Ами-тон окислительное разрушение ферментами

Первая фаза биотрансформации отличается реакциями окисления, восстановления и гидролиза. Наиболее распространенные реакции -реакции окисления. При разрушении клеток мембраны эндоплазматического ретикулума с иммобилизованными на них ферментами биотрансформации образуют микросомы (шарообразные структуры). В связи с этим окислительная биотрансформация ксенобиотиков носит название микросомальное окисление. [c.399]

ФЕРМЕНТАЦИЯ. Биохимический процесс превращения веществ при переработке растительного и животного сырья. При Ф. главным образом формируются специфические свойства того или иного продукта, его вкус, цвет, аромат и др. Поэтому в пищевой, легкой и фармацевтической промышленности Ф.— основной технологический процесс. Примерами в этом отношении являются чайная, табачная, хлебопекарная отрасли промышленности. Предполагали, что Ф.—микробиологический процесс. Но в настоящее время благодаря исследованиям советских ученых окончательно установлен ферментативный характер этих превращений. Главную ро.иь в этом процессе играют ферменты, как ускорители процессов превращения веществ. Для нормального течения Ф. необходимо прежде всего разрушение тканей и клеток растительного и животного сырья, например помол зерна в мукомольно-хлебопекарном производстве, раздавливание виноградной ягоды в виноделии, томление и сушка табачного листа, скручивание завяленного чайного листа и т. д. Для нормального течения Ф. требуется также создание определенных условий — температура, относительная влажность воздуха и др. Чайный лист после завяливания подвергается скручиванию на специальных машинах — роллерах, где происходит разрушение тканей и клеток листа, содержимое которых подвергается биохимическим изменениям с участием ферментов. Листья чая содержат сложную смесь катехинов, которые при Ф. претерпевают окислительную конденсацию с образованием более сложных соединений. Катехины взаимодействуют не только между собой, но и с разными аминокислотами, образуя соединения, обладающие разными запахами, с сахарами, белками и другими соединениями. В результате сложных превращений при Ф. образуются цвет, вкус, аромат черного байхового чая. Ф. табака — автолитический процесс, происходящий в убитых тканях листьев после их томления и сушки. При этохм окончательно формируются характерные признаки качества табака, как сырья для получения табачных изделий. Изменяется химический состав табака, уменьшается содержание белкового азота и идет накопление растворимых азотистых соединений, ул1еньшается содержание никотина, идет распад углеводов, накопление ароматических со- [c.317]

Пероксидное окисление липидов приводит к деструктивным изменениям в клетках, что связано с накоплением продуктов, способных инактивировать ферменты мембран, нарушать взаимодействия между белками и липидами в мембранах, образовывать межмолекулярные ковалентные сшивки между молекулами липидов или липидов и белков, изменять вязкость липидной фракции, что препятствует образованию фермент-субстратных комплексов и т. д. Для снижения уровня активности пероксидного окисления липидов существуют антиоксиданты, к которым можно отнести витамины Е, С, Р-каротин, кофермент Q и гемсодержащие ферменты супероксиддисмутаза, каталаза, глутатионпероксидаза, глутати-онредуктаза. Но при активизации процессов пероксидного окисления липидов (как следствие простудных и легочных заболеваний, атеросклероза, инфаркта миокарда, инсульта мозга, диабета, язвы желудка, туберкулеза, остеохондроза, злокачественных опухолей и др.) возможно подавление активности антиоксидантных веществ, и тогда в клетках происходят вышеописанные процессы, которые с клеточных мембран переходят на цитоплазматические структуры. В результате происходят денатурация белков, снижение активности ферментов, повреждается геном. Такое явление носит название окислительный стресс, который завершается гибелью клетки путем некроза (разрушения клеточных структур) или апоптоза (запрограммированной гибели). [c.433]

В клетке нет ничего статичного. Структуры постоянно создаются и снова разрушаются. Всё с большей или меньшей скоростью подвергается взаимопревращению. Гидролитические ферменты атакуют все полимеры, из которых состоят клетки, а активные катаболические реакции разрушают образующиеся в результате таких атак мономеры. Мембранные структуры также подвергаются изменениям в результате гидроксилирования и гликозилирования. Эти реакции являются источником движущей силы, обеспечивающей перемещение материала, образующегося в результате распада мембран, на наружную поверхность клетки. В это же время другие процессы, включая процессы распада под действием лизосомных ферментов, дают возможность материалу, из которого строятся мембраны, вновь проникать в клетку. Окислительные процессы приводят к разрушению веществ гидрофобной природы, таких, как стерины и жирные кислоты мембранных липидов, и к их превращению в более легко растворимые вещества, которые затем распадаются н подвергаются полному окислению. [c.502]

Локализация окислительных ферментов в митохондриях изучалась при разрушении митохондрий детергентами или ультразвуком. Цитохромы и флавопротеиды дыхательной цепи обнару- [c.430]

Денатурация белка в классическом смысле определялась как любая непротеолитическая модификация уникальной структуры нативного белка, приводящая к определенным изменениям химических, физических и биологических свойств [388]. Из этого определения исключаются изменения состояния ионизации, если только они не сопровождаются конформационными переходами. Денатурация может происходить в результате нагревания, изменения pH и добавления неполярных растворителей или некоторых специфических денатурирующих реагентов, например мочевины или солей гуанидина. Она также может быть вызвана восстановительным или окислительным разрывом дисульфидных связей, которые стабилизуют нативные конформации некоторых белков. Денатурация, как правило, сопровождается уменьшением растворимости белка. Это можно легко понять, так как гидрофобное взаимодействие, стабилизующее нативную конформацию, приводит к межмолекулярной агрегации, если полипептидные цепи принимают вытянутые конформации. Другим характерным последствием денатурации является раскрытие реакционноспособных групп, которые расположены внутри третичной структуры и становятся доступны воздействию реагентов при разрушении этой структуры. К числу наиболее пригодных методов наблюдения за процессами денатурации принадлежат спектроскопические измерения, измерения оптической активности и определение каталитической активности ферментов или биологической активности гормонов. Конформационные переходы при денатурации включают ряд процессов, которые в различной степени могут сказываться на каждом из наблюдаемых изменений, и поэтому понятие степени денатурации бессмысленно, если не будет установлен критерий, с помощью которого денатурация измеряется. Эта точка зрения иллюстрируется рис. 44, на котором изображено изменение оптической активности, поглощения света и ферментативной активности рибонуклеазы [389]. [c.136]

В организме в живую клетку принесены молекулы сахара и кислород, доставленный кровью из легких. Таким образом, есть солнечные консервы (горючее) и ключ , которым можно высвободить энергию, заключенную в них. Казалось бы, сейчас должно произойти быстрое горение, а затем катастрофа. Но нет. Повелители огня — окислительные ферменты начинают свою строго упорядоченную работу. От каждой. молекулы сахара отщепляются только два атома водорода и соединяются с кислородом. Так образуются молекулы воды. После этого остаток молекулы сахара отдает для соединения с кислородом следующие два атома водорода, и так далее. Когда все атомы водорода в молекуле сахара израсходованы, та,м остается только углерод и кислород. Однако окисление идет дальше. Один атом углерода с дву.мя соседними атомами кислорода отщепляется от остатков молекулы сахара, и они образуют молекулу углекислого газа затем отщепляется следующий атом углерода, еще один... Идет дальнейшее ме.тленное разрушение остатков молекулы сахара. [c.123]

Перед окислительной варкой ровницу обрабатывают раствором серной кислоты для разрушения присутствующих на волокне ферментов, способных каталитически разлагать перекись водорода. [c.74]

Сейчас все ферменты по составу разделяются на две группы 1) простые ферменты, представляющие собой кристаллические белки 2) сложные ферменты, имеющие в своем составе активную или простетическую группировку небелковой природы (ко-фермент) и белковый носитель (апофермент). Простетическими группами ферментов могут быть витамины, нуклеотиды и т. д. Часто ферменты прочно связаны с микробной клеткой (например, многие окислительно-восстановительные ферменты) и выделяются наружу лишь после ее разрушения. Такие ферменты Называются эндоферментами. Ферменты, которые легко выделяются из клетки в окружающую среду (например, гидролазы), называются экзоферментами. [c.83]

При гидроксилировании дофамина аскорбиновой кислотой в присутствии медьсодержащего фермента [уравнение (10-57)] образуется нор-адреналин (норэпинефрин). Последующее метилирование приводит к образованию важного гормона адреналина (эпинефрина). Имеются два основных пути катаболического разрушения катехоламинов. Они показаны на рис. 14-20 на примере адреналина. Моноаминооксидаза (МАО) вызывает окислительное расщепление, сопровождающееся дезаминирб-ванием. Последующее окислительное отщепление боковой цепи в сочетании с метилированием дает такие конечные продукты, как ванилиновая кислота, выделяемая с мочой. Второй катаболический путь состоит в непосредственном О-метилировании под действием катехоламин — 0-метилтрансферазы (КОМТ), очень активного фермента, присутствующего в нервных тканях. Метаболиты почти не обладают какой-либо заметной физиологической активностью и могут экскретироваться как таковые или подвергаться дальнейшему окислительному распаду, [c.148]

При получении макаронных изделий, в том числе при сушке, происходит частичное окисление ненасыш,енных жирных кислот, входящих в состав липидов. Значительная роль в этих процессах принадлежит ферменту липоксигеназе. В ходе окислительных процессов, при участии образующихся при окислении липидов продуктов происходит разрушение содержащихся в муке каротиноидов, что приводит к потере макаронами желтого цвета. Наличие фермента тирозиназы приводит к окислению тирозина и фенилаланина с образованием темно-окрашенных меланинов. Потемнение макаронных изделий, которое происходит при сушке, является также результатом меланоидинообразования. Состав ботовых макаронных изделий приведен в приложениях 19—24. [c.111]

Ферменты, выделяемые грибами, — мощный фактор биоповреждений металлоконструкций. К таким ферментам относят оксидоредуктазы (каталаза, пероксидаза, полифенолоксидаза) и эстеразы (фосфаталазы, липазы). Продукты преимущественно определенного вида ферментов разрушают ряд материалов и покрытий продуценты липазы — резины, битуМы продуценты дегидрогеназы, каталазы, пероксидазы — строительные материалы фосфатазы — фенопласты. Разрушение многих полимерных материалов происходит в результате комплекса реакций окислительно-восстановительных процессов, декарбоксилирования, этерификации, гидролиза и др. Алканы, входящие в состав нефтепродуктов, разрушаются в результате термального окисления алкены — гидратацией двойной связи с образованием эпокси-групп этанолов и диолов. Ферментативная активность некоторых грибов приведена в табл. 10.8. [c.316]

В органическом синтезе Н2О2 применяется в некоторых окислительных реакциях, как например, при синтезах фармацевтических препаратов, красителей. Здесь избыток перекиси также удаляют каталазой или, если перекись образуется в процессе реакции и смещает ее при этом, то при помощи фермента можно осуществить мгновенное удаление Н2О2 из сферы превращения. При синтезе, например а-кетокислот из аминокислот, хороший выход может быть получен только в присутствии каталазы. Разрушение перекиси водорода необходимо и при действии на пищевые продукты различных видов облучений, например света или ионизирующей радиации. В этих случаях перекись образуется в виде промежуточного вещества, вызывающего порчу, обесцве- [c.279]

При использовании физиологически активных полимеров в медицине возникает вопрос что же происходит с карбоцепными полимерами после выполнения ими функций лекарственного вещества Мнения по этому вопросу весьма противоречивы. Одни исследователи считают, что полимеры с молекулярным весом 40 ООО, а по другим данным — до 10 ООО полностью выделяются из организма без разрушения основной цепи макромолекулы. Такие выводы основаны на изучении поливинилпирролидона — заменителя плазмы крови. При этом следует учитывать, что речь идет о пефракциониро-ванных образцах, содержащих высокомолекулярные фракции. По мнению других ученых, карбоцепные полимеры в организме могут при действии окислительных ферментов или свободных радикалов деструктировать до низкомолекулярных веществ. Однако о возможности такой реакции имеются лишь единичные сообщения [c.325]

Медь принимает участие в окислительных процессах в клетках растений, входит в состав ферментов оксидаз (полифенолокси-дазы, аскорбиноксидазы). При ее недостатке активность этих ферментов резко снижается. Медь положительно влияет на углеводный и белковый обмен растений, повышает интенсивность дыхания, а также способствует образованию хлорофилла и большей его устойчивости против разрушения. При недостатке меди содержание хлорофилла в растениях уменьшается. На болотных почвах, недавно поступивших в культуру, растения часто не образуют семян ( болезнь обработки ). Достаточно внести небольшие дозы медных удобрений, чтобы предупредить это заболевание растений и получить нормальный урожай. [c.31]

Большинство фруктов и овощей портится по другому сценарию . Углеводы легко расщепляются бактериями, особенно вызывающими мягкие гнили , например Erwinia arotovora, образующей гидролазы. Высокий окислительно-восстановительный потенциал способствует развитию аэробов и факультативных анаэробов. Однако начальный этап порчи связан скорее с плесневыми грибами, имеющими ферменты для разрушения оболочек (кожицы) овощей и фруктов и проникновения под кожицу. [c.305]

Я позволю себе остановиться несколько подробнее на экспериментальной работе, которая была выполнена Спенсом для доказательства теории Баха и Шода. При исследовании паракаучука-сырца па присутствие окислительных ферментов автор наблюдал, что водные экстракты тонко измельченного материала содержат активную пероксидазу, но пе содержат оксигеназы. Так как паракаучук дает сам по себе слабую реакцию на оксидазу, то автор предполагал, что оксигеназа осталась в осадке, нерастворимом в воде. Путем обработки последнего хлороформом каучук переводится в раствор нерастворимый в этом растворителе остаток содержит азот, но не дает с пероксидазой из каучука ни одной из реакций на оксидазы. Предполагая, что при обработке хлороформом оксигеназа была разрушена, автор исследовал далее латекс из Funtumia elasti a и нашел, что он содержит полную оксидазу , т. е. пероксидазу и оксигеназу. Эту оксидазу удалось изолировать путем осанедения спиртом, по при частичном разрушении ее оксигеназы. Содержащаяся первоначально в латексе оксигеназа, таким образом, почти полностью исчезает при коагуляции, в то время как более устойчивая пероксидаза сохраняется в каучуке-сырце и может быть экстрагирована водой. [c.38]

Влияние разрушений, вызванных замораживанием, особенно проявляется после размораживания тканей, когда вновь активизируются ферменты. В результате деятельности окислительных ферментов, если имеется много дубильных веществ, ткани л(Огут сильно потемнеть. Наиболее активный окис.питель — полифенолоксидаза, принимают участие также пероксидаза и ас-корбиназа. [c.61]

Недостаточность ферментов лизосом. Ферменты или ферментные системы обычно локализуются в одном определенном районе клетки. Например, ферменты системы транспорта электронов и окислительного фосфорилирования ADP, как и другие ферменты, окисляющие пируват, жирные кислоты и некоторые аминокислоты, локализуются в митохондриях. Многие гидролитические ферменты сконцентрированы в лизосомах [1128]. Если в результате разрушения мембраны лизо-сомы эти ферменты выходят в цитоплазму, вся клетка подвергается самоперевари- [c.29]

В качестве окислительных агентов они используют Н2О2, О2 и окисленные формы Мп. Эти ферменты непосредственно атакуют макромолекуляр-ные структуры (лигнин и гуминовые кислоты) с образованием радикалов и реакционных частиц - посредников разрушения. [c.412]

При разрушении клеток С. pasteurianum гидрогеназная активность проявляется только в растворимой фракции. Более детальное изучение локализации в клетке этого фермента обнаружило его в периплазматическом пространстве и цитоплазме. Гидрогеназа, локализованная в периплазматическом пространстве, по имеющимся данным, катализирует необратимую реакцию поглощения Нг. Находящаяся в цитоплазме гидрогеназа способна катализировать реакции как поглощения, так и выделения Нг. У клостридиев она входит в состав ферментного комплекса, осуществляющего окислительное декарбоксилирование пирувата (см. рис. 62). [c.205]

Фотофосфорилирование в хлоропластах (и хроматофорах бактерий) во многом похоже на окислительное фосфорилирование. Так, если суспензия хлоропластов класса II (с разрушенной внешней оболочкой), в которых имеется свободный доступ метаболитов и реагентов к преимущественно интактным гра-нальным мембранам, освещается в среде, содержащей АДФ и Фн, то проис.ходит синтез АТФ [2]. Как и в митохондриях, этот синтез сопряжен с транспортом электронов, который здесь идет от воды к НАДФ. Движущую силу для транспорта создает энергия излучения, поглощенного двумя различными фотосистемами. Электроны текут спонтанно вдоль цепи окислительновосстановительных ферментов, как и при окислительном фосфорилировании, при этом образуется АТФ. Однако в данном случае отношение Р/2е редко превосходит 1 [3]. [c.311]

Однако практически гипотетические преимущества гибридных катализаторов очень редко реализуются в лабораторном эксперименте и никогда в промышленных процессах (исключение составляют иммобилизованные ферменты, которые здесь рассматриваться не будут). Неудивительно, что их промышленная разработка приостановлена. Гибридные катализаторы трудно приготовить и охарактеризовать сложность работы с ними усугубляется низкой скоростью реакции, невозможностью выделить активный центр, и особенно их неустойчивостью к вымыванию с подложки. Большинство этих катализаторов содержат ковалентно связанные фосфины, и главной причиной разрушения катализатора является окислительное присоединение по связи Р—С [44] (см. ч. 1, гл. 5). Кроме того, литературные данные по этим катализаторам, как правило, плохо документированы, невоспроизводимы и потому вводят в заблуждение, так что экспериментатору не следует относиться к ним с доверием. [c.43]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология