Углерод, ассимиляция

Биологическое значение кислорода трудно переоценить. Только немногие низшие живые организмы (дрожжи, некоторые бактерии), называемые анаэробными, могут существовать при отсутствии кнсло-рода. Теплокровные животные погибают без кислорода в течение нескольких минут. Как животные, так и растения при дыхании поглощают атмосферный кислород, а выделяют оксид углерода (IV). Но у зеленых растений на свету происходит и обратный процесс — ассимиляция, при котором поглощается оксид углерода (IV), а выделяется кислород. В результате круговорота кислорода поддерживается постоянное содержание его в воздухе. Разумеется, круговорот кислорода в природе тесно связан с круговоротом углерода (см. схему) [c.375]

Фотохимические реакции весьма распространены. Достаточно указать на так называемую реакцию фотосинтеза, протекающую в растениях при участии зеленого пигмента — хлорофилла — при поглощении солнечной радиации. Фотосинтез сводится к ассимиляции оксида углерода (IV) с образованием углеводов и выделением кислорода. Это многостадийный процесс, суммарное уравнение которого можно записать в виде [c.269]

Ржавление железа, полимеризация высыхающих масел, выветривание угля, старение каучука и резины, прогоркание жиров и масел, обмен веществ у бактерий, дыхание животных, ассимиляция двуокиси углерода зелеными растениями, окислительные процессы при усвоении пищи, холоднопламенное горение, [c.267]

Органические вещества, синтезированные в растениях в результате эндотермических реакций, содержат большую часть поглощенной солнечной энергии. Эти вещества используются частично растениями и животными, благодаря чему углерод, ассимилированный растениями, возвращается в виде СО2. В этих биологических процессах освобождается вся энергия, поглощенная при первоначальной ассимиляции диоксида углерода. Следовательно, в природе происходят, с одной стороны, биологический круговорот углерода, начиная с неорганической [c.14]

Зеленые растения поглощают из воздуха диоксид углерода и вьщеляют кислород (ассимиляция диоксида углерода растениями). Прямо или косвенно все вещества, содержащиеся в растениях, образуются из ассимилированного диоксида углерода. Органические вещества, синтезированные в растениях в результате эндотермических реакций, содержат большую часть поглощенной солнечной энергии. Эти вещества используются частично растениями и животными, благодаря чему углерод, ассимилированный растениями, возвращается в виде СО2. В этих биологических процессах освобождается вся энергия, поглощенная при первоначальной ассимиляции диоксида углерода. Следовательно, в природе происходят, с одной стороны, биологический круговорот углерода, начиная с неорганической [c.14]

Мир растений — исполинское производство высокомолекулярных соединений, в котором осуществляется биохимический синтез высших полисахаридов и лигнина. Катализаторами сложных процессов, приводящих к синтезу высокомолекулярных соединений в растениях, служат белки-ферменты исходным сырьем в синтезе углеводов является двуокись углерода, которая, будучи конечным продуктом окисления любых углеродсодержащих соединений, непрерывно выделяется в атмосферу. Единственным природным процессом, в котором двуокись углерода претерпевает обратное превращение в сложные органические соединения, является ее ассимиляция растениями. Таким образом поддерживается круговорот углерода и сохраняется его баланс на земном шаре. [c.12]

К фотохимическим относятся реакции, протекающие под действием квантов света. Такие реакции многочисленны, а некоторые из них имеют жизненно важное значение. Фотохимическими являются реакции выделения кислорода и ассимиляции диоксида углерода в процессе фотосинтеза, образование озона из кислорода под действием ультрафиолетового излучения Солнца, природный синтез хлорофилла и т. п. Фотохимическое разложение бромистого серебра лежит в основе фотографического процесса. С фотохимическими реакциями связано явление люминесценции, выцветание красок и т. п. [c.200]

Образующийся озон поглощает УФ-радиацию Солнца в области 250—260 нм, губительно действующую на живые организмы. К другой важной фотохимической реакции относится реакция выделения кислорода и ассимиляция диоксида углерода в процессе фотосинтеза. Фотохимическое разложение бромида серебра лежит в основе фотографического процесса. [c.269]

Можно утверждать, что без катализа вообще была бы невозможна жизнь. Достаточно сказать, что лежащий в основе жизнедеятельности процесс ассимиляции двуокиси углерода хлорофиллом растений является фотохимическим и каталитическим процессом. Простейшие органические вещества, полученные в результате ассимиляции, претерпевают затем ряд сложных превращений. В химические функции живых клеток входит разложение и синтез белка, жиров, углеводов, синтез различных, часто весьма сложных молекул. Таким образом, клетка является своеобразной и весьма совершенной химической лабораторией, а если учесть, что все эти процессы каталитические — лабораторией каталитической. Катализаторами биологических процессов являются особые вещества —ферменты. Если сравнивать известные нам неорганические катализаторы с ферментами, то прежде всего поражает колоссальная каталитическая активность последних. Так, 1 моль фермента алкогольдегидрогеназа в 1 сек при комнатной температуре превращает 720 моль спирта в уксусный альдегид, в то время как промышленные катализаторы того же процесса (в частности, мeдь)J при 200° С в 1 сек превращают не больше 0,1 — 1 моль на один грамм-атом катализатора. Или, например, 1 моль фермента каталазы при 0°С разлагает в одну секунду 200 000 моль перекиси водорода. Наиболее же активные неорганические катализаторы (платиновая чернь) при 20° С разлагают 10—80 моль перекиси в 1 сек на одном грамм-атоме катализатора. Приведенные примеры показывают, что природные биологические катализаторы во много раз превосходят по активности синтетические неорганические катализаторы. Высокая специфичность и направленность действия, а также способность перерабатывать огромное количество молекул субстрата за короткое время при температуре существования живого организма и позволяет ферментам в достаточном количестве давать необходимые для жизнедеятельности соединения или уничтожать накапливающиеся в процессе жизнедеятельности бесполезные, а иногда и вредные продукты. [c.274]

Крахмал (СвН Оэ) . Крахмал — широко распространенный в природе полисахарид, образующийся в растениях как конечный продукт ассимиляции ими двуокиси углерода из воздуха под влиянием [c.259]

Квантовый выход этой реакции блнзо1< к 0,1 на одну молекулу 0. или 0-2. Механизм реакции ассимиляции углерода растениями до сих пор полностью не выяснен. Сильно. эндотермический процесс усвоения двуокиси углерода растениями с образованием углеводов осуществляется за счет энергии солнечных лучей. [c.362]

В 1870 г. Байер, основываясь на опытах Бутлерова, получившего первое сахаристое вещество уплотнением формальдегида, высказал предположение, что муравьиный альдегид является первым продуктом ассимиляции углерода растениями [c.206]

В 1870 г. Байер высказал предположение о том, что ассимиляция углерода зелеными частями растений протекает через промежуточное образование форм альдегида, который далее полимеризуется в сахаристые вещества. [c.555]

РИС. 13-24. Некоторые механизмы регуляции ассимиляции двуокиси углерода в ходе [c.55]

РИС. 11-5. Сериновый путь ассимиляции одноуглеродных соединений, содержащих оДин, атом углерода. [c.479]

Зеленые растения поглощают из воздуха диоксид углерода и выделяют кислород (ассимиляция диоксида углерода растениями). Прямо или косвенно все вещества, содержащиеся в растениях, образуются из ассимилированного диоксида углерода. [c.14]

Интересно отметить, что, как показали опыты с меченым кислородом, весь кислород воды, вошедший в реакцию, выделяется в свободном виде А. П. Виноградов). Как и следовало ожидать, процесс ассимиляции двуокиси углерода, вскрытый рядом исследователей, особенно М. Кальвином, выглядит много сложнее приведенной реакции. Двуокись углерода реагирует с дифосфорным эфиром кетопентозы — рибулозы — и через гипотетический продукт присоединения превращает ее в две молекулы фосфорного эфира /Р-глицериновой кислоты. Последний под действием света восстанавливается в фосфат глицеринового альдегида [c.467]

Бактерии, потребляющие соединения, содержащие один атом углерода, способны окислять их до СОг и получать при этом энергию, используя на последней стадии формиатдегидрогеназу (гл. 9, разд. В,3). Они обладают также способностью использовать СО2 в качестве исходного продукта для биосинтетических целей через цикл Кальвина. Было, однако, показано, что для некоторых видов характерны и другие пути ассимиляции одноуглеродных соединений. Например, псевдомонады, исследованные Куэли с сотрудниками [15], превращают одноуглеродные соединения в ацетат (через промежуточные продукты, связанные с тетрагидрофолевой кислотой) и СО2 через сериновый путь , показанный на рис. 11-5. Это циклический процесс, в ходе которого одна молекула формальдегида (присоединенного к H4F0I) плюс одна молекула СОг превращаются в ацетат. Регенерирующимся субстратом является Н I [c.478]

На первом этапе идет интенсивное размножение культуры. Она проходит через все характерные фазы развития. На этом этапе компоненты питательной среды используются главным образом на получение энергии и конструктивный обмен веществ — происходит постепенная ассимиляция источников углерода и азотсодержащих веществ, в среде накапливаются продукты окисления углеводов, например кислоты. [c.101]

Характерной особенностью процесса ассимиляции углеводородов в качестве источника углерода является часто встречающееся накопление промежуточных продуктов в культуральной среде микроорганизмов, растущих за счет таких субстратов. Эта особенность позволяет использовать процессы микробиологического окисления угле-видородоБ для получения некоторь х веществ, Концетращио накапливающегося соединения можно значительно повыснгь тем или иным способом, варьируя условия культивирования, применяя ингибиторы и так далее. Обоснованность такого подхода и достигнутые успехи позволяют рассчитывать на возможность промышленного использования этого свойства микробных культур. [c.85]

Таким образом, различие между представителями животного и растительного мира состоит в том, что у организмов, имеющих хлорофилл, ассимиляция энергии и субстрата совершенно обособлена. Последний состоит главным образом из углерода, водорода, азота, фосфора и серы, которые на нашей планете находятся преимущественно в предельно окисленном состоянии и для синтеза растительной ткани должны быть предварительно восстановлены посредством адсорбированной хлорофиллом солнечной энергии. Гетеротрофные организмы, наоборот, не способны сами восстанавливать неорганические вещества и вынуждены потреблять растительную пищу, чтобы получить необходимые для построения своего организма вещества и энергию. Более того, отрицательная энтропия, воспринятая с высокоорганизованной растительной пищей, служит не только для выполнения механической, осмотической и электрической работы, соответственно табл. 10.1, но также для компенсации тепловых потерь, происходящих в процессе превращения одних форм энергии в другие ). Выражение обмен веществ , которое употребляется в связи с указанным процессом, у неспециалистов может создать впечатление, будто сущность жизненных процессов заключается в обмене материи между пищей и организмом. Но в действительности наш вес постоянен, и если считать, что все атомы и молекулы неразличимы, то это относится и к углероду, кислороду и азоту, составляющим продукты обмена веществ. В таком случае, почему обмен веществ Ряд лет содержание энергии считалось чуть ли не самоцелью пищевых продуктов и в меню указывалось, сколько калорий содержится в том или ином блюде, словно человек или животные могут вопреки второму закону термодинамики изотермически превращать тепло Кроме того, как справедливо отмечает Шредингер [8], [c.471]

Углеводы образуются в растениях в ходе фотосинтеза, благодаря ассимиляции хлорофиллом, под действием солнечных лучей, углекислого газа, содержащегося в воздухе, а образующийся при этом кислород выделяется в атмосферу. Углеводы являются первыми органическими веществами в кругообороте углерода в природе. [c.41]

Источником углерода для роста служат разнообразные органические соединения (белки, пептиды, отдельные аминокислоты, углеводы, кислоты) и СО2. Разные представители в этом плане существенно различаются большинство — облигатные гетеротрофы, некоторые — факультативные и облигатные автотрофы. Автотрофная ассимиляция СО2 происходит, вероятно, по восстановительному ЦТК. Углеводы, что показано по крайней мере для [c.433]

Старое представление о том, что белки и углеводы не могут участвовать в процессе образования горючих ископаемых, в настоящее время уже нельзя признать обоснованным. При помощи меченого углерода [16] доказана быстрая ассимиляция гумусом почвы водных и щелочных растительных экстрактов, а также их гидролизатов. То же самое показано в отношении аминокислот [17]. Остатки белков в виде гидролизуемых аминокислот были [c.75]

Эта первая книга нового типа но питанию растений содержала тщательные анализы газов, гумуса и золы. Измерения Соссюра окончательно доказали правильность учения Ингенхуза о воздушном питании и показали, какие элементы добываются растением из почвы. Они подтвердили догадку Сенебье, что растения довольствуются питанием за счет малого количества двуокиси углерода, постоянно присутствующей в воздухе, и что это единственный источник их углеродного фонда . Соссюр первый сопоставил количества поглощенного углекислого газа и выделяемого кислорода. Наконец, и это самое главное, он показал, что возрастание сухого веса, вызванное ассимиляцией определенного количества двуокиси углерода, значительно больше веса содержащегося в ней углерода так как в воздух выделяется такое количество кислорода, которое эквивалентно кислороду, содержащемуся в усвоенной углекислоте, то большая прибавка в весе не может быть отнесена к совместной с углеродом ассимиляции кислорода за счет этого источника. [c.31]

Среди многочисленных фотохимических реакций особое значение имеет реакция ассимиляции углерода растениями, без которой не мо1 ла бы существовать жизнь на земле. Эта реакция может быть 3Jписана в виде [c.362]

Приведенные примеры трансформации н-алканов представляют накоплете промежуточных продуктов в процессе ассимиляции этих углеводородов. Очевидно, что при использовании таких процессов для получения каких-либо веществ трудно рассчитывать на высокие выходы продуктов, потому что исходный углеводород служит также и источником углерода дня растущей культуры, потому что процессу образования нужного соединения, как правило, сопутствует накопление ряда других интермедиатов. [c.107]

Аминокислоты являются одновременно источником азота и углерода, причем последний усваивается из кетокислот, образующихся в результате отщепления аминогрупп. Возможна и непосредственная ассимиляция аминокнслот нз питательной среды, содержащей их полный набор и какой-либо сбраживаемый сахар. Вследствие этого снижается расход сахара среды иа питание дрожжей и несколько увеличивается выход спирта при брожении. [c.201]

Чистую культуру Тг. utaneum на всех стадиях размножения ведут отдельно. При двухстадиййом выращивании ее используют во второй стадии, а при одностадийном — в концевом дрожжерас-тильном аппарате для ассимиляции оставшихся трудноусвояемых источников углерода от первой стадии выращивания. [c.376]

См. также Фотока-та/шз, Хлорофиллы анаэробный 5/296 ассимиляция Oj, см. Углерода диоксид [c.739]

Второй цикл также не полностью замкнут, поскольку в океанах постоянно происходит осаждение и захоронение углерода в донных осадках в составе карбонатов. По некоторым оценкам скорость накопления углерода в этой форме составляет 0,1 Гт С/год. Из табл. 2.1 видно, что в водах океанов содержится около 1000 Гг органического углерода. Это количество превышает запас углерода в биомассе континентов и близко к его содержанию в гумусе почв. Рассеянное во всей толще океанических вод органическое вещество иногда называют водным гумусом. Важно, что он, как гумус почв и рассеянное органическое вещество горных пород (кероген), недоступен для ассимиляции микроорганизмам. Правда, причины этой недоступности различны. Геополимеры - компоненты почвенного гумуса и кероген - устойчивы по отношению к биохимическому разложению в силу их химического строения (см. раздел 1.4). Напротив, водный гумус образован легко разрушаемыми соединениями - углеводами, аминокислотами и жирными кислотами. Однако их концентрации в морской воде ниже концентрации, соответствующей половине максимальной скорости роста микроорганизмов (примерно 10 мг/л). Это делает невыгодным использование микроорганизмами водного гумуса, и он становится огромным резервуаром углерода (Г. А. Заварзин, 1984). [c.54]

К сожалению, особенно расчитывать на это не приходится по двум причинам. Во-первых, продуктивность морской биоты в большинстве случаев лимитируется не поступлением неорганического углерода, а степенью освещенности [т. е. толщиной фотического слоя с нижней границей потока радиации 0,75 Дж/(см ч)] и доступностью других элементов-органогенов фосфора, азота, серы, кремния, - основные количества которых сосредоточены гораздо ниже фотического слоя. Известно, что соотношение атомов С, N и Р в клетках фитопланктона составляет 106 16 1 (правило Редфилда), поэтому нехватка азота и фосфора коренным образом влияет на ассимиляцию углерода. [c.97]

Стоки метана определяются двумя процессами поглощением почвами с последующей микробиологической ассимиляцией метанотрофами и окислением в атмосфере в химических реакциях, инициируемых главным образом радикалами гидроксила. Первая стадия окисления, конечными продуктами которого являются оксиды углерода, может быть выражена уравнением [c.110]

Все нитрифицирующие бактерии — облигатные аэробы некоторые виды — микроаэрофилы. Большинство — облигатные автотрофы, рост которых ингибируется органическими соединениями в концентрациях, обычных для гетеротрофов. С использованием " С-соединений показано, что облигатные хемолитоавтотрофы могут включать в состав клеток некоторые органические вещества, но в весьма ограниченной степени. Основным источником углерода остается СО2, ассимиляция которой осуществляется в восстановительном пентозофосфатном цикле. Только для некоторых штаммов МНгоЬас1ег показана способность к медленному росту в среде с органическими соединениями в качестве источника углерода и энергии. [c.382]

Сравните биомассу континентов и гидросферы (табл. 2.1) и объясните непропорционально большой вклад фотосинтезирующих организмов океаносферы в ассимиляцию диоксида углерода (табл. 2.2). [c.117]

Тионовые бактерии — это мелкие одиночные клетки, которые при окислении сероводорода не отлагают серы в клетке и на ее поверхности. Энергию окисления восстановленных соединений серы в серную кислоту они используют для поддержания всех процессов жизнедеятельности, для ассимиляции углерода из СОг (они относятся к облигатным хемоавтолитотрофам). [c.130]

Восстановительный пентозофосфатный цикл является основным механизмом автотрофной ассимиляции углекислоты. Последняя у большинства фотосинтезируюших эубактерий восстанавливается с помощью фотохимически образованной ассимиляционной силы — АТФ и восстановителя. Однако и АТФ, и восстановитель (НАДФ Н2 или НАД Н2) образуются в разных метаболических путях. Поэтому нельзя рассматривать восстановительный пентозофосфатный цикл ассимиляции СО2 строго привязанным только к фотосинтезу. У большой группы хемоавтотрофных эубактерий этот путь фиксации СО2 сочетается с темповыми окислительными процессами получения энергии. Важно отметить только, что это основной путь ассимиляции СО2, если последняя служит единственным или главным источником углерода. [c.296]

Помимо метана в качестве единственного источника углерода и энергии облигатные метилотрофы могут использовать метанол, формальдегид и другие С -соединения, а факультативные — также С2-, С4-КИСЛОТЫ, этанол, глюкозу. Использование метилотро-фами С]-соединений в конструктивном и энергетическом метаболизме привело к формированию у них специфических путей ассимиляции и диссимиляции этих соединений. [c.396]

Все факультативные метилотрофы обладают сериновым циклом, поскольку он играет ключевую роль в ассимиляции углерода из i-субстратов. Они имеют полный набор ферментов, необходимых Для функционирования цикла трикарбоновых кислот (см. табл. 7.2) [c.161]

Физиологическое действие. Все органические вещества — это соединения кислорода, поэтому кислород является жизненно важным элементом почти для всех живых организмов (исключение состанляют анаэробные бактерии), О процессах дыхания и ассимиляции см. 14.3. Кислород поступает в кровь через легкие. В крови кислород слабо связывается с гемоглобином (хромофор красных кровяных телец) с образованием оксигемоглобина и в таком виде подводится к клеткам. Под действием ферментов кислород окисляет приносимый также кровью виноградный сахар (глюкозу), превращая его в диоксид углерода и воду освобождаемая при этом энергия используется для протекания различных жизненных процессов (работа мускулов, нагревание тела И Т. д.). [c.362]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология