Хімія і хімічна технологія
Марганець є одним з найважливіших біогенних елементів. Належить до числа мікроелементів. Його присутність в різних кількостях встановлено у всіх рослинних і тваринних організмах, перш за все в складі багатьох металлоферментов, в тканинах, в крові. З наявністю марганцю в рослинах і тваринах пов'язано багато біохімічні функції фотосинтез, окіслітельновосстановітельние процеси, синтез хлорофілу, вітамінів. Він істотно впливає на кровотворення. мінеральний обмін. сприяє виробленню антитіл. підвищують опірність організму до різних захворювань. [C.490]
Таким чином, вже в 30-х роках було доведено, що в хімічному відношенні молекула хлорофілу і простетичної група гемоглобіну однакові (рис. 6), тому що являють собою металлопорфиринов з тією лише різницею, що до складу першого входить магній, а другого - залізо . При цьому, однак, слід мати на увазі велике біологічне значення заліза для синтезу хлорофілу. Хоча залізо і не входить до складу хлоро [c.178]
До фотохімічним відносяться реакції, які відбуваються під дією квантів світла. Такі реакції численні, а деякі з них мають життєво важливе значення. Фотохімічними є реакції виділення кисню і асиміляції діоксиду вуглецю в процесі фотосинтезу, утворення озону з кисню під дією ультрафіолетового випромінювання Сонця, природний синтез хлорофілу і т. П. Фотохімічне розкладання бромистого срібла лежить в основі фотографічного процесу. З реакціями пов'язане явище люмінесценції, вицвітання фарб і т. П. [C.200]
Залізо. Без Ге в листі не утворюється хлорофіл, вони хворіють хлорозом. При нестачі заліза зменшується утворення цього пігменту і падає інтенсивність зеленого забарвлення. Однак залізо не входить в хлорофіл. Довгий час роль його в синтезі цієї речовини визнавалася непрямої. Вважали, що залізо регулює перебіг окислювально-восстано-вітельно процесів в синтезі хлорофілу. Нещодавно в ці уявлення внесена ясність. Виявилося, що ферменти, які беруть участь в утворенні хлорофілу. містять залізо. Відома цитохромними система їх, прискорює реакції окисного фосфорилювання. В її складі є залізо-порфірини. які переносять електрони при окисленні і відновленні. Беручи електрон, тривалентне залізо перетворюється в двовалентне віддаючи електрон, двовалентне залізо переходить в тривалентне. Нестача заліза затримує і синтез ауксинів в рослині. [C.312]
Залізо необхідно і рослинам воно бере участь в окіслітельновосстановітельние процесах, в кисневому обміні. При нестачі заліза в грунті рослини хворіють, сповільнюється синтез хлорофілу, затримуються їх зростання і розвиток. [C.429]
Вудворд [497] в синтезі хлорофілу застосував для альдегідів і кетонів дуже перспективну, стійку в кислому середовищі захисну групу. [C.258]
Короткочасне освітлення червоним світлом етіолірованних проростків тягне за собою глибокі зміни. Останні виражаються в тому, що збільшуються розміри листя. тканини набувають зелене забарвлення (обумовлену синтезом хлорофілу та інших хлоропластних компонентів), а запаси крохмалю інтенсивно утилізуються до початку активного фотосинтезу. [C.371]
Незважаючи на те що при синтезі хлорофілу світло служить для здійснення ендотермічних реакцій. в хімічній практиці він викликає лише екзотермічні реакції. Дійсно, світлова енергія сприяє утворенню активних форм, які за відсутності світла регенерують початкову систему або ж ініціюють реакції. подальший розвиток яких визначається самою реагує системою. [C.14]
Необхідно розповісти учням про те, що дослідники багатьох країн намагаються в даний час синтезувати найбільш складні матеріали, з яких складаються рослинні і тваринні організми. Блискучим досягненням в цій області став синтез хлорофілу - зеленого барвника рослин. [C.37]
Методом мічених атомів було встановлено, що порфириновой ядро і геміну і хлорофілу синтезується біологічно по одній і тій же схемі з гліцину і оцтової кислоти. Синтез хлорофілу в лабораторії здійснено в 1960 р (Р. Вудворд). [C.596]
У рослинах вітаміни групи К беруть участь в окіслітельновосстановітельние процесах і, зокрема, в процесі фото-синтетичного фосфорилювання, де вони служать проміжними переносниками електронів. Біосинтез вітамінів К відбувається в зелених частинах рослин і пов'язаний з синтезом хлорофілу. У хлоропластах вітаміну К більше, ніж в цитоплазмі клітини. Зелене листя багатшими цим вітаміном в порівнянні з плодами. [C.87]
Синтез каротиноїдів в хлоропластах. У фотосинтезуючих тканинах каротиноїди локалізовані в хлоропластах досить імовірно, що вони і синтезуються в цих органелах. Етіольовані проростки і вирощені в темряві культури Euglena gra ilis синтезували лише невеликі кількості каротиноїдів. головним чином ксантофиллов. У відповідь на короткочасне освітлення нормальні хлоропластної каротиноїди синтезуються разом з формуванням функціонуючих хлоропластів. Вважають, що дія світла опосередковано фітохромом. Каротиноїди представляють собою невід'ємну частину самої структури хлоропластів. і регуляція їх синтезу тісно взаємопов'язана з синтезом хлорофілу та інших компонентів хлоропластів (гл. 10). [C.82]
Уявлення про те, що утворення як хлорофілів, так і гемов передує синтез протопорфірину. після чого шляхи біосинтезу розходяться, в даний час стало загальновизнаним. Включення в молекулу протопорфірину атома магнію призводить через ряд послідовних перетворень до синтезу хлорофілу, тоді як включення заліза супроводжується утворенням гема. Все це ще раз свідчить про новий підтвердженні функціональної близькості М - і Ре-похідних порфіринів. Таким чином, питання про шляхи синтезу хлорофілу і гемоглобіну в організмах перейшов за останні роки з області чисто теоретичних побудов на твердий грунт експерименту. [C.192]
Синтез хлорофілу здійснений в 1960 р Р. Вудвордом і співробітниками. [C.545]
Структура хлорофілу. вже згадуваного в зв'язку з питаннями фотосинтезу, наведена на рис. 18-1. Він являє собою похідне порфірину. в якому чотири піррольних азоту комплексно пов'язані з магнієм (у вигляді Його будова було встановлено головним чином завдяки роботам Р. Вильштеттера. Г. Фішера і Дж. Конанта. Повний синтез хлорофілу був здійснений Р. Вудвордом з співробітниками в 1960 р [c.419 ]
Конвергентні схеми мають також ін. Переваги перед лінійними можливість роз'єднання подібних функц. груп по різних гілок схеми, в результаті чого значно спрощуються завдання забезпечення селективності р-ций (див. Регіоселективність і регіоспецифічно) можливість одночасної опрацювання разл. гілок схеми, а також внесення необхідних змін до ге чи інші ділянки схеми без порушення загального стратегич. задуму. Здійсненність конвергентного шляху синтезу будується на використанні р-ций, що забезпечують можливість складання молекул з великих блоків, що, поряд з синтонність підходом. в означає, мірою зумовило успіхи О. с. (Синтез хлорофілу, вітаміну B, j, полинуклеотидов н ін.) І переклад багатьох чисто препаративних синтезів в промислові (напр. Синтез стереоідіих гормонів і простагландинів). [C.401]
Вивчення порфиринов, хлорофілів і Коррін. особливо протягом останніх 30 років, зажадало багато зусиль і майстерності з боку як хіміків-органіків, так і біохіміків. Ще в 1880 р, схожість спектрів гема і хлорофілу навело на думку про їх структурному спорідненні. Будова гема було з'ясовано в 20-х роках Вильштеттером [1] і Фішером [2] і підтверджено синтезом вже в 1929 р Хімічний синтез хлорофілу був здійснений тільки в кінці 60-х років [3], хоча його будова було відомо вже в 1934 м Структура вітаміну В12, біологічно важливого похідного Корріна. була з'ясована в 1955 р [4], а через майже 20 років Вудвард [5] і Ешенмозеру [6] вдалося здійснити його повний синтез. [C.634]
Все зелене листя містять фермент хлорофіллазу. який каталізує гидролитическое відщеплення гнотового залишку від хлорофілу а. Фермент зберігає активність при високих концентраціях органічних розчинників (під час визначення його активності часто присутня до 4% ацетону) і специфічний щодо з'єднань з відновленим кільцем О [77, 86]. Збільшення активності хлорофіллази в зеленіючих тканинах [96] свідчить на користь класичної гіпотези [77], згідно з якою цей же фермент може каталізувати зворотну реакцію синтезу хлорофілу а з хлорофиллида а й фитола. хоча до цих пір не вдалося однозначно довести, що така реакція дійсно відбувається [97]. У зв'язку з цим цікаво відзначити, що в інших випадках біохімічний гідроліз і синтез складноефірних зв'язків зазвичай каталізується різними ферментами, причому при синтезі складних ефірів проміжно утворюються активовані ефіри (схема 25). [C.665]
У хлорофілі Ь одна метильная група замінена на альдегідну групу. Хлорофіли мають по одному дігідропіррольному ядру. Відповідні феофитина і феофорбіди легко ізомеризуються в порфірини, в ході процесу обидва атоми водню сприймаються вініл -ної групою. Синтез хлорофілу було здійснено в 1960 р Вудвардом [2.3.11] і Штрелен. [C.613]
Феопорфірін а й дезоксофілоерітрін були отримані повним синтезом (Г. Фішер), причому підтвердилося наведене вище будова хлорофілів. Нещодавно було здійснено повний синтез хлорофілу одночасно двома колективами одним - під керівництвом Р. Б. Вудворда і іншим - під керівництвом М. Стрелла і А. Коло-янова (1960 г.). Про роль хлорофілу в фотосинтезі в зелених листах уже говорилося. [C.634]
Нашими дослідами було показано, що абсцизовая кислота здатна пригнічувати і ряд інших процесів. пов'язаних, мабуть, прямо або побічно з синтезом білка. До числа таких процесів слід віднести гальмування надходження води в проростають насіння яблуні, затримку синтезу хлорофілу і гальмування збільшення семядолей в розмірах (Кефели. Турецька, Пустовойт-ва, Саидова, 1969). [C.186]
На відміну від фенольних інгібіторів абсцизовая кислота пригнічує розтягнення клітин відрізків колеоптилей в низьких концентраціях, а процес ризогенезу не пригнічує зовсім. Абсцизова кислота здатна пригнічувати ріст семядолей і надходження води в проростають насіння яблуні, а також затримувати синтез хлорофілу в таких семядолях. [C.201]
До сих пір не виділені прості мономерні тіоальдегідів, але доведено їх утворення як нестабільних частинок і участь in situ в багатьох реакціях [1-3]. В даний час відомо кілька стабільних тіоальдегідів. Перший представник цих сполук (11) описаний в 1960 р Вудвардом з співр. як важливий попередник в повному синтезі хлорофілу а [7]. В останні роки число прикладів цього малодоступними класу з'єднань зросла [2, 3] в основному завдяки роботам Райда з співр. [І, 12]. Всі ці тіоальдегідів мають подібні структури (див. Нижче) їх незвичайна стабільність безсумнівно обумовлена значним резонансним участю поляризованих форм, наприклад (12). [C.566]
Відстоюючи правомочність такого підходу до вирішення питання, вони спиралися на численні випадки в історії вивчення простетических груп гемоглобіну і хлорофілу, коли результати, отримані при роботі з одним пігментом, з успіхом використовувалися в дослідженнях іншого. Правильність їх точки зору підтвердили також наступні дані про те, що початкові стадії темнова реакцій утворення молекули хлорофілу повністю збігаються аж до протопорфирина з описаними вище стадіями освіти гема. Як показав Годневоднім з головних джерел вуглецевих атомів в молекулі протопорфирина є глюкоза та інші монози. дають початок ацетату, і, можливо, значної частини молекул глікоколу. Не зупиняючись детально на наступних етапах синтезу хлорофілу, наведемо схему цього процесу (по Годневу, 1959) [c.191]
Вище відзначалися показові випадки виявлення в рослинному світі з'єднань, характерних для тварин (сечовина), і навпаки, у тварин сполуки, характерні для рослин (аспарагін). Не менш цікаві факти стали відомі тепер і щодо поширення гемоглобіну і хлорофілу. Червоний пігмент крові виявлений у найпростіших і навіть в бульбочкових бактерій всіх бобових рослин ". А зелений пігмент рослин - у багатьох представників найпростіших (жгутиконосцев, корненожек, у поодиноких і колоніальних форм) і навіть в гемолімфі гусениць і лялечок багатьох травоїдних комах І якщо стосовно комах ще можна сперечатися, синтезується чи хлорофіл в їх організмі або потрапляє туди з їжею. то щодо найпростіших немає ніяких сумнівів в тому, що у них такі ж можливості для синтезу хлорофілу, як і у рослин для образ вання гемоглобіну. так як в обох випадках повинен відбуватися синтез порфіринового ядра в якості основного компонента простетичної групи пігменту. [c.192]