Cтраница 1
Окисление органических субстратов с помощью супероксид-иона представляет общий интерес, во-первых, по препаративным соображениям, а во-вторых, из-за той функции, которую, как оказалось, выполняет О2 - в биологических системах. [1]
Окисление органического субстрата протекает тем легче, чем сильнее его тенденция к отдаче электронов. [2]
Максимальная скорость окисления органического субстрата соответствует некоторой предельной величине потребления кислорода. [3]
Медь участвует в биохимических процессах как составная часть электронпереносящих белков, осуществляющих реакции окисления органических субстратов молекулярным кислородом. Этой ролью она обязана своим особым свойством как переходного металла. Имея два обычных валентных состояния, она в зависимости от природы и расположения лигандов позволяет медьсодержащим белкам охватывать широкий интервал окислительно-восстановительных потенциалов, а также обратимо связывать кислород и окись углерода. Каталитические центры медьпротеидов могут быть одно - и двуядерными. [4]
Таким образом, основные способы существования сульфатре-дуцирующих эубактерии включают хемоорганотрофию ( источники энергии - брожение или окисление органических субстратов в процессе сульфатного дыхания) или хемолитотрофию ( источник энергии - анаэробное окисление Н2 с акцептированием электронов на SO) B сочетании с конструктивным метаболизмом гетеротрофного или автотрофного типа. [5]
Широкое использование пространственно-затрудненных фенолов для стабилизации различных органических веществ при окислительной деструкции вызвало детальное исследование взаимодействия этих фенолов с перекисными радикалами, которые обычно возникают при окислении органического субстрата. Схема радикально-цепного окисления органического субстрата в присутствии ингибитора детально рассмотрена в обзорной работе242 ( см. также гл. [6]
В таких биохимических топливных элементах окисление органического субстрата происходит при помощи или энзимов, или соответствующих культур микроорганизмов. Уже найден ряд представителей этого класса веществ и установлено, что механизм их действия может быть как прямым, так и косвенным. При прямом механизме и топливо, и ферменты ( или соответствующие микроорганизмы) должны находиться в непосредственном контакте с отрицательным полюсом топливного элемента. В случае непрямого механизма действие бактерий заключается в отщеплении водорода, который затем поступает к электроду и там окисляется до воды. К числу бактерий, способных работать в биохимических топливных элементах, относятся, например, Pseudomonas methanica. Для своей жизнедеятельности они используют углерод метана или метилового спирта с одновременным высвобождением водорода. В присутствии этих микроорганизмов может происходить как прямая, так и косвенная активация органического топлива. Несколько более высокий потенциал наблюдается в первом случае, благодаря, по-видимому, тому, что водород выделяется здесь в атомарном состоянии. [7]
Комплексные соединения Со ( II) являются активными катализаторами различных окислительно-восстановительных процессов. Разложение перекиси водорода [1, 2], окисление органических субстратов [3] - пирогаллола, аскорбиновой кислоты, гваякола, бензидина и др. - резко ускоряется в присутствии азот - и азот-кислородсодержащих комплексов кобальта. Использование пероксидазной функции комплексов в аналитической ( кинетические методы определения следов металлов) и в органической химии ( мягкий синтез) значительно повышает интерес к исследованию этих соединений. [8]
В таких биохимических топливных элементах окисление органического субстрата происходит при помощи или энзимов, или соответствующих культур микроорганизмов. Уже найден ряд представителей этого класса веществ и установлено, что механизм их действия может быть как прямым, так и косвенным. При прямом механизме и топливо, и ферменты ( или соответствующие микроорганизмы) должны находиться в непосредственном контакте с отрицательным полюсом топливного элемента. В случае непрямого механизма действие бактерий заключается в отщеплении водорода, который затем поступает к электроду и там окисляется до воды. К числу бактерий, способных работать в биохимических топливных элементах, относится, например, Pseu-domonas methanica. Для своей жизнедеятельности они используют углерод метана или метилового спирта с одновременным высвобождением водорода. В присутствии этих микроорганизмов может происходить как прямая, так и косвенная активация органического топлива. Несколько более высокий потенциал наблюдается в первом случае, благодаря, по-видимому, тому, что водород выделяется здесь в атомарном состоянии. [9]
Синтетические структуры на основе порфиринов, содержащие донорно-акцепторные заместители ( аминокислоты, пептиды, хиноны), являются удобными моделями для изучения направленного переноса энергии и электронов в природных фотосинтетических процессах. Они могут быть использованы как катализаторы окисления органических субстратов и могут служить объектами исследования механизмов каталитических актов ферментных систем. [10]
Окисление органических веществ в живом организме может осуществляться либо путем присоединения к окисляемому субстрату кислорода, либо дегидрирования, либо отдачи электронов. В клетках тканей растений и животных наблюдаются все перечисленные типы окислительных реакций, катализируемых соответствующими ферментами. Однако окисление органических субстратов сводится в конечном счете к окислению водорода органического вещества до воды. Выделение углекислоты, так же как и освобождение энергии при дыхании, происходит в результате тех изменений, которые претерпевают молекулы органических веществ при дегидрировании. [11]
Состав дыхательных цепей карбоксидобактерий аналогичен таковому водородных бактерий. Одна ветвь ( органотроф-ная) содержит цитохромы Z558 с и аи вторая ( литотрофная) - цитохромы b56i и о. При окислении органического субстрата электроны поступают преимущественно в органотрофную ветвь цепи, при окислении Н2 и СО - в обе. [12]
Это, однако, не является единственным аргументом в пользу частично гетеротрофного питания пурпурных бактерий. Было показано [28, 30, 37, 41, 44, 82, 83], что окисление органических субстратов при дыхании бактерий часто сопровождается их частичной ассимиляцией. [13]
Прираневая зона механически поврежденного клубня картофеля является местом активных биосинтетических процессов. Помимо образования веществ фенольной природы и других фун-гитоксичных соединений, в этой зоне происходит новообразование белка, суберина, а также клеточное деление и формирование новых тканей. Все эти процессы для своей реализации нуждаются в энергии, которая поставляется в ходе окисления органического субстрата. [14]
Предполагается, что вся каталаза клеток сосредоточена в перокоисомах. Каталаза необходима для разрушения перекиси водорода, образовавшейся при окислении гликолата. Активность этого фермента приблизительно в 1000 раз выше, чем гликолатоксидазы или глиоксилатредуктазы. Пероксидазная реакция, представляющая собой разложение перекиси водорода Н2О2, сопряженное с окислением органических субстратов, в пероксисомах не обнаружена. [15]