Биосинтез I См также

Соединения фосфора играют важную роль в биологических системах. Этот элемент входит, например, в состав фосфатных групп молекул РНК и ДНК, ответственных за биосинтез белков и передачу наследственной информации. Он входит также в состав молекул аденозинтрифосфата (АТФ), при помощи которых запасается энергия в биологических клетках [c.326]

Гетероциклические ядра составляют основу для построения многочисленных гомологических рядов, содержащих углеводородные остатки в виде боковых цепей, а также всевозможные функциональные группы. К гетероциклическим соединениям относятся, кроме упомянутых, также многие другие важные природные вещества. Это, например, алкалоиды — азотсодержащие растительные физиологически активные вещества. Среди них есть и сильные яды (стрихнин, никотин), и важные лекарственные препараты (хинин, резерпин). Гетероциклические ядра составляют основу многих антибиотиков, например пенициллина, тетрациклина витаминов. (витамины группы В п др.). Пуриновые и пиримидиновые основания входят в состав нуклеиновых кислот — материальных носителей наследственности, играющих важнейшую роль в процессах биосинтеза белков. [c.340]

В процессе биологической очистки в отличие от большинства процессов биосинтеза, где преобладает монокультура, участвуют различные группы организмов, формирующие структуру биоценоза активного ила, куда могут входить гетеротрофные и автотрофные нитрифицирующие бактерии, сапрозойные простейшие, а также инфузории, коловратки и черви. В процессе биологической очистки структура биоценоза активного ила меняется в зависимости от условий развития и взаимоотношения различных групп, определяемых наличием питательного субстрата, условиями аэрации и продолжительностью очистки. Основным фазам роста ила при утилизации органического субстрата соответствует последовательное изменение биоценоза от микроорганизмов с сапрозойиым способом питания до организмов-хищников. По мере снижения концентрации органических веществ в сточной воде происходит отмирание бактерий и их потребление голозойными простейшими, количество которых увеличивается. Далее, ио мере истощения субстрата простейшие становятся нищей для хищных инфузорий, коловраток н червей [11]. Характер изменения численности особей по отдельным группам иллюстрирует график на рис.-4.18. [c.219]

С каждым годом все большее число разнообразных процессов микробиологического синтеза реализуется в промышленных условиях, Промышленная биотехнология становится новым перспективным направлением, открывающим необозримые горизонты использования продуктов биосинтеза микроорганизмов в народном хозяйстве. Увеличивается число биохимических заводов и комбинатов по производству уже освоенной продукции микробиологического синтеза — ферментных препаратов, витаминов, кормовых антибиотиков, аминокислот, микробиологических препаратов для борьбы с вредителями растений, кормовых дрожжей и др. Широким фронтом ведутся исследования по получению и технологии производства новых биологически активных препаратов, разрабатываемых с использованием современных достижений молекулярной генетики и генной инженерии. К перспективным задачам промышленной биотехнологии относится также реализация микробиологических процессов, направленных на решение энергетической проблемы, в том числе производство биогаза, топливного этанола, метана, топливного водорода с помощью фотосинтезирующих микроорганизмов и др. [c.3]

Клетка. Основу биотехнологической системы составляют процессы микробиологического синтеза, направленные на получение разнообразных целевых продуктов биосинтеза — белков, аминокислот, липидов и др. Важную роль играют также процессы биологической очистки, направленные на утилизацию органических и неорганических соединений растущими на данном субстрате микроорганизмами. Индустриальное использование процессов культивирования микроорганизмов связано со способностью клеток в определенных условиях окружающей среды расти и размно- [c.7]

Алкилирование, окисление и восстановление в биосинтезах. Часто в процессе биосинтеза происходит метилирование с последующим введением или удалением атомов кислорода, гидрирование и дегидрирование и т. д. Известную биохимическую реакцию представляет собой гидроксилирование фенолов в орто- или пара-положение,. Часто происходит также введение кислорода в аллильные и бензильные положения в результате самоокисления. Третичные амины могут превращаться в аминоспирты через N-окиси [c.1139]

Из характера межнуклеотидной связи следует также, что нуклеиновые кислоты — это неразветвленные полимеры. Лишь в очень редких случаях (они относятся, как правило, к промежуточным продуктам биосинтеза РНК) 2 -гидроксильная группа нуклеотидных остатков может использоваться для образования дополнительной фосфодиэфирной связи (ем. гл. VIH, раздел 4). [c.11]

Другое практическое применение химического окисления следует искать в биосинтезе простагландинов [201, 202]. В природе они синтезируются путем селективного окисления предшественника— жирной кислоты С20, содержащей три или четыре двойные связи. Полиненасыщенная жирная кислота в присутствии фермента циклооксигеназы окисляется молекулярным кислородом путем двух последовательных реакций радикальной циклизации с образованием бициклического промежуточного продукта — эндопероксида. Разлагаясь, он образует различные простагландины, в том числе Р0Р2 и РОРга, а также тромбоксан Аг и простациклин (рис. 5.20). [c.326]

Этот класс соединений имеет достаточно оснований,чтобы рассматриваться рядом (но не вместе) с алкалоидами они также являются производными азотистых гетероциклов (пиррола), их биосинтез также начинается с а-1-аминокислот. Но в отличие от алкалоидов, этот класс соединений не обладает свойствами оснований в силу того, что они являются производными пиррола, который, как известно, скорее кислота (М-Н кислота), чем основание. Во-вторых, порфирины и родственные им тетрапиррольные соединения не так уж разнообразны по указанной [c.261]

Важная характеристика процесса биосинтеза также У / -выход продукта, отнесенный к использованному субстрату. [c.130]

Для современного биохимического производства кормовых дрожжей из н-парафинов нефти мощностью 100 тыс. т биомассы в год общее количество выделяемого при биосинтезе тепла составит порядка 325.10 кДж/ч. Проблема использования этого тепла на сегодняшний день остается нерешенной. Сложность задачи заключается также в сравнительно низких рабочих температурах процесса биосинтеза (32—36°С),что приводит к значительным расходам охлаждающей воды в теплообменных устройствах. [c.31]

Из гидролизатов можно получать пищевую глюкозу, техническую ксилозу, ксилит, сорбит, глицерин, этиленгликоль, фурфурол, этиловый и бутиловый спирты, ацетон, белково-витаминные дрожжи и другие ценные продукты. Наиболее перспективным направлением переработки моноз является каталитическое превращение их в полупродукты для органического синтеза, а также биосинтез белковых веществ, витаминов и антибиотиков. Из лигнина получают фенолы, ацетат кальция, активированный уголь, бензол, толуол наполнители для каучуков. [c.75]

Непременным компонентом любой живой клетки наряду с белками являются также нуклеиновые кислоты, имеющие важнейшее биологическое значение. С ними тесно связаны деление клеток, биосинтез белка, передача наследственной информации. [c.635]

Рассмотрим далее примеры построения топологических моделей с использованием метода графов для некоторой подсистемы БТС (рис. 4.1). Подсистема БТС может включать в качестве технологических элементов биореактор /, представляемый операторами смешения /, биосинтеза II и теплообмена III, а также сена- [c.181]

Молекулярная биология — одна из наиболее бурно разви-вающихся дисциплин в современном естествознании. С каждым годом привносится множество новых фактов в эту область биологии, и почти каждый год совершаются открытия. Объем настоящего учебника слишком мал, чтобы вместить в себя огромный накопленный материал по структуре и биосинтезу нуклеиновых кислот. Поэтому в каждом разделе книги даны обобщенные и устоявшиеся представления о той или иной проблеме, проиллюстрированные примерами из современной литературы. Авторы не могли не воспользоваться также и тем обстоятельством, что в последнее пятилетие в нашей стране было издано несколько ценных (в основном переводных) учебных пособий по молекулярной биологии и смежным дис- [c.3]

Он встречается в некоторых растениях и мыщечной ткани животных. Витамин Вт является активным метаболитом, стимулирует биосинтез белка, проявляет анаболическое действие, нормализуя белковый и жировой обмен, улучшая аппетит, ускоряя рост и увеличивая массу тела. Показан в педиатрии, а также взрослым при хронической ишемической болезни сердца, нервном и физическом истощении, после операций и в спортивной медицине. [c.46]

В целом, введение аффинных меток в виде обсуждавшихся выше пептидных и полипептидных последовательностей существенно облегчает очистку меченых таким образом рекомбинантных белков, а также предоставляет дополнительные возможности наблюдать за эффективностью экспрессии рекомбинантных генов. Выбор для этих целей системы очистки зависит от конкретного белка, который предстоит получать в очищенном состоянии, а также от целей его дальнейшего использования. В ряде современных систем в рекомбинантные белки вводится двойная аффинная метка, одна из которых служит для очистки белка, а другая - для мониторинга за его биосинтезом. Также с помощью двойной метки может быть достигнута большая степень очистки рекомбинантных белков. Разработаны множественные аффинные аминокислотные последовательности, которые включают в себя кальмодулин-связывающий пептид, специфический сайт расщепления протеиназой и белок А для иммобилизации всей рекомбинантной конструкции. С помощью этих систем удается изучать белок-белковые взаимодействия путем выделения соответствующих белковых комплексов при исследованиях протеома [183, 184]. Методы иммобилизации белков с помощью аффинных последовательностей используются при создании пептидных и белковых микрочипов, клонотек на их основе, для адресной доставки белков и во многих других приложениях. О некоторых из них будет дополнительно рассказано в разделе П.3.2. [c.132]

Большинство работ в практикуме по курсу Технология белковых препаратов и БАВ" имеет элементы исследовательского характера, А также позволяетполучить практические навыки в управлении процессами биосинтеза микроорганизмов. [c.76]

Биологический синтез протеинов. В этих целях используются в основном алканы средней молекулярной массы. Тем не менее белково-внтаминный концентрат (БВК) может быть получен не только из жидких, но и газообразных нормальных алканов, а также из продуктов нх окисления. Последние лучше растворяются в воде и поэтому легче усваиваются микроорганизмами, что обеспечивает ббльшую экономичность процесса. Микроорганизмы представляют собой аэробные формы бактерий, избирательно использующие алканы в присутствии кислорода воздуха и питательной водной среды, содержащей неорганический или органический азот, соли фосфора, магния, калия, микроэлементы — железо, цинк, медь, марганец и другие, содержащиеся обычно в пресной и морской воде. Температура биосинтеза 25—40 °С. [c.204]

Как уже упоминалось, существует значительная перекрестная специфичность для а-химотрипсина, папаина и субтилизииа. Результаты подобных исследований хиральной специфичности, видимо, прольют свет на новые аспекты эволюционной дивергенции протеаз млекопитающих, бактерий и животных. Кроме того, активация зимогена, как правило, — это промежуточный этап как в биосинтезе протеаз, так и в самых разнообразных биологических процессах, например коагуляция крови, комплементарные реакции, выработка гормонов, фибриполпз и т. д. Такой точный и ограниченный протеолиз ферментами с широкой первичной специфичностью также показывает решающую важность третичной структурной специфичности протеаз в их взаимодействиях с природными субстратами [107]. [c.238]

Изучение обмена веществ привело к открытию новой группы редких природных аминокислот, которые участвуют в биосинтезе или биологическом расщеплении белковых аминокислот. Среди них были найдены также некоторые производные аминокислот, образующиеся в процессе обезвреживания ядов в организме. Ниже мы рассмотрим лищь немногие из этих соединений в их биохимической взаимосвязи. [c.377]

Энзим из шампиньонов, с помощью которого изучали биосинтез лигнина, представляет собой фенолоксидазу (лакказу). Дегидрирующий энзим сосны и других растений также является фенолоксидазой. Наряду с ним в сосновой древесине содержится в небольших количествах пероксидаза, при помощи которой также можно получить искусственный лнгнин через те же самые промежуточные ступени. [c.550]

Стероиды также могут быть синтезированы живой клеткой из ацетата. Это было доказано методом меченых атомов на дрожжах (Зан-дерхоф и Томас 1937 г.) и на животных клетках (Блох и Риттенберг 1942 г.). Последующие исследования показали, что такие синтезы стероидов, вероятно, могут протекать с образованием сквалена в качестве промежуточного продукта это, впрочем, не означает, что не существует также других путей. При циклизации сквалена в стероид должна происходить миграция одной или нескольких метильных групп. Так, например, при биосинтезе ланостерина метильная группа, отмеченная звездочкой, в результате миграции может появиться в положении 13. [c.1137]

Автокатализ мог привести и к синтезу стреоспецифических продуктов, которые часто считают характерными для биосинтеза в живых системах. Если вещество А, существующее в двух формах (с1- и 1-), превращается в вещество В, также образующее две формы, то первая молекула В будет либо 1- либо (1- формой. Если В является стереоспецифическим катализатором своего собственного образования, то в продуктах реакции будет преобладать конфигурация, возникшая первоначально, т. е. если 1-форма В появившаяся первой, является и лучшим катализатором, то она и будет получаться из А (М. Кальвин) предполагается, что равновесие между 1- и [-формами А устанавливается быстро. [c.381]

С химической точки зрения липиды не образуют отдельную группу соединений. К ним относятся продукты взаимодействия жирных кислот, т. е. высших алифатических кислот, со спиртами простые липиды), аминоспиртами и другими соединениями сложные липиды), а также простагландины, образующиеся из жирных кислот в результате биосинтеза. К липидам относятся и так называемые изопреноидные липиды, или пре-ниллипиды-, молекулы этих соединений содержат большое число изопреновых фрагментов. Изопреноидными липидами являются, например, ситостерин, каротины, хлорофилл, токоферолы (витамины Е), фитохинон (витамин К) и т. д. О некоторых прениллипидах мы будем говорить отдельно в других главах. [c.195]

Описана также полимеризация 4-винилпиридина на органических поликислотах (полистиролсульфокислоте, полиакриловой и полиметакриловой кислоте, пoли-L-глyтaминoвoй кислоте). Этот синтез в какой-то степени моделирует широко распространенные в природе матричные биосинтезы полисахаридов, нуклеиновых кислот, белков. [c.315]

Синтез белка осуществляется в клетках, состоящих из ядра и окружающей его цитоплазмы. Живую клетку сравнивают иногда с автоматически регулируемым химическим предприятием, вырабатывающим большой ассортимент различных веществ. Как и на промышленном предприятии, в клетке установлен строгий порядок. В ней имеются различные цехи , производящие необходимые полупродукты и продукты из поступающего сырья. Для этого клетка разделена полупроницаемыми перегородками на множество мельчайших отсеков. Каждый из химических процессов в клетке протекает в специально предназначенном для него отсеке и катализируетсяспе-, цифическим ферментом. Так, напрнмер, описанные выше окислительные реакции, в результате которых клетка получает необходимую энергию, происходят в митохондриях (небольших частицах цитоплазмы). Биосинтез белка не является в этом отношении исключением. Подготовительные стадии сложного процесса биосинтеза происходят в разных участках клетки, а завершающая стадия сборки аминокислот на специальной матрице (шаблоне), обеспечивающей нужную их последовательность в белковой молекуле, осуществляется на поверхности мельчайших частиц цитоплазмы — рибосом. Для того чтобы эта завершающая стадия могла осуществиться, на рибосоме должна находиться соответствующая матрица, обеспечивающая сборку нужного белка, а также к рибосоме должны постоянно доставляться необходимые аминокислоты. Каждая из стадий сложного процесса биосинтеза белка катализируется определенным ферментом. [c.452]

Один из методов повышения производительности биореакторов в технологии биосинтеза связан с так называемым "высокоплотностным культивированием" микроорганизмов, которое реализуется при проведении процесса по специальной программе с подпиткой субстратом в периодическом режиме культивирования [24]. Это повышает концентрацию клеток микроорганизмов в среде культивирования и при поддержании неизменной удельной скорости биосинтеза общую производительность биореактора. Однако такой процесс требует тщательного выдерживания необходимых параметров биосинтеза (прежде всего текущей концентрации органического субстрата и концентрации растворенного кислорода, а также pH и содержания минеральных компонентов питания). Кроме того, питательные субстраты должны подаваться в биореактор в концентрированном виде. Процесс с подпиткой был бы одним из наилучших решений при биологическом обезвреживании концентрированных токсичных стоков и отходов, поскольку он может привести не только к увеличению производительности биореактора, но и к уменьшению объема вторичных стоков и отходов со стадии биологической очистки, Однако применительно к переработке токсичных соединений возможности тфоцесса с подпиткой резко ограничиваются из-за образования побочных продуктов метаболизма, ингибирующих процесс окисления. Так, в наших экспериментах в обычными консорциумами фенолдеструкторов ингибирование окисления в режиме с [c.235]

Неомыляемые липиды. — При омылении ткани мозга жиры, белки, фосфолипиды и сложные липиды в значительной степени превращаются в водорастворимые, но нерастворимые в эфире вещества. Экстракция эфиром щелочной смеси, образующейся в результате омыления, дает неомыляемую липидную фракцию, содержащую холестерин (строение и конформацию — см. том I 5.12) и небольшое количество сопутствующих стероидов. Холестерин образуется при омылении всех тканей тела, включая и кровь, в 100 которой обычно содержится около 200 м.г холестерина. Около 27% холестерина в крови находится в свободном состоянии, остальное количество этерифици-ровано жирными кислотами ie и ie. Общее количество холестерина, содержащегося в организме человека весом 65 кг, составляет около 250 г. Он образуется в организме в результате биосинтеза, а также (у плотоядных животных) постушает с пищей. [c.639]

Конечно, справедливо утверждение, что во многих случаях сложность и нетривиальность структур природных соединений воспринимаются сами по себе как вызов созидательным способностям Человека и, конечно, для ученого невозможно не принять этот вызов. Почему Вам столь необходимо взойти на Эверест — спросили Мэллори, легендарного английского альпиниста 20-х годов. Потому, что он есть — был ответ. Однако помимо годоб-ного, может быть несколько романтического, стимула, существует также еще вполне конкретная мотивация необходимости синтеза природных соединений. Дело в том, что живая Природа ничего не делает просто так, для забавы — ведь биосинтез всегда сопряжен со значительньгми энергетическими затратами и, если его результатом является получение абсолютно бесполезного соединения, то организм-продуцент не имеет шансов выжить в процес- [c.18]

Уместно отметить, что биосинтез аиихлических изопреноидов также протекает по схеме, вполне адекватно описывае.чой как сочетание аллильного катиона с аллильны.м анионом, Р зу-меется, конкретная природа соединений, служащих эквивалентами электрофилов и нуклеофилов в биохимической реакции, достаточно сильно отличается от того, что мы используем в лабораторной практике. [c.102]

Соотношение между липофильной углеводородной частью и гидрофильной ионной группировкой в амидных солях типа I таково, что эти соли являются поверхностно-активными агентами, способными в водной среде переводить липиды в коллоидные дисперсии. Желчь, поступающая в кишечник, Эмульгирует нейтральные -жиры и липоидные витамины пищи и тем самым облегчает их проникновение через стенки кишечника в кровь. Исследования, проведенные с использованием изотопной метки, показали, что холестерин яв1яется предшественником в биосинтезе желчных кислот и стероидных гормонов, однако желчь в нормальном организме содержит лишь следы свободного холестерина. В организме человека, а также некоторых животных, запас желчи накапливается в желчном пузыре, связанном с печенью (человек, овцы, крупный рогатый скот) или расположенном внутри печени (акула). [c.639]

Коэнзим А играет также ключевую роль в биосинтезе жирных кислот, который в настоящее время детально изучен. Так как связь С—S> в ацетильном производном коэнзима очень активна, то на первой стадии идет кондешсащия двух молей ацетил-КоА (I) с элиминированием. КоА (II) и образо1ва(нием ацетоацетил-КоА (III). При воостановлении карбонильной группы, дегидратации и гидрогенизации получается н-бу-танон-КоА (VI). [c.732]

Оно также обладает ненаркотическим анальгетическим действием и ингибирует биосинтез простагландинов. В основе промышленного метода его синтеза лежит реакция Фишера. Необходимое для этого основание Шиффа получают конденсацией параметоксифенилгидразина (78) с метилатом 3-ацетилпропио-новой кислоты (79) в уксусной кислоте. Образовавшийся имин кипятят в смеси этанола с соляной кислогой, а полученный таким образом эфир индолилуксусной кислоты подвергают ше-лочному гидролизу до свободной кислоты (80). Затем индол (80) ацилируют п-хлорбензоилхлоридом в присутствии гидрида натрия до индометацина (81) [c.99]

При большом сходстве в строении пенициллинов активность их различна и в значительной мере зависит от природы радикала наименее ценным является н-гептилпенициллин, инактивирующийся в организме быстрее других пенициллинов. Путем добавления к питательной среде различных веществ и, в частности, фенилуксусной кислоты, а также отбора определенных штаммов плесени оказалось возможным улучшить промышленное производство бензилпенициллина. С выяснением возможности изменения направления процесса биосинтеза пенициллинов добавлением к питательной среде веществ, используемых плесенью для построения ацильных остатков, было осуществлено получение значительного числа биосинтетических пенициллинов, сходных по своему строению с природными, но отличающихся характером радикала (R). Такого рода биосинтетические пенициллины получены и выделены в чистом виде в значительном количестве, но наиболее ценным из них оказался феноксиметилпенициллин, более устойчивый в кислой среде, нежели остальные пенициллины пригодный для применения внутрь в виде свободной кислоты. [c.729]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология