химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

ре, т. е. не в цитоплазме клеток, но образуют надмолекулярные тканевые системы. Выполнение структурной функции требует особой точности построения, регулярности структуры на всех уровнях, начиная с первичной.

Кожа животного содержит коллаген (в дерме) и кератин (в эпидермисе). При экстрагировании соединительной гкани холодными растворами солей, разбавленными уксусной кислотой (рНЗ,9), а также растворами щелочей часть коллагена переходит в раствор. Эти растворяющиеся молекулы при любом способе экстракции практически идентичны. Часть коллагена, растворимую в кислоте, принято называть проколлагеном.

Коллагене»ыс волокна (фибриллы) образуются при агрегации цепей проколлагена. В процессе роста костей, остеогенеэа, эти фибриллы играют роль центров кристаллизации, на которых растут игольчатые кристаллы оке к апатит a Caio(P04)6(OII)2.

Кол л а геи ов 1 ii с волокна нерастворимы в воде, но при длительном нагревании с водой коллаген превращается в растворимую желатину—в результате гидролиза части пептидных связей и, следовательно, деструкции длинных белковых цепей.

Основная проблема физики коллагена и других фибриллярных бел КОБ состоит в следующем: каким образом особенности первичной структуры определяют специфические свойства фибрилл?

Аминокислотньш состав коллагена

весьма своеобразен. 33% всех аминокислотных остатков составляет Гли,

12% Про и 10% неканонический остаток океппролил (Опро). Этот остаток,

а также оксилизил (Оли.ч), содержащийся в количестве от 0,3 до 1,2%,

встречаются главным образом в коллагене. Коллаген содержит также до 10%

Ала п значительно меньшие количества других аминокислот, причем со- Рис_ 425. Моделг. струкдержанис Тир, Гис, Цис и Мет, Вал, тури коллагена.

Феи особенно мало — .менее чем по 1 %. Таким образом, дез остатков составляют Глн, Про, Опро и Ала. Тем самым, запас информации в коллагене более беден, чем в глобулярных белках, молекулы коллагена, в сущности, не являются информационными.

Последовательность остатков в коллагене можно представить в виде (Гли — х — х)г, где к — любой остаток. Чаще всего встречаются последовательности Гли — Про — Опро, Гли — Про — Ала, Гли — Ала — Опро [154].

Строение коллагена было выяснено в рентгенографических исследованиях Рамачандрана с сотрудниками [155, 156] и Рича и Крика [7, 8, 157]. Коллаген сходен с синтетическими полиглицином и полипролином. Структура полиглицина показана на стр. 183.

Молекула коллагена состоит из трех цепей типа пол игл и ци-новых, скрученных совместно в спираль (рис. 4.25). При этом остатки Гли располагаются вблизи центральной оси тройной спирали, а остальные 2/з остатков выступают наружу и способны присоединять соседние цепи. Молекулярный вес такой тройной спирали (проколлаген) примерно равен 360 ООО, каждая из трех цепей содержит около 1000 аминокислотных остатков. Длина молекулы 290 нм, диаметр 1,5 нм.

Структура синтетического полипептида (Гли—Про—Опро)п с молекулярным весом в несколько тысяч весьма сходна со

большие сегментные периоды, длина частицы примерно 2600А

Рис. 4.26. Агрегация молекул проколлагена (по Шмитту).

/-агрегация 1%-ным NaCl, 2 — то же 2%-ным NaCl, 5 —то же 5%-ным NaCl, 4—0,1%-ным гуанидинфосфатом +диализ. 5—то же 0,06%-ным АТФ. Дезагрегация во всех случаях

уксусной кислотой.

структурой коллагена. Зто было установлено методами рентгенографии, инфракрасной спектроскопии и спектрополяриметрии [158, 159].

Схема агрегации молекул проколлагена в надмолекулярные фибриллы показана на рис. 4.26. На электронных микрофотографиях нативных коллагеновых волокон видна поперечная исчер-ченность, соответствующая этой схеме. Период исчерченности 640 А.

Миллер и Рэй предложили другую модель коллагеновых фибрилл, согласно которой молекулы тропоколлагена группируются в жгуты, свитые из пяти нитей [160]. Эта модель также согласуется с рентгенографическими данными. Вопрос, тем самым, требует дальнейшего исследования.

Теоретический расчет структуры коллагена, исходящий из минимизации конформационной энергии, был проведен Туманяном [161]. В работе учтена стабилизующая роль молекулы воды (см. [162]). При осторожном нагревании коллагена с водой при 62—63 °С волокна испытывают необратимое сокращение примерно в три раза. По-видимому, этот переход, являющийся кон-формационным превращением, обусловлен кооперативным разрушением водородных и гидрофобных связей. Проколлаген испытывает тепловой переход и в растворе. Привалов и Тиктопуло исследовали этот переход методом калориметрии [163].

В табл. 4.16 приведены параметры денатурации тропоколла-гена при рН 3,5 в зависимости от содержания иминокислотных остатков (Про, Опро).

Таблица 4.16

Термодинамические характеристики денатурации тропоколлагена

Источник тропоколлагена Число имннокислот-ных остатк ов иа 1000 Теплота Qnep, кал{г дя,

кал/моль AS, э. е.

Крыса 226 40,8 16,8 1530 4,9

Щука 199 30,6 13,6 1240 4,1

Мерлан -г 21,5 9,7 880 3,0

Треска 155 20,0 8,2 750 2,6

Сильное возрастание Q, АЯ и AS с увеличением содержания ими

страница 92
< 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
клей для блоков бонолит
частотник 3 квт
аренда техники для презентации
Супермаркет техники KNSneva.ru предлагает ноутбук эппл - г. Санкт Петербург, ул. Рузовская, д.11, тел. (812) 490-61-55.

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
(28.06.2017)