химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

молекулам, но и организмам в целом. На рис. 2.9, а, .показан внешний вид колоний бактерии Bacillus mycoides, образующих обычно структуры, закрученные влево — против часовой стрелки. Правые штаммы весьма редки. На рис. 2.9,6 изображены лево- и право-завитые раковины моллюска Fructicola lantzi из Средней Азии [24]. Опять-таки, одна форма распространена гораздо больше, чем другая.

Хиральностью могут обладать не только молекулы, но и кристаллы, построенные из симметричных молекул. Так, кварц §iQg кристаллизуется в правой и левой формах. Соответственно

82

ГЛ. 3. ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ БИОФИЗИКИ

эти кристаллы оптически активны; асимметрия утрачивается при плавлении кристалла — плавленный, стеклообразный кварц оптически не активен. В любом месторождении кварца число правых и левых кристаллов в среднем одинаково.

Выделение чистых антиподов можно осуществить методом кристаллизации. Поместив в рацемическую смесь правую или левую затравку, получим соответственно правые и левые кристаллы.

Асимметрия биологических молекул представляет значительный интерес для биологии и биофизики в трех аспектах. Во-первых, асимметрия существенным образом определяет специфичность биохимических реакций, в частности взаимодействий ферментов с различными метаболитами. Учет асимметрии необходим для понимания этих процессов (см. ниже гл. 6).

Во-вторых, наличие асимметрии открывает физике весьма ценные возможности при исследовании строения биологически функциональных веществ и их превращений методами спектро-поляриметрии (см. ниже гл. 5). Физики и химики благодарны живой природе за то, что она наделила свои молекулы оптической активностью.

Наконец, асимметрия биосистем (вплоть до молекулярного уровня) существенна для биологии в самом широком смысле. Возникновение асимметрии и ее закрепление в биохимической и биологической эволюции во многом загадочны. Если считать, что асимметрия возникла в результате флуктуации, то ее закрепление в ходе эволюции следует рассматривать в общем плане упорядоченности жизненных процессов. Асимметрия означает наличие определенного порядка — выделение антипода дает количество информации, составляющее 1 бит на молекулу.

§ 2.7. НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ

Второй важнейший тип биополимеров — нуклеиновые кислоты. Они служат обязательными участниками синтеза белков (см. ниже гл. 8 и 9). Нуклеиновые кислоты были открыты много позже, чем белки: Мишер выделил их впервые из спермы лосося в 1872 г.

Основная цепь нуклеиновой кислоты состоит из чередующихся звеньев фосфорной кислоты и сахара — рибозы в рибонуклеиновой кислоте (РНК) и дезоксирибозы в дезоксирибо-нуклеиновой кислоте (ДНК). В этом смысле основные цепи РНК и ДНК лишены первичной структуры, они являются монотонным орнаментом, но не текстом. Однако к сахарам присоединены так называемые азотистые основания, которые уже не повторяют друг друга. Общая схема цепи имеет вид

Азотистое основание Азотистое основаниеСахар ?? -Фосфат Сахар ФосфатСахара — это углеводы, представляющие собой хиральные молекулы, принадлежащие к D-ряду. Приведем структурные формулы рибозы и дезоксирибозы

НО-СН, /0Н

н '\|._|/^к

ОН он Е -рибоза

НО—СНа .п OR

X"—с

К K D-2- БЕТСИРИБОЗА

Азотистые основания являются производными пиримидина и пурина, азотсодержащих гетероциклических соединений.

СН СН N.

9

Ni V HC2 4дН H92,*C\NH

Пиримидин Пурин

Пиримидин и пурин обладают основными свойствами — их атомы азота могут присоединять протоны, приобретая положительный заряд.

Подобно тому как в белках фигурируют 20 аминокислотных остатков, в ДНК и РНК фигурируют по 4 азотистых основания. Однако это правило менее строго — наряду с каноническими основаниями в ДНК и РНК встречаются (в меньших количествах)

минорные основания. Приведем соответствующие структурные формулы.

Канонические основания ДНК

NH2 ОН

I I

С с

VCH N:—CHs

но—c^ JCH но—i^. /СН

N N

Цнтознн Тимнн

NH2 ОН

I I

С N С N

СН

Г Т >н Г Y v

НСЧ /С\ / H2N—СЧ /С\ /

N №* N NH

Аденни Гуаиин

Цитозин (Ц) и тимин (Т)—пиримидины, аденин (А) и гуанин (Г)—пурины. В РНК фигурируют Ц, А и Г, но вместо ти-мина — урацил (У):

ОН I

с

ХСН

но-k Л

N

отличающийся от тимина отсутствием метильной группы.

Минорные основания

NH2 Ш2

С С

^С—СН3 ХС—СН2ОН

НО— к - Дн но-к Лн

N N

5-метилцитознн 5-оксиметилцитозин

(5-МЦ) (5-ОМЦ)

ОН I

1 « /

НО—С^х /

N NH

С N

N

Гипоксантин Ксаитии

(И) (Кс)

СН

. Обозначение И для гипоксантина связано с тем, что соответствующий нуклеозид (см. далее) называется инозином.

Всем приведенным азотистым основаниям свойственна таутомерия— они могут фигурировать в нескольких формах, тау-томерах, возникающих в результате перехода атомов водорода от гидроксильной группы ОН и иминной группы NH к атомам углерода и азота. Так, например, возможны следующие тауто-мерные переходы в У;

ОН О ОН

НО

С

N/F Nj:H

/С\ /СН / N

С

HN-^ N^H

/СН NH

О

С

/СН

NH

Здесь мы имеем

страница 30
< 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 "Молекулярная биофизика" (4.80Mb)


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

 

 

Реклама
яркий букет невесты
Фирма Ренессанс чердачные лестницы в леруа мерлен цена - качественно и быстро!
стул изо купить
склад хранения вещей москва метро сокол

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
(10.12.2016)