АЗОТ В ОРГАНИЗМЕ
один
из осн. биогенных элементов, входящих в состав важнейших веществ живых
клеток - белков и нуклеиновых кислот. Однако количество А. в о. невелико
(1-3% на сухую массу). Находящийся в атмосфере молекулярный азот могут
усваивать лишь нек-рые микроорганизмы и сине-зелёные водоросли (см. Азотфиксация).
Значит. запасы азота сосредоточены в почве в форме различных минеральных
(аммонийные соли, нитраты) и органич. соединений (азот белков, нуклеиновых
к-т и продуктов их распада, т. е. ещё не вполне разложившиеся остатки растений
и животных). Растения усваивают азот из почвы как в виде неорганич., так
и нек-рых органич. соединений. В природных условиях для питания растений
большое значение имеют почвенные микроорганизмы (аммонификаторы), которые
минерализуют органич. азот почвы до аммонийных солей. Нитратный азот почвы
образуется в результате жизнедеятельности открытых С. Н. Виноград-ским
в 1890 нитрифицирующих бактерий, окисляющих аммиак и аммонийные соли до
нитратов. Часть усвояемого микроорганизмами и растениями нитратного азота
теряется, превращаясь в молекулярный азот под действием денитрифицирующих
бактерий. Растения и микроорганизмы хорошо усваивают как аммонийный, так
и нитратный азот, восстанавливая последний до аммиака и аммонийных солей.
Микроорганизмы и растения активно превращают неорганич. аммонийный азот
в органич. соединения азота - амиды (аспарагин и глу-тамин) и аминокислоты.
Как показали Д. Н. Прянишников и В. С. Буткевич, азот в растениях запасается
и транспортируется в виде аспарагина и глутамина. При образовании этих
амидов обезвреживается аммиак, высокие концентрации к-рого токсичны не
только для животных, но и для растений. Амиды входят в состав мн. белков
как у микроорганизмов и растений, так и у животных. Синтез глутамина и
аспарагина путём ферментативного амидирования глутамвиовой и аспарагиновой
к-т осуществляется не только у микроорганизмов и растений, но в определённых
пределах и у животных.
Синтез аминокислот
происходит путём восстановит, аминирования ряда алъде-гидокислогп и кетокислот,
возникающих в результате окисления углеводов (В. Л. Кретович), или путём
ферментативного переаминирования (А. Е. Браунштейн и М. Г. Крицман, 1937).
Конечными продуктами усвоения аммиака микроорганизмами и растениями являются
белки, входящие в состав протоплазмы и ядра клеток, а также отлагающиеся
в виде запасных белков. Животные и человек способны лишь в огранич. мере
синтезировать аминокислоты. Они не могут синтезировать 8 незаменимых аминокислот
(валин, изолейцин, лейцин, фенилаланин, триптофан, метионин, треонин, лизин),
и потому для них основным источником азота являются белки, потребляемые
с пищей, т. е., в конечном счёте,- белки растений и микроорганизмов.
Белки во всех
организмах подвергаются ферментативному распаду, конечными продуктами к-рого
являются аминокислоты. На следующем этапе в результате дезаминирования
органич. азот аминокислот вновь превращается в неорганич. аммонийный азот.
У микроорганизмов и особенно у растений аммонийный азот может использоваться
для нового синтеза амидов и аминокислот. У животных обезвреживание аммиака,
образующегося при распаде белков и нуклеиновых к-т, осуществляется путём
синтеза мочевой к-ты (у пресмыкающихся и птиц) или мочевины (у млекопитающих,
в т. ч. и у человека), к-рые затем выводятся из организма. С точки зрения
обмена азота растения, с одной стороны, и животные (и человек), с другой,
отличаются тем, что у животных утилизация образующегося аммиака осуществляется
лишь в слабой мере - большая часть его выводится из организма; у растений
же обмен азота "замкнут" - поступивший в растение азот возвращается в почву
лишь вместе с самим растением.
Лит.: Прянишников
Д. Н., Азот в жизни растений и в земледелии СССР.М,- Л.,1945; Браунштейн
А. Е., Главные пути ассимиляции и диссимиляции азота у животных, "Бахс>вские
чтения", 1957, т.12; Кретович В. Л., Биохимия автотроф-ной ассимиляции
азота, там же, 1961, т. 16; Фердман Д. Л., Биохимия, 3 нзд.,М., 1966; Кретович
В. Л. и Каган 3. С., Усвоение и превращение азота у растений, в кн.: Физиология
сельскохозяйственных растений, т. 2, М., 1967.
В. Л. Кретович,
3. С. Каган.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я