химический каталог




Общая биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

главным образом слабыми взаимодействиями ([1], гл. 4). Возникает глобула — апериодический кристалл, своеобразная молекулярная машина, поведение и свойства которой зависят от индивидуального поведения и положения каждого ее элемента. Все элементы белковой молекулы связаны друг с другом сильными химическими взаимодействиями вдоль полипептидной цепи и целой гаммой слабых невалентных взаимодействий. Белковая глобула есть система. Иными словами, поведение ее кооперативно на всех уровнях строения, начиная с первичной структуры. Кооперативна любая полимерная цепь, так как кон-формация данного ее звена не независима от конформаций соседних звеньев. В этом смысле рассмотрение свойств биологических макромолекул основывается на ряде положений физики конденсированного состояния, физики твердых и жидких тел. Процессы денатурации биополимеров, в частности переходы спираль — клубок ([1], §§ 4.5, 8.4), подобны фазовым переходам, в частности, плавлению кристалла.

Изучение денатурации белков проводится с целью получения информации о структуре и свойствах нативных молекул. Это — грубый способ. Сведения о сложной машине получаются путем ее разрушения. Наиболее мощный метод познания структуры биополимеров — рентгенографический ([1], §§ 5.1, 5.2). Вместе с тем очень велика и роль ряда других методов, прежде всего спектральных и оптических ([1], гл. 5,7), являющихся сегодня более доступными и дающих более разнообразную информацию, чем рентгенография. Конечно, эта информация гораздо менее точна и детальна.

В молекулярной биофизике как таковой, т. е. в физике белков и нуклеиновых кислот, не возникают проблемы, связанные с неравновесным поведением живой открытой системы. Биополимеры исследуются in vitro на тех же основаниях, как и любые другие вещества, не участвующие в процессах жизнедеятельности. Именно это обстоятельство определило быстрое развитие молекулярной биофизики, ставшей сегодня наиболее разработанной областью биофизики в целом.

§ 1.2. МОЛЕКУЛЯРНОЕ УЗНАВАНИЕ

Узнавание (распознавание) сигнала рецептором есть основное свойство регулируемой и регулирующей системы, будь то человеческий мозг или электронная вычислительная машина. Такого рода системы являются узнающими [5]. Они осуществляют классификацию объектов, информация о которых сообщается рецепторам. Эта классификация основывается на некотором принципе, заложенном в системе.

Узнающие системы могут быть не обучающимися и обучающимися. Вторые представляют особый интерес для кибернетики, теории автоматического регулирования, для моделирования деятельности головного мозга животных и человека и т. д. В качестве примера обучаемой узнающей системы можно назвать пер-цептрон — схему, моделирующую важные черты работы мозга, прежде всего его способность узнавать и классифицировать сигналы, получаемые полем рецепторов [5, б].

Очевидно, что возможность обучения узнающей системы определяется ее способностью обучаться, т. е. наличием в ее устройстве элементов памяти. Узнавание сигналов такой систе' мой и является обучением с последующим «экзаменом» [5]. Способность обучаться, т. е. узнавать, запрограммирована в устройстве системы.

Обращаясь к глубинным уровням биологической организации, мы встречаемся с обучаемыми клеточными системами и с необучаемыми молекулярными системами узнавания. Клеточное узнавание имеет принципиальное значение для процессов развития, в частности, для возникновения иммунитета (см. § 9.11). Молекулярное узнавание определяет все важнейшие молекулярно-биологические процессы — ферментативную активность, редупликацию ДНК, все этапы биосинтеза белка, взаимодействие антиген — антитело (см. § 1.3) и т.д.

Молекула белка-фермента узнает молекулу субстрата или некоторую ее часть, как, например, в случае протеолитических ферментов, катализирующих гидролиз пептидных связей. Узнавание выражается в образовании реакционного комплекса со специфическим субстратом. Комплексы с ингибиторами и активаторами, с аллостерическими эффекторами также возникают в результате специфического узнавания. В узнавании участвуют непосредственно активный центр фермента, включающий и соответствующий кофактор, и косвенно вся белковая глобула. Само образование глобулы можно трактовать как результат узнавания, в частности, узнавания гидрофобных остатков гидрофобными же остатками, вследствие.чего формируется ядро глобулы.

Более простой случай узнавания реализуется при комплементарном связывании нуклеотидов в двойной спирали ДНК, в гибридной двойной спирали ДНК — РНК, в синтетических полинуклеотидах, при взаимодействии кодон — антикодон.

В биосинтезе белка ([1J, гл. 9) мы встречаемся с ферментативным узнаванием, происходящем в акте транскрипции, в котором необходимым образом участвует РНК-полимераза, и в акте трансляции, где узнающими системами, наряду с мРНК, служат аминоацил — тРНК-синтетаза, вся рибосома и ряд других факторов.

Из приведенных выше данных следует определение термина «молекулярное узнавание». Это понятие имеет смысл применительно к системам, в которых узнающее

страница 4
< 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

Скачать книгу "Общая биофизика" (4.77Mb)


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

 

 

Реклама
скалодовка в москве
участки с домом и газом
блинная сковорода для индукционных плит
качели для дачи казань

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
(03.12.2016)