химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

ссов жизнедеятельности. Белки-ферменты катализируют все химические, электрохимические и механохимические процессы в клетках и в организмах. Важнейшей функцией белков можно считать ферментативную. Специализированные ферменты служат катализаторами всех метаболических реакций, репликации ДНК, транскрипции текста ДНК в текст мРНК, трансляции этого текста при биосинтезе белка. Белки являются и регуляторами генетических функций нуклеиновых кислот. Регуляторные ферменты, называемые аллостерическими (гл. 6), обеспечивают обратные связи в метаболических цепях.

Движение клеток и организмов, выполнение ими механической работы {например, мышечной) производятся особыми сократительными белками, служащими рабочими веществами этих процессов. Сократительные белки выполняют ферментативную, АТФ-азную функцию, реализуют превращение химической энергии (запасенной в АТФ, с. 40) в механическую работу. «Зарядка аккумулятора», т. е. окислительное фосфорилирование, происходит в мембранах митохондрий при непременном участии ферментов дыхательной цепи. Окислительно-восстановительные ферментативные процессы происходят и при фотосинтезе. Другие мембранные белки ответственны за активный транспорт молекул и ионов сквозь мембраны и, тем самым, за генерацию и распространение нервного импульса. Белки определяют все метаболические и биоэнергетические процессы.

В организмах животных некоторые специальные белки выполняют особые функции. Белки служат для запасания (миоглобии) и переноса (гемоглобин, гемоцианин) кислорода. Некоторые низкомолекулярные белки, точнее, полипептиды, являются гормонами (с. 50). Гамма-глобулины высших организмов защищают их от чужеродных биополимеров, функционируя в качестве антител — в иммунных процессах. Наконец, белки, входящие в состав соединительной ткани, хрящей и сухожилий, а также белки кожи, волос и перьев выполняют опорную функцию, обеспечивая надежную и в то же время подвижную взаимосвязь органов, целостность организма и его защиту от внешних воздействий.

Можно сказать, что белки являются обязательными участниками запасания, передачи, трансформации и рецепции химических сигналов — макромолекул, молекул и ионов — в живых системах. Во многих случаях сигналами, их рецепторами и преобразователями служат сами белки. Белки, входящие в состав-рецепторных систем организма, перекодируют внешние сигналы на химический и электрохимический язык.

Молекулы белков — самые сложные из известных науке. Их: биологически функциональная пространственная структура, а также структура надмолекулярных систем, содержащих белки (мембраны и др.), определяются как химическими связями в белковых цепях, так и целой гаммой слабых взаимодействий. Нативные белки никогда не являются статистическими клубками. Белковые глобулы — апериодические кристаллы сложной структуры. Это не статистические, но динамические системы, своего рода машины,,, поведение которых зависит от положения и свойств всех их элементов. Наряду с глобулярными существуют фибриллярные белки :—сократительные и опорные.

Денатурация белка, т. е. утрата им биологической функциональности при нагревании, воздействии кислот, оснований и других веществ, состоит в разрушении слабых взаимодействий и в. конечном счете в превращении конденсированного тела (глобулы или фибриллы) в статистический клубок.

Определим основные задачи физики белка.

1. Теоретическое и экспериментальное исследование структуры белковых молекул и содержащих такие молекулы надмолекулярных систем.

2. Исследование динамического поведения белковых молекул: и белковых кристаллов. Изучение денатурации белков.

3. Установление связи между первичной и высшими структурами белков в их нативном состоянии.

4. Изучение физических аспектов возникновения и изменений, белков в ходе биологической эволюции.

5. Изучение взаимодействий белков с нуклеиповыми кислотами как факторов, определяющих регуляцию генов.

6. Изучение физических механизмов, лежащих в.основе раз*-личных биологических функций белков, прежде всего ферментативной активности.

7. Изучение физических аспектов белковой инженерии — методов получения белков с заданными свойствами.

Решение этих задач будет означать раскрытие сущности биологических явлений на молекулярной основе.

§ 4.2. Конформации полипептидной цепи

Для понимания структуры белка необходимо рассмотреть возможные конформации полипептидной цепи. Они определяютсяг прежде всего, плоским строением пептидной связи —СО—NH—* (с. 32). Структурные параметры пептидных единиц, установлензгые в результате рентгенографического исследования пептидов м родственных им соединений, приведены в табл. 4.1.

Смысл обозначений Са и С& ясен из рис. 4.1; X и Y—атомы, ?с которыми связан Са как в основной цепи, так и в привеске R. Полностью вытянутая цепь (без деформации валентных углов

Таблица 4.1. Структурные параметры пептидных единиц: длины связей и углы между ними

Связи Длины,нм Углы, град Связи Длины, НМ Углы, град

са-с

С—N ?=0 0,153 0,132

0Д47

0,124 CaCJV 114 OCN 125

CaC

страница 34
< 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

Скачать книгу "Биофизика" (6.44Mb)


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

 

 

Реклама
срочно дом по новой риге
частотный преобразователь danfoss
сетки для бадминтона в омске купить
стоимость хранения шин

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
(26.05.2017)