химический каталог




Органическая химия

Автор З.Гауптман, Ю.Грефе, Х.Ремане

етаболиты.

В основе процессов обмена веществ в большинстве случаев лежат простые обратимые реакции, которые многосторонне связаны друг с другом в цепочку последовательных конкурирующих реакций. Такие последовательности обратимых реакций часто называют подвижными равновесиями. Они тесно привязаны к узкой области температур, протекают в водных растворах и при строго определенных значениях рН. Эти реакции катализируются ферментами и регулируются гормонами. Высвобождающаяся при этом энергия проявляется в виде мускульной энергии или тепла или же накапливается за счет образования богатых энергией соединений (см. раздел 3.4). Энергия продуктов питания, используемая организмом, называется энергией физиологического сгорания. Для жиров она в среднем равна 9,4 ккал-г-1 [ж39,3 кДж'Г-1), для углеводов и белков — примерно равна 4,1 ккал-г-1 (та 17,3кДж-г-1).

Человеческий и животный организм могут существовать лишь при условии получения с продуктами питания (извне) органических веществ; эти вещества организм использует затем для нужд собственного строительства (для построения тех или иных тканей). Растения, напротив, могут строить органические вещества из неорганических соединений.

В последующих разделах будут рассмотрены главным образом процессы обмена трех важнейших для питания человека классов соединений; углеводов, жиров и белков. Биосинтез других природных веществ — алкалоидов, терпенов и стероидов был уже кратко описан в соответствующих предшествующих разделах 3.5.1 и 3.7.8.

ADR

АТР

СН20Н

с=о

,но-с-н

н-с-он I

н-с-онсн2оро3н2

фруктоза-8--фосфат

сн2ороэн2

с=о

но-с-н

н-с-он

н-с-он

СН20Р03Н2 Фруктоза -1,6 - дисросфат

(Яльдолаза)

1чн

Н-С-ОН

но-с-н

Н-С-ОН

н-с-он сн2он

глюкоза,

JL н

н-с-он но-с-н

Н-С-ОН

н-с-он I

сн2оро3н2 глюкоза - Б-фосфат

АТРсн2оро3н2

с=о

сн,он

1-фосфат Зиоксиацетона,

Р

I ОН

н-с-он снмолочная кислота

(Лакта тдегиВр'огеназа) ср

|чОН

с=о сн3

пировиноградная кислота

р р

сн2он

ти.церо-2-сросфат

н-с-оро3н2^6 с-°р°3н2

сн2

ЕНолпируВат-фосфат

АТР

ADF

Рис. 3.8.1. Последовательность реакций гликолиза.

3.8.1. ПРОЦЕССЫ УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА

Дисахариды и крахмал в организме человека распадаются с образованием моносахаридов (см. раздел 3.1.3). Галактоза и фруктоза превращаются в печени в глюкозу, так что в крови содержится исключительно глюкоза (около 0,1%). Накапливаются углеводы в организме в виде гликогена, построение и хранение которого1 также происходит в печени. Для обеспечения постоянного содержания сахара в крови гликоген может вновь расщепляться с образованием глюкозы. Другая возможность покрыть потребность организма в углеводах состоит в глюконеогенезе. Под ним понимают превращение а-аминокислот и жирных кислот в глюкозу (см. далее).

Поддержание постоянства содержания сахара в крови регулируется гормонами. Инсулин понижает содержание сахара в крови, так как он тормозит как деструкцию гликогена в печени, так и процессы глюко-неогеиеза. В мускулах инсулин повышает интенсивность процессов потребления глюкозы (окисление, а также образование гликогена). Антагонистами ннсулшиа являются гормоны надпочечников кортизол (гидрокортизон), кортизон и кортикостерон: они повышают содержание сахара в крови, причем в печени они стимулируют процессы глюконео-генеза, и понижают потребление глюкозы в мускулах.

Деструкция глюкозы

В организме человека и животных глюкоза в анаэробных условиях (в отсутствие кислорода) превращается в молочную кислоту (гликолиз). При алкогольном (спиртовом) брожении глюкоза дает этиловый спирт. Как гликолиз, так и спиртовое брожение протекают по одинаковой схеме вплоть до образования пировиноградной кислоты (рис. 3.8.1). Из глюкозы при этерификации по гидроксильной группе при С-6 с помощью АТР (аденозин-5'-фосфата) получается глюкозо-6-фосфат, который в присутствии фосфогексоизомеразы изомеризуется в фруктозо-6-фосфат. Из фруктозо-6-фосфата и АТР при участии фосфофруктокиназы образуется 1,6-дифосфат фруктозы. Последнее соединение под действием альдолазы расщепляется на монофосфат 1,3-диоксиацетона 'и 3-фосфат глицеринового альдегида. Оба соединения находятся в таутомерном равновесии, установление которого катализуется триозофосфатизомера-зой. З-Фосфат глицеринового альдегида окисляется при действии глице-ринальдегид-3-фосфатдегидрогеназы с одновременным фосфорилирова-нием за счет неорганического фосфата до 1,3-дифосфата глицериновой кислоты. После отщепления фосфатной группы в положении 1 под действием киназы фосфоглицериновой кислоты образуется 3-фосфат глицериновой кислоты, который под действием фермента фосфоглице-ромутазы перегруппировывается в 2-фосфат глицериновой кислоты. Енолаза дегидратирует 2-фосфат глицериновой кислоты до фосфата енольной формы пировиноградной кислоты, из которого при действии пируваткиназы высвобождается пировиноградная кислота.

При гликолизе образовавшаяся пировиноградная кислота под действием лактатгидрогеназы восстанавливается до молочной кислоты.

В образовании этанола из пировиноградной кислоты участвует ни-котицамидадениндинуклеотид NADH и декарбоксилаза пировиноградной кислоты:

СНа—СО—СООН СН3-СНО

СН3-СНО + NADH + Н+ —? СНз—СН2—ОН + NAD+

Водород, переносимый с участием NADH, поставляется дигидропи-ридиновым кольцом этого кофермента, которое переходит при этом в пиридиновое:

Суммарное уравнение гликолиза имеет вид:

2ADP, 2Н3Р04 й _ _,

С6Н,20б 2СН3—СНОН—СООН A»Ge = —197 кДж ? моль

—АТР, —2Н20

Из высвобождающихся при этом 197 кДж-моль-1 часть (64 кДж) накапливается в виде АТР, остальная часть (133 кДж-моль-1) выделяется в виде тепла. Энергетически полезный эффект гликолиза (накопление энергии) составляет примерно 33%.

В аэробных условиях (в присутствии кислорода) сначала протекает превращение пировиноградной кислоты в ацетилкофермент А:

HS—СоА, NAD+

СНз—СО—СООН - СНз—СО—S—СоА

—NADH, —Н+. -С02

Ацетилкофермент А далее по циклу лимонной кислоты и цепи превращений при дыхании (см. раздел 3.8.4) окисляется до диоксида углерода и воды.

Построение глюкозы

Организм человека или животного не в состоянии построить глюкозу из неорганических веществ. Однако в печени и в почках молочная кислота и а-аминокислоты могут превращаться в глюкозу (глюконеоге-нез). Важным промежуточным продуктом при этом, как и при деструкции глюкозы, является та же пировиноградная кислота. Тем не менее глюконеогенез не представляет собой просто обращения процесса гликолиза. Дело в том, что в перечисляемых ниже трех ступенях гликолиза равновесие сильно смещено в сторону образования продуктов реакции: при реакции, катализируемой гексокиназой, в сторону получения глю-козо-6-фосфата; при реакции, катализируемой фосфофруктокиназой — в сторону фруктозо-1,6-дифосфата; при реакции с участием пируваткина-зы — в сторону пировиноградной кислоты. Поэтому в процессе глюко-неогенеза эти ступени обходятся (рис. 3.8.2). Обращение превращения пировиноградной кислоты в фосфат енола пировиноградной кислоты осуществляется действием оксал

страница 196
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237

Скачать книгу "Органическая химия" (28.0Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
осенние букеты невесты купить
Компания Ренессанс лс 225 лестница - доставка, монтаж.
кресло престиж gtp
аренда помещения для хранения вещей в москве

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)