Фосфорилирование т и фиксация СОа

Широко распространенные комплексные соединения железа с порфиринами не являются единственными биологически активными соединениями этого металла. Важные биологические функции (перенос электронов, восстановление при фиксации СО2, восстановление при фиксации N2, окисление сукцината при окислительном фосфорилировании и др.) выполняют белки, содержащие железо, связанное с серой сера представлена или сульфгидрильной формой (цистеин), или так называемой лабильной серой (вероятно, 5 - или Н8 ), число атомов которой чаще всего равно числу атомов железа в молекуле белка. [c.366]

Гемоглобин и миоглобин —комплексы железопорфиринов с белками, выполняющие функцию фиксации и транспорта молекулярного кислорода в организмах животных. Цитохромы, имеющие аналогичную принципиальную структуру, выполняющие роль переносчика электрона в схемах фотосинтеза, дыхания, окислительного фосфорилирования и др. окислительно-восстановительных реакциях, найдены у всех животных, растений и микроорганизмов. Хлорофиллы — главные участники процессов фотосинтеза — содержатся в высших растениях, водорослях и фотосинтезирующих бактериях. [c.265]

Растения, использующие схему фиксации СО2, показанную на рис. 31, называют растениями типа С-3, так как первичным продуктом реакции связывания СО2 является у них 3-углеродное фосфорилированное соединение — 3-фосфоглицериновая кислота. [c.101]

Последующие исследования показали, что карбаматы ингибируют фотосинтез, фиксацию растениями СО-г, а также угнетают процесс фосфорилирования, а разобщение окислительного фосфорилирования приводит к снижению количества АТФ и АДФ в растительных тканях, К нарушению энергетического баланса, к нарушению основных метаболических реакций. [c.308]

Из приведенных данных видно, что утилизация СО2 (в темновой реакции) происходит с использованием энергии АТФ. Установлено, что при световой, фотохимической реакции происходит фосфорилирование АДФ с образованием АТФ. Энергия макроэргических связей АТФ используется в реакции фиксации СО2. [c.233]

О2 на фиксацию N2 живыми клетками носит сложный характер. С одной стороны, для аэробных микроорганизмов необходим О2, чтобы поддерживать окислительное фосфорилирование для генерации АТР, с другой, необходимы защитные системы, предохраняющие нитрогеназу от инактивации кислородом в клетках. [c.421]

Поиск новых источников энергии и углерода привел к созданию метаболических систем, осуществляющих использование света и углекислоты. Важными моментами в формировании механизма использования световой энергии были 1) создание фоторецепторов 2) сформирование фотосинтетической цепи переноса электронов 3) сформирование нового механизма фосфорилирования, сопряженного с переносом электронов, — фотосинтетического фосфорилирования. Использование углекислоты в качестве основного или единственного источника углерода привело к созданию эффективного циклического механизма ее-фиксации — цикла Кальвина, расширившего конструктивные возможности живых организмов. [c.366]

По другой гипотезе АТР фотосинтеза на свету обеспечивает энергией не только фиксацию СО2, но и другие энергозависимые процессы в клетке. Окислительное фосфорилирование в митохондриях на свету резко замедляется, а цикл Кребса ускоряется, так как его интермедиаты необходимы для функционирования хлоропластов. [c.174]

Принято считать, что креатин в моче (креатинурия) больных миопатией может появляться в результате нарушения в скелетной мускулатуре процессов его фиксации (удержания) и фосфорилирования. Если нарушен процесс синтеза фосфокреатина, то не образуется и креатинин содержание последнего в моче резко снижается. В результате креатинурии и нарушения синтеза креатинина резко повышается [c.619]

Принято считать, что креатинурия у больных миопатией является результатом нарушения в скелетной мускулатуре процессов фиксации (удержания) креатина и его фосфорилирования. Если нарушен процесс синтеза креатинфосфата, то не образуется и креатинина содержание последнего в моче резко снижается. В результате креатинурии и нарушения синтеза креатинина резко повышается креатиновый показатель (креа-тин/креатинин) мочи. Данный механизм представлен на рис. 20.9. [c.659]

Измерение внутриклеточных концентраций метаболитов. Измерение концентраций промежуточных продуктов метаболизма в живой клетке сопряжено с большими экспериментальными трудностями. Поскольку клеточные ферменты катализируют быстро протекающие метаболические превращения, одна из обычных проблем при всяком экспериментальном вмешательстве в жизнь клетки связана с тем, что данные, полученные путем измерений, отражают не физиологические, а равновей1ые концентрации метаболитов. Поэтому любая экспериментальная методика будет надежной лишь в том случае, если с ее помощью удастся мгновенно подавить все ферментативные реакции в интактной ткани и тем самым предотвратить дальнейшие превращения промежуточных продуктов метаболизма. Этой цели можно достичь путем быстрого сжатия ткани между большими алюминиевыми пластинами, охлажденными жидким азотом ( —190°С) такой прием носит название фиксация замораживанием . После замораживания, мгновенно подавляющего действие ферментов, ткань растирают в порошок и ферменты инактивируют путем осаждения хлорной кислотой. Осадок удаляют центрифугированием, а прозрачную надосадочную жидкость анализируют на содержание в ней метаболитов с помощью специфических ферментативных тестов. Истинную концентрацию данного метаболита в клетке определяют расчетным путем, учитывая общее содержание воды в ткани и данные измерений объема внеклеточного пространства, В табл. 1 приведены кажущиеся внутриклеточные концентрации субстратов и продуктов реакции фосфорилирования фруктозо-6-фосфата, катализируемой фер- [c.474]

Сукцинат является продуктом фумаратного дыхания , при котором происходит фосфорилирование, сопряженное с транспортом электронов (разд. 9.6). Сначала в результате карбоксилирования фосфоенолпирувата образуется оксалоацетат, который затем через малат превращается в фумарат. Фумарат при участии мембраносвязанной фумаратредук-тазы восстанавливается до сукцината, который вьщеляется в окружающую среду. Выделение значительных количеств сукцината (табл. 8.6), синтез которого включает фиксацию Oj, позволяет объяснить то, что Es heri hia all может покрывать за счет Oj до 20% своей потребности в углероде. [c.288]

Ассимиляция органических субстратов. Энергия, получаемая сульфатредуцирующими бактериями в результате окислительного фосфорилирования, делает возможной ассимиляцию органических веществ (органических кислот, аминокислот и т.п.). Некоторые штаммы способны синтезировать клеточные компоненты из ацетата и СО , если донором водорода служит Hj. Организмы, ассимилирующие органические вещества в процессе окисления неорганического донора электронов, можно называть хемолитогетперотрофами. Фиксация Oj в цикле Кальвина у данной группы микроорганизмов не обнаружена. [c.312]

Все имеющиеся сейчас данные указывают, что необходим перенос двух электронов для образования пары восст. НАДФ и АТФ, т. е. что п = п/2. Учитывая наряду со стехиометрическнм фосфорилированием также фосфорилирование циклическое, моншо объяснить стехиометрию уравнения фиксации СОг (уравнение XII.16), ио которому на одну молекулу восстановленного НАДФ и одну молекулу связанного Og требуется 1,5 молекулы АТФ. [c.327]

Можно понять специалистов в области координационной химии, полагающих, что, хотя чисто органические ферменты — замечательные катализаторы сами по себе, однако в присутствии ионов металла их химическая активность существенно повышается, вследствие чего возрастает интерес к ним с точки зрения химии. Известно много примеров различных ферментов, содержащих и не содержащих металла, которые катализируют одну и ту же реакцию, действуют на один и тот же субстрат или образуют один и тот же продукт. Так, например, электрон-транспортные белки могут содержать флавины, железопорфирины или ферредоксины, а ферменты, катализирующие восстановление перекиси водорода органическими субстратами, могут также содержать или флавины, или железопорфирины (разд. 8.1). Однако есть и другие реакции, которые, насколько это известно в настоящее время, могут происходить только в присутствии ферментов, содержащих переходные металлы это фиксация азота (разд. 9.2), восстановление нитрата до нитрита (см., в частности, 132]) и некоторые реакции изомеризации, в которых участвуют кобальткорриноиды (разд. 10.2) [18, 1811. И несомненно, должны существовать многие реакции, которые более эффективно катализируются ферментами, содержащими переходные металлы. Эти металлобелковые комплексы или металлоферменты участвуют во многих процессах биологического обмена веществ, однако две реакции заслуживают специального упоминания по двум причинам. Во-первых, эти реакции представляют основной путь, по которому молекулярный азот или нитрат-ионы включаются в биологический обмен. Во-вторых, они тесно связаны с основными способами генерации и конверсии энергии в биологии как переносчики электронов и, возможно, в процессе выделения кислорода в хлоропластах как переносчики электронов и в реакции с кислородом, сопряженной с фосфорилированием и, наконец, при выделении водорода и метана при анаэробной ферментации. [c.134]

Можно думать, что перенос фосфата и фосфорилирование связаны скорее с первичной обратимой фиксацией двуокиси углерода (как в хемосинтезе, так и фотосинтезе), а не с восстановлением углекислого газа до углеводов. Исследования Фоглера и Умбрейта показывают, насколько важно количественное изучение обмена веществ автотрофных бактерий для понимания тесно связанных явлений хемосинтеза и фотосинтеза. [c.120]

Регенерировавший акцептор углекислого газа ДН снова осуществлял реакцию карбоксилирования. По мнению Рубена и его сотрудников, молекулярный вес соединения РН составлял 1000—1500. Образовавшийся трех-или щестиуглеродный сахар должен был быть равномерно меченым. В последней работе этой серии, опубликованной в 1943 году, Рубен предлагает считать акцептором СО2 не спиртовую (как это, показано в приведенных выше реакциях), а альдегидную группу и отводит процессам фосфорилирования решающую роль в фиксации углекислого газа. [c.222]

Общая характеристика фотосинтеза. Фотосинтез — это совокупность процессов, в ходе которых солнечная энергия запасается в виде химических связей органических соединений, синтезируемых из неорганических веществ. Он состоит из двух фаз световой (фото-физический и фотохимический этапы) и темновой. В ходе световой фазы происходит поглощение солнечной энергии хлорофиллом и передача ее в реакционный центр, где в результате химических реакций, включающих транспорт электронов между различными переносчиками и сопряженного с ним фосфорилирования, образуются восстановительные и энергетические эквиваленты (НАДФН и АТФ). Для протекания световой фазы требуются световая энергия, сборщики световой энергии и вода (или другой источник водорода). Темновая фаза фотосинтеза — это фиксация и восстановление СО2 с образованием углеводов и других конечных продуктов [c.193]

Обе эти системы поставляют АТР, а фотосистема II — еще и восстановительную силу (NADPH) для фиксации СОг и для восстановления ее до уровня углевода. В прочих же клеточных реакциях используется АТР, образующийся по преимуществу в процессе окислительного фосфорилирования. Окислительное фосфорилирование связано с процессом дыхания и осуществляется при помощи другой цепи переноса электронов, которую мы также коротко рассмотрим. [c.143]

Сведения, касающиеся участия дофамина в регуляции процессов памяти, неоднозначны. По некоторым данным, он, как и норадреналин, может стимулировать выработку условных реакций с о.-рицательным подкреплением. В работах Г.Маттиеса было показано, что дофамин и его агонисты при инъекции в гиппокамп ускоряют выработку условной реакции в лабиринте с болевым подкреплением. Им же было показано, что этот медиатор стимулирует включение лейцина и фукозы в белки гиппокампальных нейронов, а также снижает фосфорилирование белка В-50 и усиливает фосфорилирование фосфоинозитолди-фосфата в клетках гиппокампа. Учитывая сказанное, есть основания считать, что дофамин участвует в регуляции синаптических процессов, связанных с фиксацией следов памяти. [c.401]

После восприятия информации, в процессе ее запечатле-ния и фиксации, в мозге протекает ряд последовательно сменяющихся нейрохимических процессов. На первых этапах, в стадии минимальной кратковременной памяти продолжительностью не более секунды, происходят изменения бысфых функций синапса, связанные с выбросом и сдвигом конценфации классических и пептидных медиаторов. В дальнейшем, в фазе относительно ограниченной во времени памяти, длящейся от нескольких секунд до нескольких суток, первоначальные синаптические процессы, связанные с изменениями конценфации ионов кальция или циклазными системами, могут вовлекать широкий спектр нейрохимических процессов, включающих изменения в составе и сфуктуре нейроспецифических белков, в частности изменения степени их фосфорилирования, а также модификацию синтеза РНК. [c.413]

Рис. 5.20. Окислительное фосфорилирование у хемолитотрофной бактерии ТЫоЬасИШ еггоох (1ап , которая растет при pH 2, используя окисление Ре2+ с помощью НгО как единственный источник энергии для роста и фиксации СОг (Iпglede w е1 а1., 1977). Пара Ре +/Ре + имеет т=+780 мВ.

В заключение обсудим вопрос о квантовой эффективности фиксации СО2. Энергия одного моля квантов красного света с длиной волны 680 нм равна 17,6-10 Дж. Поскольку эта величина в 2,7 раза меньше необходимой затраты энергии, ДО (48-10717,61 10 Дж), очевидно, что для фиксации 1 молекулы СО2 нужно по крайней мере 3 кванта света с длиной волны 680 нм. В действительности, как показывают опыты, для выделения 1 молекулы О2 или фиксации 1 молекулы СО2 потребляется 8— 10 квантов. На основе наших представлений о нециклическом фосфорилировании при фотосинтезе можно сделать вывод о том, что в восстановлении NADP+ элект- [c.95]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология