Хімія і хімічна технологія
При біологічному окисленні йдуть окислювально-відновні реакції. супроводжуються відібранням атомів водню від одних сполук (донорів) і передачею його іншим (акцепторам), або реакції, пов'язані з перенесенням електронів від донора до акцептора. Ці процеси здійснюються за участю ферментів. що відносяться до класу оксіредуктази. Процеси дихання. в яких акцептором водню або електронів є молекулярний кисень. називаються аеробними. Якщо ж акцепторами будуть інші неорганічні або органічні сполуки. то такий тип дихання називається анаеробним. За типом дихання виділяють дві групи мікроорганізмів аероби (оксібіотіческіе форми), яким для дихання необхідний кисень, і анаероби (аноксібіотіческіе форми), що розвиваються за відсутності кисню. Між ними немає різкої відмінності. Поряд зі строгими (облігатними) аеробами і анаеробами є мікроорганізми, які можуть жити в присутності кисню і без нього. Це мікроаерофіли, оптимум вмісту кисню в повітрі для яких становить 0,5-1%, і факультативні анаероби. Так, кишкова паличка є факультативним анаеробом. [C.216]
Перекис водню в присутності акцепторів водню розкладається з утворенням кисню ця реакція протікає до тих пір, поки весь водень перекису водню НЕ прореагує. У присутності акцепторів кисню реагує атом кисню пероксид-іона. В цьому випадку відбувається повна дисоціація молекул перекису водню, і весь активний кисень витрачається на окислення. В обох випадках грам-еквівалент перекису водню дорівнює половині її молекулярного ваги. [C.163]
Ензими зазвичай класифікують за типом реакцій. який вони каталізують. Гидролитические ензими (гідролази) викликають гідроліз, наприклад, протеази, ліпази, карбогідрази і т. П. Окислювальні ензими (дегідрогенази) є акцепторами водню. Є також невелике число ензимів (оксидаз), які окислюють субстрат безпосередньо молекулярним киснем. наприклад оксидаза аскорбінової кислоти (стор. 310) окисляє аскорбінову кислоту в дегідроаскорбінову молекулярним киснем. До ізомеризується ензимам відноситься трансаминаза, що каталізує перетворення аминогрупп амінокислот в кетогрупи кетокислот. До расщепляющим С-С-зв'язок ензимам відноситься карбоксилаза, що каталізує декарбоксилювання. [C.306]
Цитохром с, має молекулярний вага 12 400 і містить одну гемовую групу. бере участь в перенесенні електронів в електрон-транспортного ланцюга від акцептора водню на кисень. Гемовое залізо знаходиться в нізкоспіновом стані як в Ре (П) -, так і Ре (1І) -стан, так що тільки окислений цитохром с має парамагнетичний центр. [C.397]
Найважливіше місце в концепції Палладіна займає, далі, положення про те, що обов'язковим учасником дихання живої клітини є вода. яка виконує роль донатору водню для відновлення пігменту в хромоген. У цьому ж процесі відновлення пігменту бере участь і водень окисляемого субстрату. Разом з тим вода є донором кисню. який йде на окислення вуглецю субстрату. Отже, СОГ дихання утворюється анаеробним шляхом. Роль же молекулярного кисню. по Палладіна, складається в окисленні хромогенів і перетворенні їх в пігменти таким чином. вільний кисень використовується для регенерації акцепторів водню. [C.219]
Флавопротеиди становлять досить велику групу окислювально-відновних ферментів, що окислюють найрізноманітніші субстрати і переносять водень, на різні акцептори. Це оксидази, що окислюють субстрати за допомогою молекулярного кисню з утворенням перекису водню, дегідрогенази, які переносять електрони від субстратів на цитохроми або штучні акцептори електронів. дегідрогенази, що відновлюють нікотинові коферменти і діафорази, окислюють відновлені нікотинові коферменти і діафорази, окислюють відновлені нікотинові коферменти за допомогою штучних акцепторів електронів. Наявність такого обширного кількості різноманітних субстратів і акцепторів водню. велика різноманітність процесів, що відбуваються, [c.157]
У попередніх повідомленнях було показано, що ізольований фермент Шардінгера (пергідрідаза, альдегідраза. Ксантиноксидаза), який обумовлює окислювально-восстановітольние реакції з альдегідами, гіпоксантин і ксантин за рахунок молекули води. не в змозі переносити молекулярний кисень на зазначені субстрати, т. е. грати роль безпосередньої оксидази. З іншого боку, Віланд не вдалося окислити феноли за допомогою ізольованої фенолоксідази при заміні кисню іншими акцепторами водню (метиленовая синь. Динітробензол і т. Д.). Ферментативний окислювально-відновний процес за рахунок молекули води і ферментативне окислення за рахунок молекули кисню представляють собою, отже, два абсолютно незалежних процесу. обумовлених різними фермен тами. У протиріччі з цим висновком, в літературі наводяться дані про існування сукцініл-дегідрази, яка викликає дегидрирование бурштинової кислоти як за допомогою метиленової сині. так і за допомогою молекулярного кисню. Предметом цього повідомлення і є з'ясування цього протиріччя. [C.531]
Аеробні дегідрогенази. для яких єдиним акцептором водню служить молекулярний кисень. називаються оксиду з а м і. Відбираючи водень від окисляемого субстрату і передаючи його кисню повітря. оксидази можуть утворювати воду або перекис кисню. З оксидаз важливу роль відіграють поліфенолоксі-даза і глюкозооксидаза, окислюють відповідно поліфенолів-ні сполуки (наприклад, пирокатехин в хинон) і глюкозу в глюконовую кислоту. [C.117]
Окислення p-D-глюкози в D - г л ю к о і о-б-л а к-т о н. Цю реакцію каталізує глюкозооксидаза (нотатін. Пеніцилін В), що містить ФАД (2 благаючи на моль ферменту) [438]. Молекулярна маса ферменту 154 ТОВ він міститься в цвілевих грибах Peni illium notatum і ін. [439, 4401. Механізм ферментного окислення вивчений за допомогою Н. меченной 0 [4411, при цьому виявилося, що кисень, що виділяється при розкладанні перекису водню під дією каталази. не містить О, т. е. глюкозооксидаза каталізує перенесення водню від глюкози в газовій фазі. акцептором водню служить газоподібний кисень. За радикальним механізмом в першого ступеня реакції (З-Л-глюкопіраноз (а) втрачає протон і електрон з утворенням вільного радикала (б), який, втрачаючи другий електрон, утворює оксоніевий іон (в). Прототропная реакція між оксоніевим іоном і перекисне аніоном завершує окислення з утворенням D-глюконо-б-лактона (г). [c.563]
Відновлення з'єднання Т-1У до лейко-Т-1У здійснюється за допомогою майже будь-якого відновлювача, такого, як фенілгідразин [411], цинковий пил і оцтова кислота або йодистоводородной кислота. Лейкосоль так легко окислюється, що її потрібно захищати від повітря або ацетильований. Однак лейкооснованне можна виділити, і воно окислюється не так легко [412]. Окислення лейкосполуки каталізується іонами багатьох металів, зокрема іоном двухвалентной міді [413], і відзначено зниження цистеїном або гли-татіоном [414]. При ензиматичною дегидрогенизации молекулярний кисень часто можна замінити з'єднанням Т-1У в якості акцептора водню. Якщо дегідрогенізація проводиться в присутності повітря. то вторинної функцією кисню є, ймовірно, окислення утворюється лейко-метил-нового блакитного [415]. У цих реакціях в умовах, описаних Міхаелісом [296], грає роль також вільний радикал метиленового блакитного. [C.583]
Крім названих вище, велике практичне значення мають ще дві оксидоредуктаз орто-діфенолоксідаза (поліфеіол-оксидаза, тирозиназа) і оксидаза аскорбінової кислоти. Обидва ферменти відносяться до підкласу, що включає каталізатори, які можуть окисляти монофеноли, зокрема тирозин, о-ді-феноли, поліфеноли, дубильні речовини та інші споріднені з ними сполуки. Акцептором водню тут служить молекулярний кисень. Обидва ферменти - медьпротеіди і містять міді 0,20-0,24%. Блокування останньої інактивує каталізатор повністю. Ферменти, що окислюють феноли і аскорбінову кислоту в рослинах, значно поширені в природі. Окислення вітаміну С хоча і небажано, так як знижує корисні властивості продуктів (їх вітамінну цінність), але воно не призводить до погіршення смаку, різкої зміни кольору і виникнення інших дефектів, як дія фенолази. Тому останній фермент весь час привертає увагу дослідників і технологів. [C.283]
Зауважимо тільки, що ми не спостерігали освіти саліцилової кислоти навіть і в тому випадку, коли замість кисню ми вживали перекис водню в якості акцептора водню. Наведене вище припущення Баха, таким чином. відпадає знаходиться в молоці пероксидаза не може лyнiіть причиною підвищеного окислення саліцилового альдегіду у присутності кисню. Але одночасно ці досліди виявляють і неспроможність предполон ення Виланда щодо того, що пероксидаза є не що інше, як дегідрази, що використовує в якості акцептора водню перекис водню. Пероксидаза так само мало в стані активувати водень саліцилового альдегіду і робити його здатним до безпосереднього з'єднання з молекулярним киснем або з киснем нерекісі, як і переносити активний кисень нерекісі на саліциловий альдегід. [C.523]
При окисленні НАД-Н (+ Н +) молекулярним киснем відбувається зміна потенціалу приблизно на 1,2 В. В залежності від потенціалу окислення субстрату (карбонові кислоти циклу Кребса) першими акцепторами водню є НАД + або НАДФ +, ФАД або ліпо-евая кислота . Так, наприклад, потенціал окислення ізолімонной і яблучної кислот близько 0,3 В. У цьому випадку реакція дегідрування протікає за участю оксидоредуктаз, коферментом яких служить НАД +. Потенціал окислення бурштинової кислоти близько 0. Первинним акцептором водню в реакції дегідрування янтарної кислоти є прапорець-вінсодержащіе ферменти з потенціалом близько 0,1 В. Цим пояснюється відмінність шляху окислення бурштинової кислоти від інших карбонових кислот циклу Кребса. Водень, минаючи НАД +, відновлює ФАД, а потім через ті ж самі переносники транспортується до кисню [9]. [C.403]
Окислення субстрату Ана (реакція П ферментом - акцептором електронів відбувається на лівій впешней поверхні мембрани. В результаті електро1І> 1 приєднуються до ферменту ЕТЦ, а протони переміщуються в воду. Потім електрони переносяться на праву (внутрішню) сторону мембрани і там відновлюють молекулярний кисень або який -або інший акцептор водню (позначений буквою в) Речовина в, приєднавши електрони, пов'язує нони Н + праворуч від мембрани, перетворюючись в ВН2. Синтез АТФ (реакція П) здійснюється таким чином. що два іона Н + отщепляя ються від АДФ н фосфату (Р) з правого боку мембрани. компенсуючи втрату двох І "при відновленні речовини В. Один з атомів кисню Фос [c.264]
Придатність солей тетразолия визначається їх особливими властивостями. Будучи акцепторами водню (електронів), вони повинні прінр1мать на себе водень, який, проходячи через всю систему переносників, з'єднується з молекулярним киснем. Відповідно окислювач-но-відновний потенціал (окислююча здатність) різних солей тетразолия є важливим критерієм їх гистохимической придатності. [C.210]
Високочастотний зміщення смуг валентних коливань води (н, см) в ІК-спектрах при нагріванні говорить про зміцнення водневих зв'язків. що пов'язано зі збільшенням внутрішньоструктурних тисків у рідині і збільшенням молекулярної маси ГК-асоціатів. Зміна термодинамічних умов в рідини і структурна трансформація ГК-асоціатів при нагріванні також призводять до зменшення ступеня переносу заряду від донора-кисню в сторону акцептора (водню) в зв'язку зі збільшенням кута НвОвН зі 104,4 ° до 107,9 °, відстаней - з 0,960 до 0,995А і RJ - з 1,544 до 1,605А. Зміцнення водневих зв'язків відповідно супроводжується зниженням величини діелектричної проникності і збільшенням енергії активації освіти ГК-асоціата, що обумовлює просторові труднощі при передачі заряду від неподіленого електронних пар кисню до водню вздовж площині сполучених зв'язків. [C.323]