химический каталог




Биохимия. Том 1

Автор Л.Страйер

аправление связи: расположена ли она впереди или позади плоскости рисунка. В целом такая модель лучше, чем пространственная, позволяет рассмоРис. 1.2. Пространственные модели

атомов водорода, углерода,

азота, кислорода, фосфора

и серы.

Вода

Н20

Ацетат

Н

/

H,N—С

О

2 Ч

Каков механизм памяти? Каким образом возникает нервный импульс в сетчатке глаза при действии света? В чем причина рака? Каковы причины шизофрении?

1.1. Молекулярные модели

Взаимосвязь между трехмерной структурой биомолекул и их биологической функцией составляет лейтмотив настоящей книги. Для описания архитектуры молекул мы воспользуемся атомарными моделями трех типов: 1) пространственными, 2) построенными из шаров и палочек и 3) скелетными. Пространственные модели наиболее реалистичны. Размер и конфигурация атома в пространственной модели определяется его валентностью и радиусом ван< ^

10 А

Рис. 1.4. Сравнение различных моделей АТР: А -скелетная, Б-из шаров и палочек, В-пространственная. На моделях А и Б атомы водорода не показаны.

треть сложную структуру. Еще более простое представление о строении молекул можно получить с помощью скелетных моделей, в которых изображается только молекулярная сетка. Сами атомы в скелетных моделях не изображаются, но подразумевается, что они расположены в местах пересечения связей и на их концах. Скелетные модели часто используют для описания сложных биологических макромолекул, например молекул белка, состоящих из нескольких тысяч атомов. Сравнение трех типов моделей АТР-пространственной, из шаров и палочек и скелетной-приведено на рис. 1.4.

1.2. Пространство, время и энергия

При рассмотрении структуры молекул важно представлять себе их размеры (рис. 1.5). Измерения длины на атомарном уровне производят обычно в ангстремах; один ангстрем (А) равен 10 ~ 10 метра (м) или 0,1 нанометра (нм). Например, длина связи С—С составляет 1,54 А. Небольшие биомолекулы, в частности сахара или аминокислоты, как правило, имеют длину в несколько ангстрем. Биологические макромолекулы, например белки, по крайней мере в десять раз крупнее. Так, гемоглобин - белок эритроцитов, переносящий кислород,-имеет диаметр 65 А. Еще на порядок больше по размеру надмолекулярные комплексы. Например, диаметр рибосом-бе-лок-синтезирующих органелл клетки-составляет около 300 А. В диапазоне от 100 А (10 нм) до 1000 А (100 нм) лежат также размеры большинства вирусов. Клетки же, как правило, имеют в сотни раз большие размеры и измеряются уже в микрометрах (мкм). Например, наибольшая длина эритроцита равна 7 мкм (7 ? 104 А). Важно отметить, что предел разрешающей способности светового микроскопа составляет около 0,2 мкм (2000 А), что соответствует размеру многих клеточных органелл. Так, в световом микроскопе видны митохондрии - основные производители АТР в аэробных клетках. Большая часть наших представлений ообиологических структурах размерами от 1 А (0,1 нм) до 104 А (1 мкм) получена благодаря использованию электронной микроскопии и дифракции рентгеновских лучей.

Молекулы, составляющие живое, подвергаются постоянным превращениям. В биологических системах химические реакции катализируются ферментами, которые способны превращать субстрат в продукт реакции за время, исчисляемое, как правило, миллисекундами (мс, 10 ~3 с). Некоторые ферменты работают еще быстрее; реакция завершается за несколько микросекунд (мкс, 10" 6 с). Конформационные изменения биологических макромолекул протекают также очень быстро. Например, на раскручивание двойной спирали ДНК, необходимое для ее репликации и экспрессии, требуются лишь

АТОМЫ

МОЛЕКУЛЫ

Связь С-С

МАКРОМОЛЕКУЛЫ

Гемоглобин

НАДМОЛЕКУЛЯРНЫЕ КОМПЛЕКСЫ

Предел разрешения светового микроскопа

КЛЕТКИ

Эритроцит

Глюкоза

Рибосома

Бактерия

I »

1 А

10

10 А Ю-9 м 1 нм

102 А 10е м

103 А 1 0 7 м

104 А 106м 1 мкм

105 А 10 5 м

Рис. 1.5, Размеры некоторых биомолекул, надмолекулярных комплексов и клеток.

микросекунды. Поворот одного домена белка по отношению к другому занимает наносекунды (не, 10 " 9 с). Многие нековалентные связи в макромолекулах образуются и разрываются в течение лишь нескольких наносекунд. Процессы, протекающие еще быстрее, можно оценить лишь с помощью очень коротких световых импульсов лазерных установок. Примечательно, что начальное событие при зрительном восприятии-изменение структуры светопоглощаю-щих группировок -происходит в течение нескольких пикосекунд (пс, 10" 12 с) после поглощения фотона. Все это показывает, что скорости биологических процессов могут варьировать в широких пределах (рис. 1.6). Весьма важно представлять себе также длительность эволюционного времени. Жизнь на Земле возникла 3,5 • 109 лет тому назад, что соответствует 1,1 -1017 с.

Рассмотрим также изменения энергии, происходящие при различных молекулярных превращениях (рис. 1.7). Первичным источником необходимой для жизни энергии является Солнце, Поглощение видимого света, например фотонов зеленого света, дает 57 килокалорий на моль (ккал/моль). Содержани

страница 4
< 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

Скачать книгу "Биохимия. Том 1" (6.46Mb)


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

 

 

Реклама
KNS.ru - гипермаркет электроники предлагает роутер - поставщик товаров и оборудования для бизнеса в Москве.
скамейка чугунная волна
Рекомендуем фирму Ренесанс - лестницы чердачные купить - оперативно, надежно и доступно!
Чайники Индукционные

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
(25.04.2017)