химический каталог




Принципы структурной организации белков

Автор Г.Шульц, Р.Ширмер

ний, однако доминирующую роль имеет ограниченная группа метаболитов, включающая некоторые аминокислоты — производные аденозина и порфиринов; большинство белков специфически взаимодействует с одним или несколькими из таких метаболитов. Аденозиннуклеотиды и другие фосфорил-содержащие соединения, как правило, присоединяются к определенному месту складки Россмана.

Исследования гемсодержащих белков показывают, каким образом используются для биологических функций свойства полифункциональных химических соединений, таких, как железо порфир ино-вые комплексы. Белковая часть молекулы обеспечивает протекание в каждом случае единственной специфичной реакции на атоме железа гема и модификацию присущих гему химических свойств под действием физиологически важных факторов.

Для биологических процессов наиболее важны белки, которые образуют комплексы с двойными липидными слоями, сахаридами и нуклеиновыми кислотами. Некоторую информацию об этих белках можно получить из уже исследованных взаимодействий белок — лиганд. Для расширения наших представлений в этой области необходимы данные о трехмерных структурах таких комплексов.

В заключение отметим, что для исследования взаимодействий белков с любыми другими соединениями наиболее подходящими объектами являются иммуноглобулины. Что же касается взаимодействий между белками и группой наиболее важных метаболитов, то здесь уже могут быть сделаны структурные предсказания, относящиеся к большинству белков.

Глава 11 Структурные

основы механизма, действия и функции белков

11.1 Определения

Очень многие, а может быть, и все виды деятельности организма основаны на деятельности белков. Общая реакция всего организма на условия гомеостаза и на условия окружающей среды в конечном счете определяется изменениями на атомном или даже субатомном уровне [728]. В этой главе сделана попытка суммировать аспекты строения белков, которые можно отнести к категориям механизма, действия или активности и функции.

Механизм описывает последовательность во времени и' пространстве основных процессов, составляющих определенное действие или реакцию. Для того чтобы сформулировать механизм действия белка, необходимо знать детали пространственного расположения атомов и направленность молекулярных орбиталей. В настоящее время это возможно только в исключительных случаях, классическими примерами которых могут служить гемоглобин (разд. 10.3) и химотрипсин (разд. 11.2). Вопрос, относящийся к механизму: как работает белок?

Понятие действия, или активности, относится к наиболее очевидным проявлениям свойств белка. Например, действие химотрипси-на состоит в расщеплении пептида или полипептида. Вопрос, относящийся к действию: что делает белок?

Биологическая функция — это вклад некоего составляющего элемента в действие всей системы. Это означает, что функцию белка следует изучать в связи с более высокими уровнями функциональной иерархии [729]. В случае гемоглобина, например, такими более высокими уровнями являются циркуляция и метаболизм. Химотрипсин выполняет определенную функцию в системе пищеварения, перерабатывая белки пищи, а также функцию в системе защиты организма, инактивируя вредные полипептиды (некоторые гормоны, токсины и вирусные белки) до того, как они смогут атаковать эпителиальный барьер. Вопрос, относящийся к функции: каково назначение белка?

В последующих разделах на примере ферментов обсуждаются известные нам механизмы действия белков. В конце главы мы рассмотрим деятельность одного из органов — скелетной мышцы на уровне действия и функции белков.

11.2 Ферментативный катализ

Ферменты в миллиарды раз эффективнее искусственных катализаторов, хотя они работают в мягких биологических условиях.

Необыкновенным свойством ферментов является эффективность их каталитического действия. Катализируемые ферментами реакции протекают со скоростями, в Ю8—Ш20 раз большими, чем соответствующие некатализируемые реакции. Ферменты традиционно сравнивают с искусственными катализаторами, которые, как правило, в 108 — 109 раз менее эффективны для ускорения данной реакции, чем соответствующий фермент [730—732]. Кроме того, в отличие от экстремальных условий, часто необходимых для ускорения химических реакций в органической лаборатории, каталитическое действие ферментов достигается в водном растворе при биологических значениях рН и умеренных температурах и давлениях.

Специфичность действия ферментов предохраняет организм от засорения побочными продуктами. Другая особенность ферментов, которой химические катализаторы обладают лишь в редких случаях, состоит в специфичности действия. Воздействию подвергается только одно или несколько соединений (субстратов), с которыми протекает только один тип реакций. Отсутствие побочных реакций или побочных продуктов—это отражение того факта, что неконтролируемое загрязнение живой клетки недопустимо. Отсюда следует вывод, что использования в промышленных целях заслуживает не только каталитическая эффективность, но также (а возможно, и в большей мере) специфичность ферменто

страница 107
< 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

Скачать книгу "Принципы структурной организации белков" (3.40Mb)


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

 

 

Реклама
курсы авиокад
участок у воды на новой риге
столики журнальные белые круглые
качели люкс 2

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
(03.12.2016)