсс сложных веществ нз сравнительно простых, зародился в середине XIX века на основе побочных продуктов коксования каменного угля, содержавших ароматические соединения. Затем, уже в XX веке как источники органического сырья все большую роль стали и.грать нефть и природный газ, добыча, транспорт и переработка которых более экономичны, чем для каменного угля. На этих трех видах ископаемого сырья главным образом и базируется промышленность органического синтеза. В процессах их физического разделения, термического или каталитического расщепления (коксование, крекинг, пиролиз, риформинг, конверсия) получают пять главных групп исходных аеществ для синтеза многих тысяч других соединений [c.8]

Углерод образует с кислородом три соединеиия окись углерода СО, двуокись углерода СО2 и недокись углерода С3О2 (помимо некоторых соединеиий с циклическими молекулами, состоящими тоже только из атомов С и О, см. учебники органической химии). В то время как недокись, соединение неустойчивое, является больше лабораторной редкостью, остальные две окиси имеют большое практическое значение. Двуокись углерода играет исключительно важную роль в природе благодаря ее участию в процессах синтеза и разложения веществ в организмах животных и в растениях, а также в образовании осадочных пород (карбонатов) в результате разложения вулканических пород (силикатов). Окись углерода не встречается в природе, но она играет важную роль в промышленности, так как является ценным топливом, сырьем для синтеза органических веществ н восстановителем во многих металлургических процессах, в которых получают металлы путем нагревания их окисей с углем. [c.477]

На первом месте по количеству стоит кислород. Особенно богаты кислородом многие беспозвоночные водные животные, тело которых бедно органическим веществом и богато водой. Помимо кислорода, большая доля в составе организмов приходится на такие газообразные вещества, как водород и азот. Если к этому добавить огромную роль углекислоты в жизни животных и растений, то становится понятным обобщение, которое сделано многими натуралистами, о том, что газообразные вещества представляют основную массу живого вещества. Это своеобразие химизма организмов покоится на основных законах органической природы, а именно законах синтеза органических веществ растениями из газов воздуха и воды и использования этих синтезированных веществ животными в процессе жизни. Со смертью же животных при распаде живого вещества выделяются в атмосферу макроэлементы в виде газов кислорода, углекислоты, аммиака, сероводорода, метана, окиси углерода и др. Таким образом, по словам Буссеного, все, что воздух дает растениям, они уступают животным, животные возвращают воздуху — вечный круг, в котором жизнь трепещет и выявляется, но где материя только меняет свое место. [c.416]

Синтез органических веществ в зеленых растениях из углекислого газа и воды с использованием световой энергии носит иазвание фотосинтеза. Процесс фотосинтеза является основным источником образования органических веществ на нашей планете и, с этой точки зрения, вполне объясним интерес, который проявляют к нему представители различных отраслей естество- знания (биологи, химики, физики). Благодаря исследованиям М. Ненцкого, К. Тимирязева, Р. Вильштеттера, Г. Фишера, М. Цвета и др. изучена химическая природа хлорофилла, играющего роль фотосенсибилизатора. Хлорофилл, нерастворимый в воде зеленый иигмент, в зеленых растениях находится в особых образованиях — хлоропластах. Хлоропласты содержат до 75% воды. Сухое вещество хлоропластов состоит из белковой основы (стромы), хлорофилла, фосфатидов, каротиноидов, минеральных веществ, углеводов и т. д. Хлорофилл в хлоропластах содержится в отдель Ш1х гра нулах в сочетании с белками и липидами. [c.229]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология