Cтраница 2
Как и многие другие изотопы газовых веществ, тяжелый азот получают обычно термодиффузионным разделением азота воздуха. Эффект термической диффузии заключается в следующем. В однородной смеси газов или жидкостей при установлении температурного градиента возникают слабые диффузионные токи; при этом легкие компоненты переносятся в одном направлении, а тяжелые - в другом. [16]
Было найдено, что в образующемся анилине нет избытка тяжелого азота, в элементарном азоте столько же N15, сколько в исходном фенилгидразине, и в аммиаке столько же тяжелого азота, сколько в группе NH2 исходного фенилгидразина. Отсюда следует, что элементарный азот образуется из обоих атомов азота фенилгидразина, аммиак - только из азота групп NH2 и анилин - только из азота групп NH фенилгидразина. [17]
Из (1.29) следует, что и в этом случае разновидность молекул, содержащая тяжелый азот, имеет меньшее давление пара. Между тем различие масс тяжелой и легкой молекулы в обоих случаях приблизительно одинаково. Это интересное явление будет подробно обсуждено в гл. [18]
Значительные успехи в изучении метаболизма нуклеиновых кислот и иуклеопротеинов были достигнуты с помощью тяжелого азота и радиоактивного фосфора. Оказалось, что в живых организмах их распад и синтез протекают столь же быстро, как обновление аминокислот и белков. После введения меченого неорганического фосфора в тело мыши уже через час с ним обменивается 70 % фосфора рибонуклеиновой кислоты печени. Фосфор дезоксирибонуклеиновой кислоты обменивается гораздо медленнее в печени, но быстро в делящихся клетках. Этим, вероятно, объясняется избирательное накопление радиоактивного фосфора в раковых тканях, которое в ряде работ предлагалось использовать для диагноза и локализации рака. [19]
Это превращение, ранее остававшееся спорным, было доказано введением в пищу креатина, меченного тяжелым азотом в аминогруппе. [20]
Широко применяют также вещества, меченные стабильными изотопами - дейтерием 2Н, тяжелым кислородом 18О и тяжелым азотом 15N; однако далее речь будет идти только об использовании в органической химии радиоактивных изотопов. [21]
Значение меди в синтезе белка было наглядно доказано Л. К. Островской, Г. М. Яковенко, Б. А. Геллером в опытах с подкормкой растений солями, меченными тяжелым азотом. Деятельность окислительных ферментов, в состав которых входит азот, резко ослабляется при недостатке меди. Значительное влияние меди на скорость окислительно-восстановительных реакций в организмах доказано также многими другими исследователями. [22]
Животному вводили незаменимую аминокислоту лизин H2N ( CH2) 4 - CD ( N15H3) - COOH, меченный дейтерием и тяжелым азотом в ос-положе-ниях; В выделенном из организма лизине отношение D / N15 оставалось тем же, как и в вводимом. Это показывает, что дезаминирование лизина необратимо, так как, если бы группа N15H2 заменялась немеченой группой NH2, то отношение D / N15 увеличивалось бы. Эти наблюдения также подтверждают неспособность организма синтезировать лизин, так как в этом случае отношение D / N15 тоже не оставалось бы постоянным. [23]
Возможность включения отдельных аминокислот в белки была впервые показана после того, как в биохимических исследованиях стали применять аминокислоты, меченные радиоактивным углеродом, тяжелым азотом или радиоактивной серой. Механизм этого процесса тесно связан с биосинтезом белка заново. Аминокислоты перед включением в белок должны быть активированы. Активация аминокислот осуществляется под действием АТФ с образованием аденилатов аминокислот. Включение аминокислот в белки тесно связано с нуклеиновыми кислотами. [24]
Одновременно с восходящей конвекцией N02 переносится к холодной стенке путем диффузии и термодиффузии и захватывается нисходящим потоком, который, таким образом, прогрессивно обогащается тяжелым азотом. В итоге концентрат последнего в виде N02 собирается в нижнем резервуаре. [25]
Аммиак мочи образуется путем распада аминокислот в почках, но не происходит ни из мочевины, ни из аммиака пищи, что также было показано путем применения тяжелого азота. [26]
Было найдено, что в образующемся анилине нет избытка тяжелого азота, в элементарном азоте столько же N15, сколько в исходном фенилгидразине, и в аммиаке столько же тяжелого азота, сколько в группе NH2 исходного фенилгидразина. Отсюда следует, что элементарный азот образуется из обоих атомов азота фенилгидразина, аммиак - только из азота групп NH2 и анилин - только из азота групп NH фенилгидразина. [27]
Газообразный аммиак течет противотоком к водному раствору нитрата аммония и аммиака. Тяжелый азот концентрируется в ионе NH и, следовательно, накапливается в направлении к нижней части колонны. Секция обогащения в этой колонне не применяется, и газообразный аммиак выводится из верхней части колонны, а весь поток вниз нитрата аммония пополняется свежим материалом. По мере уменьшения размеров колонны исчерпывающей секции межступенчатый поток уменьшается путем постепенного отвода части газообразного аммиака, возвращения его в виде флегмы и вывода иона нитрата в виде отработанного нитрата натрия. [28]
Не подтвердилось и предположение, согласно которому первичным продуктом фотосинтеза в растениях является формальдегид. Применяя тяжелый азот, радиоактивный углерод и радиоактивный фосфор, ученые показали, что надо отказаться от мысли об одном единственном продукте начального фотосинтеза. Уже в первые секунды после начала освещения растения в зеленых частях его появляются сахара, органические кислоты, аминокислоты, белки и даже жиры, то есть все основные составные части того органического комплекса, ради которого возделывают растения. [29]
С помощью дейтерия в метиленовых группах орнитина было показано что он способен превращаться в организме в глютаминовую кислоту. Введением тяжелого азота в пролин было доказано превращение его в орнитин, глютаминовую кислоту и в оксипролин. [30]