химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

ля белковой инженерии — для искусственного получения белков с заранее заданными свойствами. Пока что это дело будущего.

Глава 7 ФИЗИКА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ

§ 7.1. Молекулярная биология и физика

Молекулярная биология исследует молекулярную природу основных явлений жизни, прежде всего наследственности и изменчивости. Эти явления определяются строением и свойствами нуклеиновых кислот — информационных макромолекул. Становление молекулярной биологии связано с открытием генетической роли нуклеиновых кислот и с ее расшифровкой. Гены, т. е. фрагменты молекул ДНК и РНК, программируют синтез белков. Эти молекулы являются «законодательными», а белки — «исполнительными». Молекулярная биология началась с открытия трансформации бактерий посредством ДНК (Эвери, Мак-Леод, Мак-Карти, 1944). Молекулярная биология ищет объяснение биологических явлений в химии и молекулярной физике. Она изучает широкую совокупность жизненных процессов, в том числе ферментативный катализ, мембранный транспорт, механохимические явления и т. д. В отличие от классической биохимии,, молекулярная биология объединяется с физикой и ее специфика состоит именно в физических аспектах исследований и задач.

В предыдущих главах рассмотрены проблемы молекулярной биофизики, связанные со строением и функциональностью белков. Теперь мы обратимся к физическим вопросам, относящимся к строению и свойствам нуклеиновых кислот, к биосинтезу белка. Перечислим эти вопросы.

1. Первичная, вторичная и третичная структуры всех видов нуклеиновых кислот.

2. Генетический код, определяющий связь между последовательностью нуклеотидов в генетической ДНК и РНК и в информационных РНК и последовательностью аминокислотных остатков в белковой цепи. Проблема генетического кода, возникающая при атомно-молекулярном рассмотрении процессов биосинтеза белка, является физический. Эта проблема решена.

3. Физический смысл и происхождение генетического кода. Код не является случайным, по-видимому, он возник в ходе добиологической эволюции. Физика призвана раскрыть внутренние закономерности кода и построить теоретическую модель его» эволюции.

4. Конформационные свойства нуклеиновых кислот. Поведение нуклеиновых кислот, так же как и белков, определяется электронно-конформационными взаимодействиями (ЭКВ). Теоретические и экспериментальные исследования конформаций нуклеиновых кислот и их изменений раскрывают механизмы молекулярных биологических процессов. Сюда относятся, в частности, денатурация и ренатурация нуклеиновых кислот, редупликация ДНК и репликация (транскрипция и обратная транскрипция) ДНК и РНК.

5. Межнукяеиновое и нуклеиново-белковое молекулярное узнавание. Нуклеиново-белковое взаимодействие имеет важнейшее значение для регуляции биосинтеза белка, для регуляции действия генов.

6. Взаимодействия нуклеиновых кислот с малыми молекулами и ионами, имеющие важное значение для функции нуклеиновых кислот и формирования высших уровней их структуры»

7. Строение и свойства надмолекулярных нуклеиново-белко-вых систем — рибосом и хромосом. Молекулярные механизмы их функционирования.

8. Физические механизмы точечных мутаций, т. е. нарушений первичной структуры информационных макромолекул ДНК и РНК.

9. Теоретическое (физико-математическое) моделирование процессов развития — добиологической и биологической эволюции, онтогенеза и канцерогенеза,— опирающееся на известные свойства нуклеиновых кислот.

Этот перечень не претендует на полноту. Некоторые из задач, здесь указанных, уже решены, разработка других находится: в начальной стадии.

Практическое применение молекулярной биологии и молекулярной генетики успешно развивается в генной инженерии и биотехнологии. Эти области техники посвящены прежде всего» получению необходимых для медицины и сельского хозяйства белков и полипептидов, основанному на искусственном манипулировании генами.

Физика сыграла важную роль в построении молекулярной: биологии. Достаточно указать на открытие двойной спирали. ДНК, сделанное с помощью рентгеноструктурного анализа, на четкую формулировку задачи генетического кода. Общефизический подход к биологическим проблемам, реализованный в книге Шредингера «Что такое жизнь с точки зрения физики» (1945),. стимулировал развитие молекулярной биологии.

В последние 10—15 лет ситуация в молекулярной биологии изменилась. После изучения биологических молекул как таковых, после расшифровки генетического кода, молекулярная биология обратилась к гораздо более сложным надмолекулярным: и клеточным системам. Оказалось возможным подойти к проблемам, связанным с молекулярной генетикой эукариот, с явлениями онтогенеза. На этом этапе молекулярная биология отошла от теоретической и экспериментальной молекулярной фи-8ики. Причины этого лежат в сложности процессов, изучаемых

ДЙК может кристаллизоваться в различных двуспиральных; формах. При низкой относительной влажности (до 70%) ДНК кристаллизуется в моноклинной Л-форме с параметрами решетки а = 4,04 нм, 6 = 2,207 нм, ^ = 97,1°. При большей влажности реализуется гекса

страница 84
< 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
гранд лайн сатин
шаровой кран belimo r532
сковорода для оладьев петергоф купить в москве
купить кроссовки для легкой атлетики

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
(25.06.2017)