Фосфаты, реакции, биохимические

Многие органические фосфаты участвуют в биохимических реакциях, протекающих в клетках живых организмов. В разд. 8.4 уже упоминались богатые энергией молекулы АТФ и АДФ, о них речь пойдет также в разд. 14.6. Фосфат глюкозы и многие другие фосфаты участвуют в процессах обмена веществ. Молекулы этих веществ, находясь в растворах жидкостей, входящих в состав организма, диссоциируют на ионы в соответствии с характерными для них константами диссоциации. [c.350]

Ферменты катализируют биохимические реакции стереоспеци-фично. Вследствие этого асимметрический синтез в природе происходит повсеместно и чаще всего в единственном направлепии, Следовательно, большинство природных соединений оптически активно, потому что получены ири каталитическом действии ферментов, обладающих определенной трехмерной структурой, В самом общем виде можно сказать, что между субстратом и активным центром фермента существует точное геометрическое соответствие, Например, фермент триозофосфатизомераза катализирует превращение оптически неактивного диоксиацетонмонофос-фата до о-глицеральдегид-З-фосфата [59]. Субстрат имеет прохиральный центр , и один атом водорода специфически переносится с одной стороны (ге-поверхности) двойной связи на карбонильную [c.203]

Арсенат AsO подобен фосфату по таким химическим свойствам, как размер молекулы, структура и способность вступать в биохимические реакции. Однако эфиры мышьяковой кислоты обладают гораздо более низкой устойчивостью, чем эфиры фосфорной кислоты. Если они образуются на по-верх насти фермента, то при отщеплении от фермента сразу же гидролизуются. Этим свойством в значительной мере и объясняется токсичность соединений мышьяковой кислоты [c.82]

Переход к нуклеотиду (АТФ), связанный с появлением нового координационного центра в виде замещенного фосфат-иона, не экранированного соседними фрагментами молекул, вновь приводит к достаточно устойчивым комплексам с = 6,13. Аденозинтрифосфат является основным источником энергии, необходимой для протекания жизненно важных биохимических реакций. Этот нуклеотид запасает энергию в фосфор—оксидных мостиках (Р-О-Р), которые в процессе гидролиза выделяют ее сполна. [c.181]

Аналогичная внутримолекулярная конденсация лежит, видимо, в основе синтеза миоинозита — широко распространенного циклита, входящего в состав липидов, фитина и являющегося витамином для многих организмов. Из дрожжей выделена ферментная система, катализирующая превращение глюкозо-6-фосфата в миоинозит для протекания реакции требуется присутствие НАД. Опыты с изотопами показывают, что при реакции не происходит разрыва углеродной цепи глюкозы промежуточным продуктом является фосфат инозита . Гипотетическая схема такого превращения предложена еще в 1945 г. однако сколько-нибудь определенные биохимические данные о механизме превращения пока отсутствуют. [c.403]

Число известных биохимических процессов окисления спиртовых групп до карбонильных с помощью никотинамидных коферментов, а следовательно, и число различных ферментов подподклассов 1.1.1 превышают две сотни. Кроме того, никотинамидные коферменты участвуют в нескольких десятках различных реакций окисления карбонильных групп до карбоксильных. При этом некоторые реакции окисления альдегидных групп протекают сопряженно с образованием тиоэфирных групп или смешанных ангидридов карбоновой и фосфорной кислот. Например, важный промежуточный этап окисления глюкозы - это окисление глицеральдегид-З-фосфата, которое протекает по реакции [c.130]

Полное биохимическое разложение органических соединений, их минерализация с образованием неорганических веществ (углекислоты, воды, аммиака, нитратов, фосфатов, сульфатов, окислов металлов и т. д.) достигается в результате целого ряда последовательных реакций — микробных превращений или трансформаций. Такие превращения приводят к изменению структуры органических веществ, а иногда и к усложнению его строения. Трансформации, которые существенно изменяют, глав- [c.145]

Взаимное превращение пирофосфатов и фосфатов играет важную роль во многих процессах обмена веществ в живой природе, включая биохимическое окисление сахара. Эта реакция протекает при обычной температуре организма под действием специальных ферментов. [c.315]

Изменение стандартной свободной энергии выражается в этом случае отрицательной величиной, и, следовательно, превращение глюкозо-1-фосфата в глю-козо-6-фосфат при исходных концентрациях глюкозо-1-фосфата и глюкозо-6-фосфата 1,0 М протекает с потерей свободной энергии. Для биохимических реакций величины принято выра- [c.411]

Главным агентом аэробной биодеградации органических загрязнителей является кислород, находящийся в подземных водах в растворенном виде, а в зоне аэрации — в газообразном состоянии. Роль катализаторов биохимических реакций выполняют ферменты, выделяемые микроорганизмами. В ходе биохимической деградации сложные органические вещества последовательно трансформируются в более простые соединения — жирные кислоты, спирты, альдегиды, аммоний и др. На конечной стадии этот процесс может завершиться полной минерализацией с образованием нетоксичных веществ — воды, двуокиси углерода, нитратов, фосфатов, сульфатов. [c.651]

Рассмотрим теперь другой пример — биохимически важную реакцию гидролиза аденозинтрифосфата (АТФ) до аденозиндифосфата (АДФ) и неорганического фосфата (Фп) [c.27]

Термодинамические величины, относящиеся к биохимическим реакциям, рассматриваются несколько иначе, чем в случае обычных реакций. Как правило, пренебрегают тем, что реагирующие вещества и продукты реакции существуют в виде смесей разнообразных молекулярных форм, соответствующих разным степеням ионизации и комплексо-образования, и используют один символ для обозначения суммарной концентрации различных форм вещества. Например, реакцию гидролитического превращения аденозинтрифосфата (рис. 7.3) в аденозинди-фосфат и неорганический фосфат обычно изображают так [c.223]

Никотинамидадениндинуклеотид (сокращенно NAD ) и его фосфат (NADP )—коферменты, участвующие в биохимических реакциях дегидрирования. Сами они при этом переходят в восстановленные формы, обозначаемые NADH и NADPH. [c.209]

Хорошо известно, что АТФ как богатый энергией фосфат используется во многих биохимических процессах. Запасание химической энергии следует из возможности гидролиза АТФ до АДФ и Н3РО4 (около 25 кДж/моль). Поскольку реакция (8.46) может происходить независимо от восстановления СО2 в анаэробных условиях, представляется возможным первоначальное развитие организмов в направлении использования ими света для запасания энергии, а не для синтеза новых органических соединений. Возникновение собственно фотосинтеза было, таким образом, более поздним эволюционным этапом. [c.230]

Фосфаты и пирофосфаты . Эфиры моносахаридов с фосфорной и пирофосфорной кислотами имеют важное биологическое значение. Они участвуют почти во всех биохимических реакциях моносахаридов, приводящих к распаду моносахаридов, их взаимным превращениям и биосинтезу более сложных углеводсодержащих соединений. Обычно из природных источников выделяют фосфаты моносахаридов, у которых остаток фосфорной кислоты находится либо у первичного гидроксила моносахарида (например, глюкозо-6-фосфат), либо у гликозидного гидроксила (гликозилфосфаты, например а-Д-глюкозо-1-фосфат). При расщеплении некоторых природных биополимеров образуются фосфаты сахаров, содержащие остаток фосфорной кислоты у вторичного гидроксила (например, смесь производных рибозо-2- и рибозо-З-фосфатов при щелочном гидролизе рибонуклеиновой кислоты). [c.143]

В результате аналогичного биохимического процесса глицеральдегид-З-фосфат превращается в тиопопуацеталь, связанный с ферментом. 6) Напишите механизм этой реакции. [c.50]

При гидролизе ГТФ на EF-Тц никаких промежуточных фосфорилиро-ванных продуктов не обнаруживается. Перенос фосфата осуществляется, вероятно, непосредственно на воду. Таким образом, не видно никакого материального (биохимического) сопряжения гидролиза ГТФ как энергодающей реакции с каким-либо энергопотребляющим процессом. По-видимому, вся свободная энергия гидролиза ГТФ немедленно дисси-пирует в теплоту (в то же время следует оговориться, что значение свободной энергии гидролиза ГТФ, прикрепленного к фактору, не должна быть равна таковой свободного ГТФ в растворе). [c.180]

Прижизненные биохимические процессы в мышце, изучавшиеся А. В. Прлладиным, В. Энгельгардтом и М. Любимовой, Д. Фердманом, В. А. Белицером и другими советскими исследователями, связаны с физиологическим актом мышечного сокращения и заключаются в реакциях гликолиза, ресинтеза мышечного гликогена, распада и ресинтеза креатинфосфата и АТФ и изменениях сократительного белкового вещества мышцы. При этом молочная кислота, образующаяся при утомлений мышцы, в результате реакций гликолиза при отдыхе мышцы в аэробных условиях частью (около одной пятой) подвергается полному окислительному распаду, а в большей своей части превращается снова в гликоген за счет энергии реакций аэробного окисления. Одновременно с реакциями гликолиза наблюдается распад АТФ и АДФ и затем креатинфосфата, что приводит к накоплению неорганических фосфатов. При отдыхе мышцы происходит ресинтез этих соединений, требующий энергии. Таким образом, наблюдается тесная связь между реакциями анаэробного и аэробного обмена в мышце, выражающаяся в том, что в аэробных условиях в мышце анаэробный распад углеводов замедлен. [c.234]

Наиболее долгоживущим изотопом азота является азот-13 (период полураспада 10 мин). Аминокислоты, содержащие эту метку, синтезированы из NHg с использованием ферментов, иммобилизованных на пористых щариках из кремнезема [75]. Стабильный изотоп азот-15 изучен гораздо лучще реакции одностадийного аминирования дают возможность осуществлять наиболее короткие синтезы. Широко используется восстановительное аминирование а-ке-токислоты как химическими, так и биохимическими методами. С помощью цианоборогидрида натрия в присутствии NHs можно восстановить, например, индолил-З-пировиноградную кислоту в [2- N]триптофан с выходом 23 7о (pH 6—8, в МеОН, 25°С) [76]. Ферментативные синтезы, например превращение 2-оксоглутаровой кислоты в глутаминовую в присутствии NH4 1 и восстановленного фосфата NAD, представляются удобными для синтеза скорее [c.253]

Биохимический смысл первых реакций пути Эмбдена — Мейергофа — Парнаса состоит в унификации субстрата. Процесс может начинаться с различных исходных веществ — глюкозы, фруктозы или глюканов (в. мышцах животных — с гликогена) все эти вещества превращаются рядом последовательных реакций (реакции 1—4) во фруктозо-6-фосфат П .. Фосфорилирование моносахаридов, как и ацилирование карбоновыми кислотами (см. гл. 5), протекает преимущественно по первичному спиртог вому гидроксилу. В соответствии с этим фермент гексокиназа катализирует фосфорилирование глюкозы и фруктозы под действием АТФ до глю-козо-6-фосфата П и фруктозо-6-фосфата П1 (реакции 2, 2 ). [c.366]

Биохимический смысл последующих стадий пути Эмбдена — Мейергофа — Парнаса (реакции 10—12) заключается в регенерации двух молекул АТФ, которые были затрачены на первых стадиях процесса (фосфорилирование глюкозы и фруктозо-6-фосфата). Эти реакции протекают аналогично реакциям, приведенным в уравнении (В) (см. стр. 365). 3-Фос-фоглицериновая кислота VIII изомеризуется в 2-фосфоглицериновую кислоту I X под действием фосфоглицеромутазы механизм этой реакции аналогичен механизму превращения глюкозо-1"фосфат глюкозо-6-фос-фат. Затем происходит дегидратация 2-фосфогл.ицериновой кислоты IX образовавшаяся фосфоенолпировиноградная кислота X реагирует с АДФ, давая АТФ и пировиноградную кислоту XI,— эта реакция катализируется пируват-киназой. [c.369]

Продукты транскетолазной конденсации (реакция 6) — седогепту-лозо-7-фосфат XVI и 3-фосфоглицериновый альдегид V могут служить субстратами для трансальдолазной конденсации (реакция 7), в результате которой образуются фруктозо-6-фосфат III и эритрозо-4-фосфат XVII. Фруктозо-6-фосфат может переходить в глюкозо-6-фосфат (см. стр. 371). Таким образом, одна молекула пентозо-5-фосфата переходит в глюкозо-6-фосфат, и замыкание всего биохимического цикла зависит от возможности превращения эритрозо-4-фосфата во фруктозо-6-фосфат. [c.374]

Участие фосфатов моносахаридов в биохимических процессах. Один из важных метаболических процессов.— гликолиз — начинается с реакции фосфорилиро-вания глюкозы с помощью АТФ в присутствий фермента глюкокиназы, обеспечивающего избирательное взаимодействие с участием только первичноспиртовой группы. При этом происходит нуклеофильное замещение у атома фосфора с образованием хорошо уходящей группы, в роли которой выступает молекула АДФ. [c.398]

Нуклеозидполифосфаты. Во всех тканях организма в свободном состоянии содержатся moho-, ди- и трифосфаты нуклеозидов. Особенно широко известны аденинсодержащие нуклеотиды — аденозин-5 -фосфат (АМР), аденозин-5 -дифосфат (ADP) и аде-нозин-5 -трифосфат (АТР) (для этих соединений, наряду с приведенными сокращенными обозначениями латинскими буквами, в отечественной литературе используют сокращения соответствующих русских названий — АМФ, АДФ, АТФ). В ряде биохимических реакций участвуют такие нуклеотиды, как гуанозинтрифос-ват (GTP), уридинтрифосфат (UTP), цитидинтрифосфат (СТР). Их дифосфатные формы обозначаются соответственно GDP, UDP н СОР. [c.448]

Из биохимических реакций, катализируемых пнридоксалевыми ферментами, первой была открыта в 1937 V. А. Е. Браунштейном и М. Г. Крицман (СССР) реакция переаминирования амииокислот ее механизм был независимо установлен в 1952—1954 гг. А. Е. Браунштейном и М. М. Шемякиным и американцем Э. Снеллом. Фосфаты пиридоксаля и пиридоксамина входят а состав более чем 50 ферментов, участвующих главным образом в процессах вмино-кислотного синтеза и метаболизма, а также в фосфорнлировании углеводов и метаболизме жирных кислот и мембранных ненасыщенных липидов. [c.677]

Все чаще в последнее время обнаруживают среди продуктов обмена у микроорганизмов. Среди них тетра- и пентафосфаты, которые выполняют функции регуляторов в многочисленных биохимических реакциях. Они обнаружены у бактерий и в актиномицетах в присутствии глюкозы и Mg +, а также фосфатов при узком интервале pH и определенной температуре. [c.433]

Химическое загрязнение определяется химическим анализом сточных вод, устанавливающим температуру, цвет, запах, прозрачность, осадок по объему и весу, взвешенные вещества по Bie y и потери при прокаливании их, плотный остаток при прокаливании, окисляемость, химическую потребность в кислороде (ХПК), биохимическую потребность в кислороде (ВПК), азот общих и аммонийных солей, реакцию среды pH, кислотность и щелочность, хлориды, фосфаты, сульфаты, концентрацию солей кислот, фенолы, цианиды, родониды, соли тяжелых металлов и другие химические примеси. [c.42]

Примером стереоселективной реакции сдваивания может служить описанный недавно синтез терпеноидных спиртов. Следует напомнить, что предполагаемый биохимический путь их образования представляет собой взаимодействие диметилаллилпиро-фосфата с изопентенилпирофосфатом [c.269]

В огромном разнообразии биохимических реакций особая роль принадлежит фосфатам аденозина. Гидролиз аденозинтри-фосфата на дифосфат и неорганический фосфат и дифосфата — до монофосфата влечет за собой значительно большее уменьшение свободной энергии, чем гидролиз монофосфата на аденозин и неорганический фосфат для последней реакции это значение примерно такое же, как для гидролиза большинства простых органических эфиров фосфорной кислоты. [c.523]

Большая часть этих биохимически важных реакций идет при участии ферментов, и при любом обсунедении механизма рано или поздно приходится предполагать, что реакции фермента с субстратом обладают высокой стереоспецифичностью. Считают, что стереоспедифичность является причиной особого значения аденозинтрифосфата по сравнению с другими нестабильными органическими фосфатами. Аналогичным образом объясняют также тот факт, что зачастую требуется участие в реакции ионов мегал- [c.523]

Стандартная свободная энергия гидролиза. ГФ р з иа —7 ккал/моль это является промежуточной велича ной д.ч,. биологических соединеннй, имеющих отрицательные свободные эне[> ГИИ гидролиза. Существует несколько таких соединений (среди них главное место занимает АТФ), которые, взаплюдействуя в биохимических системах, заставляют протекать энергетически невыгодные реакции. Например, фосфорилирование глюкозы Глюкоза -f НРО " Г.аюкозо-б-фосфат НгО [c.398]

Считается, что имины образуются в ряде важных биохимических трансформаций аминокислот, например при декарбокои-лировании и окислительном дезаминировании. Производное витамина Вб, называемое пиридоксаль-5-фосфатом, взаимодействует с образованием имина, который затем претерпевает дальнейшие реакции (рис. 8.22). [c.184]

ВИЯМИ рассматриваемого процесса. Частное уравнение, выведенное в этой работе, представляет собой лишь первое приближение к такой форме, и пределы его применимости достаточно ясных-. С тех пор (с 1928 года) наши знания о специфических условиях рассматриваемого процесса (т. е. фотосинтеза), а конкретнее — о химии этого процесса, коренным образом изменились. Как упоминалось выше (стр. 139), фотосинтез отнюдь не является одноферментной системой в настоящее время известно, что в нем участвуют многие ферменты. Не является он также и двустадийным процессом карбоксилирования — восстановления, осуществляющимся в линейной последовательности — с единственной темновой реакцией, за которой следует единственная световая реакция. Фотосинтез включает в себя целый ряд взаимозависимых темновых реакций, многие из которых могут стать лимитирующими. Функционирование всего биохимического цикла осуществляется за счет энергии, первоначальным источником которой служит свет, но которая запасается (независимо от наличия СОг) в виде восстановительной силы и в богатых энергией сложных органических фосфатах, могущих также участвовать и в других (нефотосинтетических) реакциях. На одном участке в цикл включается СОг, на другом выделяется соответствующее количество продукта остальные реагирующие вещества используются для регенерации соединения, которое играет роль акцептора СОг. Скорость этого круговорота и, следовательно, скорость включения СОг и выделения продукта определяются следующими факторами [c.203]

НАДФ-Н — восстановленная форма никотинамид-аденин-динуклеотид-фосфата, ключевой восстановитель в биохимических реакциях. В фотосинтезе он дает углеводы. [c.573]

Образовавшийся ацетилфосфат мог бы затем вступать в реакцию трансацилирования с коферментом А с образованием неорганического фосфата и ацетилкофермента А. Следует отметить, что биохимические доказательства существования какого-либо из этих путей в хлоропластах пока отсутствуют, однако фосфокетолазный тип [c.548]

Ионы металлов способны катализировать тонкие биохимические реакции, вызывая эффекты, вполне аналогичные ферментным. Так, лантан и церий (нитраты) катализируют разрыв связи между рибозой и фосфатом в РНК- По-видимому, в этой реакции образуется промежуточный комплекс хелатного типа, в котором ион металла действует на гидроксил рибозы и атом кислорода, осуществляющий связь между ри-бозой и фосфатом. Левенштейн показал, что в реакции отщепления фосфатных остатков от АТФ ионы металлов (особенно ионы марганца и кадмия) проявляют каталитические свойства. Если взять АТФ и орто- [c.141]

Часто применяемые этиловый и изопропиловый спирты обладают слишком большой летучестью, что ограничивает их применение только для случаев, когда для анализа достаточно пропустить небольшие объемы воздуха. Для поглощения фосфорорганических ОВ и последующего определения их по реакции Шёнеманна пригодны (2-метилпентадиол-2,4) и циклогексанол Если же индикацию фосфорорганических ОВ осуществляют биохимическим методом, то следует пользоваться водным спиртом или водным раствором таких веществ, которые совместимы с сывороткой крови лошади. При обнаружении фосфорорганических ОВ по продуктам их разложения — фосфат- и фтор-ионам (зарин, зоман) или фосфат- и цианид-ионам (табун) — в качестве растворителя используют 2%-ную щелочь. [c.255]

Анализ сточных вод включает следующие определения температура, цвет, запах, прозрачность, осадок по объему и se y, взвещенные вещества по весу и потери при прокаливании, плотный остаток и потери при прокаливании, окисля-е.мость, химическая потребность в кислороде (ХПК), биохимическая лотребность в кислороде (БПК), азот общий и аммонийных солей, реакция среды (pH) кислотность или щелочность, хлориды, фосфаты, сульфаты. [c.14]

Сукциниладенозин представляет собой производное сукцинил-аденозин-5 -фосфата, промежуточного продукта в биохимическом превращении инозиновой кислоты в адениловую. Этот нуклеозид был получен в результате реакции б-метилмеркапто-9- -D-рибофуранозилпурина и аспарагиновой кислоты в щелочной среде [207]. [c.62]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология