Пример: Транспортная логистика
Я ищу:
На главную  |  Добавить в избранное  

Химия /

Органические кислоты и их обмен

←предыдущая  следующая→
1 2 3 4 



Скачать реферат


МИНИСТЕРСТВО АГРАРНОЙ ПОЛИТИКИ УКРАИНЫ

ТМПХГТУСХ

РЕФЕРАТ

ПО БИОХИМИИ

«ОРГАНИЧЕСКИЕ КИСЛОТЫ И ИХ ОБМЕН»

ВЫПОЛНИЛ: ПРИНЯЛ:

СТ. ГР. ХЛД-21 ГОНЧАРОВА Н. В.

СОЛЯНИК А. Ю.

ХАРЬКОВ 2004 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Вступление

1 Органические кислоты алифатического ряда

2 Обмен органических кислот у низших растений

3 Обмен органических кислот у высших растений

Выводы

ВСТУПЛЕНИЕ

В растениях, как и в любых других организмов происходит обмен кислот, что обеспечивает жизнь. Исследования таких ученных, как С. В. Солдатенкова, В. С. Буткевича, известного польского исследователя Т. Хшонща, французского ученого М. Мойара и работавшего в Праге К. Бернгауэра, Д. М. Михлиным и А. Н. Бахом, а также М. П. Пятницким, Д. М. Михлиным и А. Н. Бахом внесли большой отпечаток в развитие и изучение биохимии. Исследования свойств и поведения растений в разных средах и при разных условиях, позволяет использовать их для блага человечества как в медицинских целях, пищевой промышленности, так и в повседневной жизни.

1 ОРГАНИЧЕСКИЕ КИСЛОТЫ АЛИФАТИЧЕСКОГО РЯДА

Содержащиеся в растениях органические кислоты алифатического ряда под¬разделяются на две большие группы – летучие (перегоняющиеся с водяным па¬ром) и нелетучие. Органические кислоты растений содержатся в них как в свобод¬ном виде, как и в виде солей или эфиров. Из летучих кислот наиболее важными являются муравьиная, уксусная и масляная кислоты.

Муравьиная кислота НСООН представляет собой подвижную жидкость с резким запахом. Найдена в крапиве, малине; в виде сложных эфиров содержится в яблоках.

Уксусная кислота СН3-СООН встречается в различных плодах и раститель¬ных соках. В особенно больших количествах образуется при уксуснокислом бро¬жении как продукт жизнедеятельности уксуснокислых бактерий. Уксусная кис¬лота, по данным С. В. Солдатенкова, составляет до 85% всех органических кис¬лот в зерне пшеницы и кукурузы. Содержится в свободном виде и в виде различ¬ных сложных эфиров в яблоках.

Масляная кислота СН3-СН2-СН2-СООН встречается в небольших коли¬чествах в растениях как в свободном виде, так и в виде сложных эфиров. Свобод¬ная масляная кислота обладает сильным и весьма неприятным запахом (запах несвежего сливочного масла). Масляная кислота образуется при маслянокислом брожении. В растениях найдены также -окси- -кетомасляная кислота СН3-СН(ОН)-СО-СООН и -окси- -кетомасляная кислота НОСН2-СН2-СО-СООН. У ряда бактерий (Bacillus megaterium, водородные бактерии, фотосинтезирующая бактерия Rhodospirllum rubrum, Azobacter, Rhizobium и др.) в качестве важного запасного вещества накапливается ( -оксимасляная кислота СН3-СН(ОН)-СН2-СООН и ее полимеры. Масляная кислота применяется в парфюмерной и кондитерской промышленностях в виде сложных эфиров, являющихся ценными ароматическими веществами. Например, метиловый эфир масляной кислоты обладает запахом яблок, этиловый — ананасов и т. д.

Молочная кислота ( -оксипропионовая) СН3-СН(ОН)-СООН обнаружена во многих растениях. Довольно заметное количество ее содержат листья мали¬ны. Молочная кислота часто образуется при анаэробном дыхании растений; осо¬бенно в больших количествах – при молочнокислом брожении, вызываемом мо¬лочнокислыми бактериями.

Пировиноградная кислота СН3-СО-СООН – простейшая кетокислота – важнейший промежуточный продукт при диссимиляции углеводов в растении, а также при спиртовом и молочнокислом брожении. Найдена во многих растени¬ях. В ряде растений обнаружена оксипировиноградная кислота НОСН2-СО-СООН.

Щавелевая кислота НООС-СООН – простейшая дикарбоновая кислота. Для нее характерна кальциевая соль, нерастворимая в воде и даже в уксусной кислоте. Чрезвычайно широко распространена в растениях, как в свободном виде, так и в виде солей. Особенно часто содержится в растениях в виде щавелево¬кислого кальция, который иногда накапливается в очень больших количествах в форме сросшихся между собой кристаллов. Большие количества щавелевой кислоты содержат некоторые мясистые растения – суккуленты (молодило и др.). В плодах и ягодах она содержится в незначительном количестве – от 0,005 до 0,06%. Щавелевая кислота может накапливаться в результате развития на са¬харных растворах некоторых плесневых грибов.

Щавелевоуксусная кислота НООС-СО-СН2-СООН – важный промежуточный продукт цикла Кребса, связывающий между собой превращения углево¬дов и аминокислот. Играет важную роль в биосинтезе аспарагиновой кислоты, аланина и аспарагина. Найдена во многих растениях.

Яблочная (оксиянтарная) кислота НООС-СН2-СН(ОН)-СООН чрез¬вычайно широко распространена в растениях; преобладает в рябине, барбарисе (до 6%), кизиле, яблоках (вообще в семечковых и косточковых плодах). Она со¬держится в плодах томатов, семенах злаков и бобовых, а также в листьях. В рас¬тениях табака и махорки — до 6,5%. Большие количества яблочной кислоты на¬капливаются в вегетативных органах сочных растений — суккулентов — моло¬дила, агавы, кактусов. Например, у агавы и молодила эта кислота составляет до 8—10% сухого вещества. Отсутствует в плодах цитрусовых и в клюкве. Яблочная кислота имеет приятный вкус и безвредна для организма человека. Она применя¬ется при изготовлении фруктовых вод я некоторых кондитерских изделий. Образуется в цикле Кребса.

Винная (диоксиянтарная) кислота НООС-ОН(ОН)-СН(ОН)-СООН встре¬чается в растениях в виде оптически активной D-винной кислоты, а также в виде рацемической DL-винной, или виноградной, кислоты. Встречается преимущест¬венно в растениях южных широт. В значительном количестве D-винная кислота содержится в винограде вместе с L-яблочной и виноградной кислотами. В других плодах и ягодах D-винная кислота либо содержится в весьма незначительном ко¬личестве, либо отсутствует. При изготовлении и выдержке виноградных вин по¬лучаются значительные количества отходов в виде винного камня (кремортартара), который представляет собой кислую калиевую соль винной кислоты НООС-СН(ОН)-СН(ОН)-СООК. Винная кислота и винный камень широко применя¬ются при производстве фруктовых вод, для изготовления химических разрыхли¬телей теста, в текстильной промышленности при изготовлении протравы и красок, в медицине. В радиопромышленности и при количественном определении сахара применяется сегнетова соль – двойная калий-натриевая соль винной кислоты КООС-СН(ОН)-СН(ОН)-СООNа.

Лимонная кислота очень широко распространена в растениях. В растениях южных широт ее содержание выше, чем в северных. В ягодах – смородине, ма¬лине, землянике – лимонная кислота преобладает над яблочной. В плодах цит¬русовых содержится главным образом лимонная кислота (в лимонах до 9% сухой массы). Значительное количество лимонной кислоты содержится в листьях и стеб¬лях махорки – до 7-8% от сухой массы

(А. А. Шмук).

Кроме упомянутых органических кислот в растениях содержатся также многие другие кислоты – продукты окисления сахаров (например, глюконовая, глюкуроновая и аскорбиновая кислоты). Содержатся в растениях также цикли¬ческие органические кислоты, которые будут рассмотрены в разделе, посвящен¬ном гидроароматическим и фенольным соединениям.

Рассмотрение химизма процесса дыхания ясно показало, что ор¬ганические кислоты образуются в процессе дыхания растений и представляют собой продукты неполного окисления сахара. Вместе с тем органические кислоты – исходный строительный материал для синтеза самых различных соединений – углеводов, аминокислот и жиров.

2 ОБМЕН ОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ У НИЗШИХ РАСТЕНИЙ

Образование и превращение органических кислот весьма детально исследовано у микроорганизмов – бактерий и особенно у плесневых грибов. Это объясняется тем, что многие из органических кислот, синтезируемых бактериями и плесневыми грибами, играют важную роль в различных отраслях промышленности, в частности в пищевой. Таковы, например, лимонная, фумаровая, глюконовая, молочная, итаконовая и уксусная кислоты. Необходимость разработки наиболее эффективных промышленных схем производства этих органических кислот послужила причиной интенсивного экспериментального исследования условий их образования и превращения под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов.

Большие успехи в изучении обмена органических кислот у низших растительных организмов связаны с именами выдающегося советского биохимика — профессора

В. С. Буткевича, известного польского исследователя Т. Хшонща, французского ученого М. Мойара и работавшего в Праге К. Бернгауэра.

Интенсивное изучение образования органиче¬ских кислот плесневыми грибами началось в кон¬це прошлого столетия, после того как К. Вемеру в 1891 г. удалось показать, что многие плесне¬вые грибы, культивируемые на сахарных раство¬рах или на пептоне, образуют значительные коли¬чества лимонной и щавелевой кислот. Позднее было установлено, что в культурах плесневых грибов образуются также фумаровая, глюконовая, янтар¬ная, яблочная и другие органические кислоты.

В связи с большим значением лимонной кисло¬ты в пищевой промышленности, а также вследствие ее применения в качестве консерванта при перели¬вании крови

←предыдущая  следующая→
1 2 3 4 



Copyright © 2005—2007 «Mark5»