Cтраница 1
Одноуглеродные соединения, в первую очередь метан, широко распространены в природе. Метан - конечный продукт жизнедеятельности одной из групп архебактерий, отход ряда промышленных процессов, основной компонент газов геохимического происхождения. [1]
В данном случае процесс расщепления не был доведен до специфических одноуглеродных соединений, но и в таком виде он дал информацию, достаточную для доказательства чередования метки через атом углерода и - в первом приближении - однородность такого ее распределения в углеродном скелете молекулы. Необходимость в упрощении операций химической деградации изучаемого вещества или даже необходимость прервать последовательность реакций деградации на полпути ( из-за того, что исчерпались запасы вещества) очевидна; тем не менее упрощения могут быть источником ошибок. Используемым при деградации химическим реакциям часто бывают свойственны неожиданные характеристики, являющиеся источником всякого рода трудностей. [2]
Метилотрофы - обитатели водоемов и почв различного типа, где идут процессы с образованием одноуглеродных соединений. Их выделяют из сточных вод, с гниющих растительных остатков, из рубца жвачных животных. Интерес к изучению метилотрофов связан не только с особенностями их метаболизма, но и с перспективами их практического использования: метилотрофы характеризуются активным ростом, высокими выходами биомассы, большим содержанием полноценного белка в клетке; являются эффективными продуцентами различных веществ. [3]
Значительное число бактерий способны синтезировать ферменты, позволяющие им использовать метан, метанол, метилированные амины, окись углерода и другие одноуглеродные соединения в качестве субстратов для роста. Очистка окружающей среды от ряда загрязняющих ее веществ возможна благодаря способности ферментов, образуемых микроорганизмами, разрушать компоненты пластмасс, пестициды и другие ядовитые соединения. [4]
Получение метки 2 - м и 8 - м атомами углерода свидетельствует о превращении 2 - С14 - глицина в активное одноуглеродное соединение. Получение же метки 5 - м углеродным атомом находится в соответствии с реакциями, приведенными на фиг. [5]
Таким образом, акцепторами электронов ( а в ряде случаев и донорами, и акцепторами) у метанобразующих бактерий является ряд одноуглеродных соединений ( С02, СО, формиат, метанол, метилированные амины) и единственное двухуглеродное соединение - ацетат. [6]
Сначала было высказано предположение, что этот фрагмент является метаболитом фенилала-нина - возможно, через 3 4-диоксифенилацет-альдегид. Затем фонд одноуглеродных соединений поставляет дополнительный атом углерода, именуемый углеродом берберинового мостика - по названию алкалоида бербери-на ( LXIII), который представляет собой бен-зилизохинолиновую кольцевую систему, биогенетически явно аналогичную индольным алкалоидам, таким, например, как иохимбин. [7]
В отношении способа питания различают две основные группы метилотрофов: факультативные и облигатные. Факультативные метилотрофы наряду с одноуглеродными могут использовать и некоторые полиуглеродные соединения. Группа облигатных метилотрофов включает эубактерии, использующие только одноуглеродные соединения. [8]
Сырьем для получения биомассы микроорганизмов могут служить природные газы, содержащие метан. Метанокисляющие бактерии родов Mycobacteriurn, Pseudobacterium, Actinomyces, Chromobacterium, Brevibacterium, Bacillus, Staphylococcus, a также некоторые другие микроорганизмы, способные ассимилировать метан в качестве источника углерода. Отличительной чертой перечисленных микроорганизмов является способность синтезировать все клеточные компоненты из одноуглеродного соединения, каким является метан. При этом возможны два варианта усвоения метана: 1) автотрофный, с образованием углекислого газа из метана; 2) гетеротрофный, при последовательном окислении метана через спирт и альдегид. [9]
Использовать С j - соединения могут многие аэробные и анаэробные прокариоты. Среди анаэробов такой способностью обладают, например, сульфатвосстанавливающие эубактерии, ме-танобразующие архебактерии, многие типичные хемо - и фото-трофные эубактерии. К метилотрофам относят облигатно аэробные эубактерии, обладающие способностью использовать в качестве единственного источника углерода и энергии одноуглеродные соединения. Круг таких организмов широк. [10]
Шимин и сотрудники [152-155] нашли, что а-углеродные атомы глицина используются в равной степени для синтеза пир-рольных колец и для образования метановых мостиков. Они пришли к выводу, что эти углеродные атомы молекулы прото-порфирина возникают за счет одного и того же производного глицина. Последняя может служить предшественником порфирина или подвергаться дез-аминированию с образованием альдегида а-кетоглутаровой кислоты, который в свою очередь может превращаться в янтарную кислоту и одноуглеродное соединение, используемое для синтеза пуринов, серина и метильной группы метионина. При введении 5 - С14 - 5-аминолевулиновой кислоты уткам метка была найдена в уреидных группах пуринов, в р-углеродном атоме серина и в метильной группе метионина. [11]