химический каталог




Биохимия. Том 1

Автор Л.Страйер

ептидной цепи.

9.7. Стабильность спирали коллагена зависит от кооперативных взаимодействий

Если раствор тропоколлагена нагреть, то при характеристической температуре происходит изменение его физических свойств (рис. 9.11). Так, резко падает вязкость раствора, что указывает на потерю волокнистой структуры. Судя по изменению оптического вращения, исчезает спиральность структуры отдельных .цепей. Отсюда следует, что тепловое движение преодолевает те силы, которые стабилизируют тройную спираль, и в результате возникает разорванная структура - желатин, имеющий конфигурацию статистического клубка. Этот структурный переход возникает дискретно, при определенной температуре, аналогично тому, как происходит плавление кристалла.

Рис. 9.10. Поперечный срез через модель коллагена. Каждая цепь соединена водородной связью с двумя другими цепями (точки означают водородную связь), а-Углеродный атом остатка глицина в каждой цепи обозначен буквой G. Каждым третьим остатком в последовательностях аминокислот должен быть глицин, так как вблизи оси (центра) спирали не остается места для более крупного остатка. Обратите внимание, что пирролидоновые кольца расположены снаружи. Различные цепи тройной спирали показаны разным цветом.

Перешедший в биохимию термин «плавление» стал применяться в случаях, когда потеря высокоорганизованной структуры происходит в узких температурных пределах. Спираль тропоколлагена характеризуется высокой степенью упорядоченности по длине. Дискретность структурного перехода при повышении температуры указывает на то, что стабилизация тройной спирали обусловлена кооперативными взаимодействиями. Другими словами, спирализация обусловлена образованием множества усиливающих друг друга связей, каждая из которых сама но себе относительно слаба. Образование каждой из этих стабилизирующих связей в большой степени зависит от того, образуются ли одновременно и соседКожа теленка 232 65 39 37

Кожа акулы 191 53 29 24-28

Кожа трески 155 40 16 10-14

ние связи. Примером такой кооперативной структуры может служить застежка-молния. В последующих главах мы рассмотрим ряд других высококооперативных макромоле-кулярных структур: ДНК, вирусы, клеточные мембраны.

Температура, при которой спирализован-ность структуры утрачивается наполовину, называется температурой плавления (Т11Л). ГШ1 тропоколлагена служит критерием стабильности его тройной спирали. Для ин-тактных коллагеновых фибрилл сопоставимым показателем является температура сжатия Тсж. Коллагены различных видов организмов различаются по температуре плавления. Оказалось, что Т11Л и Тсж коллагенов связаны с температурой тела животного (табл. 9.2). Самой низкой Гпл характеризуются коллагены корюшки, тогда как у теплокровных Тия достигает наиболее высоких значений. Различия в термостабильности коррелируют с содержанием иминокислот (пролина и гидроксипролина) в коллагене. Чем выше содержание иминокислот, тем стаоилънее коллагеновая спираль. Содержание иминокислот в коллагене увеличивалось в процессе эволюции от холоднокровных к теплокровным.

Итак, стабильность спирали отдельной цепи тропоколлагена зависит от пролина и гидроксипролина, действующих в качестве замков. Далее тройная спираль стабилизируется поперечными водородными связями и вандерваальсовыми взаимодействиями между остатками на разных цепях. Наличие глицина в каждом третьем положении последовательности аминокислот служит сте-рическим разрешением для существования суперспирали.

Определение температуры плавления химически синтезированных полипептидных моделей коллагена пролило свет на биологическое значение процесса гидроксилиро-вания пролина. Так, обнаружилось, что Тил poly(Pro-Pro-Gly) составляет 24L,C, roi да как ТНп poIy(Pro-Hyp-Gly) равна 58°С; отсюда следует, что гидроксилироваиие значительно увеличивает стабильность тройной спирали. Этот вывод подтверждается результатами изучения нех идроксилированного коллагена, полученного путем инкубации клеток сухожилия с (ш'-бипиридилом соединением, образующим хелатное соединение с железом и потому ингибирующим пролилги-дроксилазу. Синтезированный этими клетками негидроксилированный коллаген не образует тройной спирали при 37°С, но быстро спирализуется при температуре ниже 24°С.

9.8. Нарушение гидроксилирования - один из биохимических дефектов при цинге

Значение гидроксилирования коллагена со всей очевидностью выступает при цинге. Жак Картье (J. Cartier) в 1536 г. очень живо описал эту болезнь, поразившую его спутников во время путешествия по реке Св. Лаврентия: «Одни лишились всех своих сил и не могли стоять на ногах... У других к тому же появились на коже багровые пятна крови, которые постепенно покрывали голени, колени, бедра, ягодицы, плечи, руки, шею. Изо рта стал идти зловонный запах, десны так загнили, что отпало все мясо до корней зубов, а сами зубы почти все выпали».

Способы предупреждения цинги были в сжатой форме сформулированы английским врачом Джеймсом Линдом (J. Lind), который писал в 1753 г.:

«Не раз уже убеждались в том, что зелень,

страница 89
< 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
картофелемялка электрическая для столовой
кровать низкая соня 14 с наклонной лестницей и горкой
часы настенные купить
смета на техническое обслуживание сплит систем

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
(22.01.2017)