химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 1 (А-К)

Автор главный редактор В.А.Каргин

редполагать, что появятся модели атомной структуры молекул и других белков.

Ограниченный фактич. материал еще не позволяет говорить об общих закономерностях строения молекул глобулярных белков. Однако можно полагать, что белковые молекулы во многих случаях должны иметь кон-формацию, при к-рой максимальное число гидрофобных боковых групп остатков аминокислот находится внутри глобулы, а гидрофильные группы располагаются на ее поверхности в контакте с окружающей водной средой. Этот принцип построения глобулярных Б. предло-ждв-С. Е. Бреслером и Д. Л. Талмудом (1944). " Интересная особенность третичной структуры Б.— конформационная гомогенность, т. е. однотипность пространственной структуры всех молекул данного Б., подтверждающаяся самой возможностью ее выявления методами рентгеновской кристаллографии. Широко распространено представление, что первичная структура определяет третичную. Это подтверждается ренатура-цией ряда Б. путем специфич. скручивания полипептидной цепи из развернутого состояния (рибонуклеаза и др.). Однако при этом следует иметь в виду, что немаловажное значение при формировании третичной структуры могут играть условия биосинтеза Б. в клетке, напр. последовательное закручивание участков растущей полипептидной цепи.

Большое значение для функционирования Б. в качестве биологически активных веществ может иметь конформационная лабильность их молекул. Очевидно, имеются локальные изменения конформации, напр. в области активного центра ферментов.

х Четвертичная структура. Этот термин относится к макромолекулам, в состав к-рых входит несколько ио-липептидных цепей (субъединиц). При этом речь идет не о беспорядочной агрегации молекул из одной полипептидной цепи, а об образовании в значительной степени уникальных и, очевидно, монодисперсных макромоле-кул,/Следует отметить, что Б. с четвертичной структурой широко распространены и, по-видимому, этот уровень морфологич. организации типичен для многих Б. с мол. массой больше 50 ООО. Отдельные субъединицы в таких Б. соединены вторичными (водородными, солевыми, гидрофобными, дисульфидными и др.) связями. Разрыв этих связей при действии тех или иных агентов (изменение рН, ионной силы, темп-ры; действие мочевины, гуани-динхлорида, детергентов и пр.) приводит к диссоциации

Б. на субъедипицы. Удаление диссоциирующих агентов может привести к реассоциации и образованию исходных макромолекул из субъединиц.

Механизм образования Б. с четвертичной структурой в клетках пока мало изучен. В опытах in vitro (вне организма) в соответствующих условиях удается довольно легко получить нек-рые Б. с четвертичной структурой из отдельных субъединиц; поэтому весьма вероятно, что такие Б. образуются путем самосборки.

Б. с четвертичной структурой привлекают внимание потому, что именно наличие четвертичной структуры обусловливает ряд важных свойств Б., необходимых для выполнения важных биология, функций. Так, четвертичная структура определяет функции опорных (структурных) белков, напр. коллагена, ферментативную функцию ряда ферментов, иммунные свойства антител (у-глобулинов) и т. д. При нарушении четвертичной структуры утрачиваются соответствующие свойства этих Б. Еще большее общебиологич. значение имеет участие Б. с четвертичной структурой в регуляторных системах живых организмов. Особого внимания в этом отношении заслуживает аллостерич. регуляция.

Аллостерическая регуляция осуществляется воздействием не на активный центр молекулы Б ,'а на другой (аллостерич.), посредством к-рого осуществляется регуляция активного центра, напр. активация присоединения кислорода к гемоглобину. Гемоглобин пока единственный Б, с четвертичной структурой „для к-рого определена структура с разрешением 0,3 нм (3 А) Этот Б. состоит из двух пар субъединиц (а- и g-цепи), каждая из к-рых по своей третичной структуре практически идентична миоглобину и имеет такой же, как в мио-глобине, активный центр. Присоединение первой молекулы кислорода активирует присоединение молекул кислорода к остальным трем атомам железа гем-групп др, субъединиц. Зависимость насыщения кислорода от его парциального давления имеет S-образный вид. Как показал Перутц (1960), присоединение и отдача кислорода сопровождается существенными кон-формационными изменениями четвертичной структуры»— смещением субъединиц на расстояние порядка 0,7 нм (7 А) Родственный гемоглобину миоглобин, не имеющий четвертичной структуры, подобным свойством не обладает Второй сравнительно хорошо изученный пример аллостерич. Б.— фермент аспартаткарбамоилтрансфераза — первый фермент в цепи реакций биосинтеза пиримидиновых производных. Этот фермент (мол. масса 300 000) состоит из двух субъединиц с мол. массой 90 000, осуществляющих катализ, и четырех регуляторных субъединиц с мол. массой по 30 000. Конечный продукт указанной цепи реакций (цитидинтрифосфат) взаимодействует с регуля-торными субъединицами, в результате чего активность фермента снижается и вся цепь реакций прекращается (регуляция по типу обратной связи).

Для Б. с четвертичной структурой характерна кон-формационная лабильность, имеющая существенное значение для выполнения биологич. функций. Эта лабильность выражается в «движении» отдельных субъединиц в макромолекуле. При этом могут происходить небольшие изменения конформации полипептидных цепей внутри субъединиц.

Для фибриллярных Б., представляющих собой сильно асимметричные образования из вытянутых и часто параллельно расположенных полипептидных цепей, окончательных моделей строения пока нет.

Из фибриллярных Б. наиболее изучен коллаген, составляющий основную массу коллагеновых волокон соединительной ткани, кожи, сухожилий, костей; его мол. масса ок 400 000. Молекулы „коллагена имеют длину 280 нм (2800 А), толщину 1,5 нм (15 А) и состоят из скрученных вместе трех спиральных полипептидных цепей (а.1-, ос2- и аЗ-цепи). Длина проекции аминокислотного остатка на ось спирали равна 0,29 нм (2,9 А). В молекуле различают неполярные и полярные участки. В неполярные участки входит глицил-пролил-R, где R — остаток оксипролина или др. аминокислоты. Последовательность в полярных участках не установлена. Важное свойство коллагена — способность к тепловой денатурации, наз>\ риванием» коллагена При этом происходит распад треХспи-ральной структуры и сворачивание отдельных полипептидных цепей в беспорядочные клубки. Продукты такого «сваривания» наз желатиной. Наименее деградированную желатину из коллагена получают в р-рах при темп-ре порядка 35 °С. Менее изучены др. фибриллярные Б В полипептидной цепи фиброина шелка тутового шелкопряда преобладают участки, в к-рых остатки глицина чередуются с остатками аланина и еерина. Полипептидные цепи вытянуты и уложены параллельно друг другу в складчатые слои. Предполагается, что волокна фиброина содержат упорядоченные (кристаллич.) участки, к-рые чередуются с аморфными участками. Последние более разнообразны по аминокислотному составу. Белки волос, шерсти и др роговых образований (кератин ы), по-видимому, состоят из нескольких ot-спиральных полипептидных цепей, скрученных вместе подобно веревкам в канате Они отпичаютс я большим содержанием остатков цистина, обусловливающих существование большого количества дисульфидных связей между полипептидными цепями, высокую стабильность и нерастворимость волокон.

Физические и химические свойства

Физич. и химич. свойства Б. определяются их высокомолекулярной природой, компактностью укладки и неразветвленностью полипептидных цепей, специфич. химич. природой и взаимным расположением остатков аминокислот. Определенное влияние на свойства сложных Б.— протеидов, оказывает природа компонента, с к-рым Б. связан.

Нек-рые физич. характеристики Б. приведены ниже:

Мол масса от 6000 до 1 10е (у протеидов м б. и выше)

Константы седиментации sjjo w от 1 S до 20 S (и выше) Парциальный уд. объем, м'/кг

[см2/г] .... . (0,7—0,75) 10-3 [0,7—0,75]

Характеристич вязкость (для

глобулярных белков) [п], дл/г 0,04 (для р-ров фибриллярных Б. значительно выше)

Константа диффузии D, м2/сек

(см2/сек) ~ Ю-11 <~ 10-')

Уд. инкремент показателя преломления, м3/кг (см3/г) , . —1,9 10 —в(—0,0019)

Максимум поглощения в УФ-области спектра находится вблизи 280 нм, поглощение резко увеличивается при 185—240 нм, что, очевидно, обусловлено возбуждением электронов азота пептидной группы.

В ИК-области спектра Б. поглощают за счет СО-и NH-групп в области 1600 и 3100—3300си-1. Исследование спектров и дихроизма в этой области позволяет изучать водородные связи и их направление в Б. Значение уд. оптич. вращения Б. отрицательно и колеблется в широких пределах около среднего значения порядка —50°. При нарушении регулярных вторичных структур глобулярных Б. при денатурации происходит сдвиг значения этой величины в отрицательную область. Исследования дисперсии оптич. вращения, эффекта Кот-тона и кругового дихроизма широко используют дл^г изучения степени спирализации в Б. и регулярных структур вообще.

Б.— амфолиты, т. к. содержат кислые и основные группы; рК титруемых групп в Б. имеют след. значения:

а-карбоксильная 3,0—3 , 6

со-карбоксильная 3,0 — 4,7

гидроксильная тирозина . . . . 9,8—10,4

сульфгидрильная 9,1 —10,8

имидазольная 5 , 6—7 , 0

а-аминная 7,5—8,4

е-аминогруппа лизина 9, ' —10 , 6

гуанидиновая аргинина 12,0—13,0

Диссоциация этих групп определяет наличие заряда на молекулах Б. и, следовательно, подвижность в электрич. поле (электрофорез). Значение электрофоретич. подвижности Б. имеет порядок Ю-5 см21(в-сек) и зависит от рН и ионной силы. Значение рН, при к-ром нет избытка отрицательных или положительных зарядов, наз. изоэлектрич. точкой Б.

Для определения мол. масс Б. широко пользуются JMn-рацентрифугированием: методами седиментацион-ного*^>авновесия и неустановившегося равновесия Арчибальда — Тротмана. Реже применяют методы светорассеяния, осмометрии, метод рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами и др. В последнее время распространение получает метод гель-фильтрации на сефа-декс

страница 66
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334

Скачать книгу "Энциклопедия полимеров. Том 1 (А-К)" (15.84Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
напольная вешалка для одежды
Магазин KNS цифровые решения предлагает 6535EC1 - всегда быстро, выгодно и удобно.
заказать автобус в москве недорого 60 мест
wizardfrost.ru

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(25.05.2017)