AC_М19

Сентябрь 13, 2022

Содержание

2. Промышленное получение аммиака Фриц Габер, Карл Бош – Нобелевская премия 1918 и 1931 за создание технологии
3. Цикл азота в биосфере (Нельсон, Кокс т.2, стр.6, 506-509)
4. Биологическая фиксация молекулярного азота воздуха
5. Азотофиксирующие организмы НИТРОГЕНАЗА БАКТЕРИИ - диазотрофы: - свободноживущие (рр. Azotobacter, Clostridium, все фотосинтезирующие, ряд АРХЕЙ…) -
7. Нитрогеназный комплекс Азоферредоксин (дегидрогеназа (или редуктаза) динитрогеназы, она же Fe-белок) - димер Молибдоферредоксин (динитрогеназа, FeMo-белок) -
8. Кластеры нитрогеназы
10. FeMo-кофактор Серый цвет – атомы Fe (7), желтые – S (9), черные – С, подписан Мо
11. Работа нитрогеназы У Rhizobium для восстановления 1N2 может идти от 12 до 35 АТФ Побочная реакция
14. Работа нитрогеназы N2 + 8H+ + 8e + 16АТФ→ 2NH3 + H2 + 16АДФ + 16Фн
16. Легоглобины – защита от О2 Из люпина Миоглобин кашалота
17. РАСТЕНИЕ: поглощение и переработка NH4+ из почвы (или от симбионтов) 2 типа транспортных систем: если аммония
18. Поглощение и переработка нитрата растением
19. Нитратредуктаза КФ 1.6.6.1 – металлофлавопротеин, гомоди- или тетрамер + ФАД + гем (цитохром b5) + молибдоптерин
20. Нитритредуктаза КФ 1.7.7.1 Мономер из 2х доменов. Кофакторы – 2 FeS-центра и сирогем Фд – белок
21. нитраты и нитриты Рекомендации ВОЗ - в сутки не более 3,7 мг нитратов на 1 кг
22. Типы токсического воздействия на организм человека ТОКСИЧНОСТЬ Первичная - самого нитрат-иона; Вторичная - нитрит-иона, Третичная –
25. Нитриты усиливают образование метгемоглобина Образование и удаление метгемоглобина. Метгемоглобинредуктаза функционирует с 3х-месячного возраста Норма в крови
26. Нитрозамины и их образование Нитрозамины – это соединения с группировкой =N-N=O Например, нитрит-ион в водной среде
27. Нитрозамины нарушают ДНК
29. Проблема нитратов в пище Управление Роспотребнадзора по Нижегородской области, 2018: превышение по нитратам из 2000 взятых
31. Пути синтеза белковых аминокислот 1) прямое восстановительное аминирование 1а) – образование амидов 2) переаминирование 3) ферментативные
32. Семейства белковых аминокислот по путям синтеза 1) Семейства 1 – 4 (на основе α-кетоглутаровой к-ты, ПВК,
33. Катаболизм аминокислот
34. Катаболизм аминокислот
35. Окислительное дезаминирование глутамата НАДН+Н+ ----→ 3 АТФ
36. Непрямое дезаминирование (трансдезаминирование) аминокислот АК α-кетокислота + NH3 1. трансаминирование АК + α-КГ глутамат + α-кетокислота
37. Реакции трансаминирования
38. Реакции декарбоксилирования
39. Реакции декарбоксилирования декарбоксилаза гистидин гистамин
40. Реакции декарбоксилирования
41. Реакции декарбоксилирования
42. Выведение аммиака
43. Пути выведения аммиака в зависимости от систематического положения и экологических условий обитания организмов
48. Скачать презентацию

Слайд 2

Промышленное получение аммиака
Фриц Габер, Карл Бош – Нобелевская премия 1918

и 1931 за создание технологии промышленного получения аммиака

+5000С, 300-350 атм.

Слайд 3

Цикл азота в биосфере
(Нельсон, Кокс т.2, стр.6, 506-509)

Слайд 4

Биологическая фиксация молекулярного азота воздуха

Слайд 5

Азотофиксирующие организмы НИТРОГЕНАЗА
БАКТЕРИИ - диазотрофы:
- свободноживущие (рр. Azotobacter, Clostridium, все фотосинтезирующие,

ряд АРХЕЙ…)
- в симбиозе или ассоциации с растениями (рр. Rhizobium, Azospirillum, Anabaena, Frankia …)
- в кишечнике животных
(р. Кlebsiella…)

Azotobacter

Rhizobium на люпине

60% N в теле термита –
продукт азотфиксации
бактерий пищеваритель-ного тракта

Слайд 6

Слайд 7

Нитрогеназный комплекс
Азоферредоксин (дегидрогеназа (или редуктаза) динитрогеназы, она же Fe-белок) - димер
Молибдоферредоксин

(динитрогеназа, FeMo-белок) -
тетрамер, имеет 2 центра

У Clostridium, Azotobacter и Anabaena бывают нитрогеназы, содержащие ванадий, у Azotobacter, Rhodobacter и Rhodopseudomonas – содержащие Fe.

связывания Fe-белка

Слайд 8

Кластеры нитрогеназы

Слайд 9

Слайд 10

FeMo-кофактор
Серый цвет – атомы Fe (7), желтые – S (9), черные

– С, подписан Мо (1), обведен голубым – недавно выявленный С.

Слайд 11

Работа нитрогеназы
У Rhizobium для восстановления 1N2 может идти от 12 до

35 АТФ

Побочная реакция при азотфиксации – восстановление Н+ до Н2.
В результате только 40-60% всего потока е- через нитрогеназу передается на N2.

Слайд 12

Слайд 13

Слайд 14

Работа нитрогеназы
N2 + 8H+ + 8e + 16АТФ→ 2NH3 + H2 + 16АДФ + 16Фн

Слайд 15

Слайд 16

Легоглобины – защита от О2
Из люпина
Миоглобин кашалота

Слайд 17

РАСТЕНИЕ: поглощение и переработка NH4+ из почвы (или от симбионтов)
2

типа транспортных систем:
если аммония мало – система высокого сродства (аммонийный транспортер АМТ, антипорт с Н+), несколько разных АМТ.
если аммония много – система низкого сродства (ионный канал).

Внутри растения – аминирование, амидирование

Слайд 18

Поглощение и переработка нитрата растением

Слайд 19

Нитратредуктаза КФ 1.6.6.1 – металлофлавопротеин, гомоди- или тетрамер
+ ФАД + гем

(цитохром b5) + молибдоптерин

1 субъединица (на рис.) ~1000 а-к-т

У высших растений – в цитозоле.

Есть отдельные центры связывания для НАДН и NO3-

Слайд 20

Нитритредуктаза КФ 1.7.7.1
Мономер из 2х доменов. Кофакторы – 2 FeS-центра и

сирогем

Фд – белок ферредоксин в окисленном или восстановленном состоянии

Слайд 21

нитраты и нитриты
Рекомендации ВОЗ - в сутки не более 3,7 мг

нитратов на 1 кг массы тела, нитритов – 0,2 мг на кг (именно по аниону),
250 мг нитратов, безопасных для условного едока массой в 70 кг = 350 мг NaNO3
Нормы в Германии 50-100 мг в сутки,
в большинстве стран СНГ – 300-320 мг
в США – 400-500 мг.

Слайд 22

Типы токсического воздействия на организм человека
ТОКСИЧНОСТЬ
Первичная - самого нитрат-иона;
Вторичная - нитрит-иона,

Третичная – действие нитрозаминов, образовавшихся из нитритов.
Кроме того, при метаболизме нитратов в организме возникает NO, обладающий сигнальным действием.

Взрослые: Острое отравление 1–4 г,
смерть 8 -14 г

Слайд 23

Слайд 24

Слайд 25

Нитриты усиливают образование метгемоглобина
Образование и удаление метгемоглобина.
Метгемоглобинредуктаза функционирует с 3х-месячного

возраста

Норма в крови – 2% метгемоглобина,
15% - вялость, сонливость,
более 50% - смерть.

Слайд 26

Нитрозамины и их образование
Нитрозамины – это соединения с группировкой =N-N=O
Например,

нитрит-ион в водной среде даст азотистую кислоту. Она при взаимодействии с аминами может дать нитрозамин.
НNO2 + (C2H5)2NH =>
=>(C2H5)2N-N=O + N2 + H2O

Слайд 27

Нитрозамины нарушают ДНК

Слайд 28

Слайд 29

Проблема нитратов в пище
Управление Роспотребнадзора по Нижегородской области, 2018:
превышение по

нитратам из 2000 взятых проб – в 12 . Снято с реализации несколько партий плодоовощной продукции объемом свыше 3 тонн.

Следует приобретать плодоовощную продукцию только в специально оборудованных и отведенных для этих целей органами местного самоуправления местах уличной торговли (при этом на вывеске должно быть указано наименование предприятия, его юридический адрес, ФИО индивидуального предпринимателя, продавец должен находиться в чистой санитарной одежде и иметь при себе бейджик с указанием ФИО и личную медицинскую книжку), а также на организованных рынках, ярмарках и в стационарной торговой сети.

Слайд 30

Слайд 31

Пути синтеза белковых аминокислот
1) прямое восстановительное аминирование
1а) – образование амидов
2)

переаминирование
3) ферментативные превращения

Слайд 32

Семейства белковых аминокислот по путям синтеза
1) Семейства 1 – 4 (на

основе α-кетоглутаровой к-ты, ПВК, 3-ФГК и ЩУК соответственно).
2) Гистидин
3) Семейство 5. Ароматические аминокислоты (шикиматный путь)

ВНИМАНИЕ! Есть НЕЗАМЕНИМЫЕ аминокислоты – путь синтеза
не равлизуется у данного организма.

Слайд 33

Катаболизм аминокислот

Слайд 34

Катаболизм аминокислот

Слайд 35

Окислительное дезаминирование глутамата
НАДН+Н+ ----→ 3 АТФ

Слайд 36

Непрямое дезаминирование (трансдезаминирование) аминокислот
АК α-кетокислота + NH3
1. трансаминирование
АК

+ α-КГ глутамат + α-кетокислота

2. дезаминирование глутамата
глутамат α-КГ + NH3

трансаминаза

ГДГ

Слайд 37

Реакции трансаминирования

Слайд 38

Реакции декарбоксилирования

Слайд 39

Реакции декарбоксилирования
декарбоксилаза
гистидин гистамин

Слайд 40

Реакции декарбоксилирования

Слайд 41

Реакции декарбоксилирования

Слайд 42

Выведение аммиака

Слайд 43

Пути выведения аммиака в зависимости от систематического положения и экологических условий

обитания организмов

Слайд 44

Слайд 45

Слайд 46

AC_М19

Содержание

Промышленное получение аммиака Фриц Габер, Карл Бош – Нобелевская премия 1918

Цикл азота в биосфере(Нельсон, Кокс т.2, стр.6, 506-509)

Биологическая фиксация молекулярного азота воздуха

Азотофиксирующие организмы НИТРОГЕНАЗАБАКТЕРИИ - диазотрофы:- свободноживущие (рр. Azotobacter, Clostridium, все фотосинтезирующие,

Нитрогеназный комплексАзоферредоксин (дегидрогеназа (или редуктаза) динитрогеназы, она же Fe-белок) - димерМолибдоферредоксин

Кластеры нитрогеназы

FeMo-кофакторСерый цвет – атомы Fe (7), желтые – S (9), черные

Работа нитрогеназыУ Rhizobium для восстановления 1N2 может идти от 12 до

Работа нитрогеназыN2 + 8H+ + 8e + 16АТФ→ 2NH3 + H2 + 16АДФ + 16Фн

Легоглобины – защита от О2Из люпинаМиоглобин кашалота

РАСТЕНИЕ: поглощение и переработка NH4+ из почвы (или от симбионтов)2

Поглощение и переработка нитрата растением

Нитратредуктаза КФ 1.6.6.1 – металлофлавопротеин, гомоди- или тетрамер+ ФАД + гем

Нитритредуктаза КФ 1.7.7.1Мономер из 2х доменов. Кофакторы – 2 FeS-центра и

нитраты и нитритыРекомендации ВОЗ - в сутки не более 3,7 мг

Типы токсического воздействия на организм человекаТОКСИЧНОСТЬПервичная - самого нитрат-иона; Вторичная - нитрит-иона,

Нитриты усиливают образование метгемоглобинаОбразование и удаление метгемоглобина. Метгемоглобинредуктаза функционирует с 3х-месячного

Нитрозамины и их образованиеНитрозамины – это соединения с группировкой =N-N=O Например,

Нитрозамины нарушают ДНК

Проблема нитратов в пищеУправление Роспотребнадзора по Нижегородской области, 2018: превышение по

Пути синтеза белковых аминокислот1) прямое восстановительное аминирование 1а) – образование амидов2)

Семейства белковых аминокислот по путям синтеза1) Семейства 1 – 4 (на

Катаболизм аминокислот

Катаболизм аминокислот

Окислительное дезаминирование глутаматаНАДН+Н+ ----→ 3 АТФ

Непрямое дезаминирование (трансдезаминирование) аминокислот АК α-кетокислота + NH3 1. трансаминирование АК

Реакции трансаминирования

Реакции декарбоксилирования

Реакции декарбоксилированиядекарбоксилазагистидин гистамин

Реакции декарбоксилирования

Реакции декарбоксилирования

Выведение аммиака

Пути выведения аммиака в зависимости от систематического положения и экологических условий

Похожие презентации

Промышленное получение аммиака
Фриц Габер, Карл Бош – Нобелевская премия 1918

Цикл азота в биосфере
(Нельсон, Кокс т.2, стр.6, 506-509)

Азотофиксирующие организмы НИТРОГЕНАЗА
БАКТЕРИИ - диазотрофы:
- свободноживущие (рр. Azotobacter, Clostridium, все фотосинтезирующие,

Нитрогеназный комплекс
Азоферредоксин (дегидрогеназа (или редуктаза) динитрогеназы, она же Fe-белок) - димер
Молибдоферредоксин

FeMo-кофактор
Серый цвет – атомы Fe (7), желтые – S (9), черные

Работа нитрогеназы
У Rhizobium для восстановления 1N2 может идти от 12 до

Работа нитрогеназы
N2 + 8H+ + 8e + 16АТФ→ 2NH3 + H2 + 16АДФ + 16Фн

Легоглобины – защита от О2
Из люпина
Миоглобин кашалота

РАСТЕНИЕ: поглощение и переработка NH4+ из почвы (или от симбионтов)
2

Нитратредуктаза КФ 1.6.6.1 – металлофлавопротеин, гомоди- или тетрамер
+ ФАД + гем

Нитритредуктаза КФ 1.7.7.1
Мономер из 2х доменов. Кофакторы – 2 FeS-центра и

нитраты и нитриты
Рекомендации ВОЗ - в сутки не более 3,7 мг

Типы токсического воздействия на организм человека
ТОКСИЧНОСТЬ
Первичная - самого нитрат-иона;
Вторичная - нитрит-иона,

Нитриты усиливают образование метгемоглобина
Образование и удаление метгемоглобина.
Метгемоглобинредуктаза функционирует с 3х-месячного

Нитрозамины и их образование
Нитрозамины – это соединения с группировкой =N-N=O
Например,

Проблема нитратов в пище
Управление Роспотребнадзора по Нижегородской области, 2018:
превышение по

Пути синтеза белковых аминокислот
1) прямое восстановительное аминирование
1а) – образование амидов
2)

Семейства белковых аминокислот по путям синтеза
1) Семейства 1 – 4 (на

Окислительное дезаминирование глутамата
НАДН+Н+ ----→ 3 АТФ

Непрямое дезаминирование (трансдезаминирование) аминокислот
АК α-кетокислота + NH3
1. трансаминирование
АК

Реакции декарбоксилирования
декарбоксилаза
гистидин гистамин