химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

нокислотных остатков нельзя объяснить, предположив, что нативная структура тропоколлагена стабилизуется только внутримолекулярными водородными связями, так как иминокислот-ные остатки их не образуют. Предположение об определяющей роли гидрофобных взаимодействий тоже не спасает ситуацию — их исчезновение есть зкзо-, а не эндотермический процесс. Электростатические взаимодействия не могут играть заметной роли, так как АЯ практически не зависит от рН. Авторы в соответствии с [162] предполагают, что тропоколлаген стабилизуется примыкающей к нему водной структурой. Действительно, известно, что удаление воды приводит к разрушению структуры коллагена, а ее добавление эту структуру восстанавливает [162]. Физические методы свидетельствуют о наличии упорядоченной водной структуры, связанной с коллагеном, что, в частности, было показано методом ядерного магнитного резонанса [164]. Структура коллагена, в которой добавочная водородная связь на каждый триплет образована молекулой воды, была недавно изучена [165].

Зависимость теплового эффекта денатурации от содержания иминокислотных остатков свидетельствует о линейной гетерогенности тропоколлагена, о том, что молекула содержит участки с различной степенью упорядоченности. Это следует и из анализа кривой плавления. В работе [163] показано также, что сложный ход поглощения тепла, наблюдаемый в солевом растворе тропоколлагена, связан с некоторым предденатурацион-ным конформационным переходом в условиях, близких к физиологическим (см. также [166]).

Много данных, относящихся к структуре и свойствам коллагена, содержится в обзоре [167]. Методы рентгеноструктурного анализа фибриллярных систем описаны ниже (см. § 5.2).

Указанная проблема ие может считаться решенной, — несмотря на очень большое число работ, посвященных коллагену, мы еще не располагаем достаточно полной теорией его строения и свойств. Создание такой теории весьма актуально по двум причинам. Во-первых, коллаген — один из важнейших белков в организмах животных. Во-вторых, относительная (по сравнению с глобулярными белками) простота его состава и строения делает коллаген очень ценной моделью для изучения структуры и свойств белков в целом.

Обратимся теперь к другому важному фибриллярному белку — к кератину.

Макроскопические свойства кератинсодержащих биологических структур — волос, шерсти, перьев, рогйв, ногтей, копыт — указывают на его высокую стабильность и нерастворимость. Исследование кератина показывает, что эти^ особенности определяются прежде всего большим числом поперечных дисульфидных связей между пептидными цепями. Кератин волос человека и кератин шерсти содержит II —12% цистина, т.е. 3% серы.

Длина волокон кератина существенно зависит от содержания в них воды (именно на этом основан волосяной гигрометр). Эти волокна эластичны и поддаются растяжению. Астбюри провел классические исследования структуры кератина шерсти методом рентгенографии [168]. Его структура сильно меняется при растяжении. Для кератина нерастянутого волокна шерсти характерна периодичность 5,1 А (а-кератии), при растяжении возникает fl-кератин, периодичность структуры уменьшается до 3,3 А и появляются поперечные периоды, равные 4,65 и 9,7 А. Астбюри считал, что для ct-кератина характерны регулярные изгибы полипептидных цепей, которые выпрямляются при растяжении. Действительно, в дальнейшем было показано, что р-кератии имеет каноническую (З-форму (см. [169]). а-кератин содержит много а-спирального вещества.

Кератин — сложный белок. При разрыве дисульфидных связей в результате его окисления или восстановления получается

ША

Микрофибрилла

т

1

9)

серы. В результате рентгеновских и электронно-микроскопических исследований установлено, что основная единица волокна есть цилиндрическая микрофибрилла диаметром примерно в 75 А, по-строенная из белков с малым содержанием серы. Регулярно уложенные участки этих белков являются а-спиралями, совместно скрученными попарно. На рис. 4.27 показана гипотетическая модель молекулярной организации а-кератина. Белок гетерогенен и состоит из двух главных компонент в отношении 2:1. Отдельные молекулы могут располагаться либо последовательно (рис. 4.27,6, в), либо параллельно друг другу (рис. 4.27,г). Спиральные участки молекул скручены либо попарно, либо в тройную

сверхспираль. Опыт дает большие периоды вдоль волокна, равные 200 А, что согласуется с моделями 4,27, в и г, но не с 4.27, б.

Микрофибрилла в целом состоит из 11 таких протофиб-рилл — двойных или тройных спиралей, причем две из них расположены в центре микрофибриллы, а девять — на ее периферии (рис. 4.27, д). Это отношение 9:2 очень характерно для ряда биологических надмолекулярных структур, построенных из фибриллярных биополимеров. Микрофибрилла имеет однородное строение. Длины спиральных участков, образующих протофиб-риллы, не меняются заметно от вида к виду, но состав неспиральных участков сильно варьирует. Принципиальные различия в кератинах млекопитающих определяются способом упаковки микрофибрилл и количеством и

страница 93
< 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
автоколпаки
купить гироскутер краснодар
авто заднее стекло
чехлы для вешала

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
(24.05.2017)