химический каталог




БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ, изучает связь между строением органическое в-в и их биологическое функциями, используя в основные методы органическое и физических химии, а также физики и математики. Объекты изучения БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯх. - биологически важные природные и синтетич. соединения, главным образом биополимеры, а также витамины, гормоны, антибиотики, природные феромоны и сигнальные вещества, биологически активные вещества растит. происхождения, внутриклеточные регуляторы, а также синтетич. регуляторы биологическое процессов - лек. препараты, пестициды и др. К основные задачам БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ х. относятся:

1. Разработка методов выделения и очистки природные соединений; характерная особенность БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ х. - использование при этом специфический биологическое функций изучаемого в-ва для контроля стадий очистки (например, контроль чистоты антибиотика ведется по его антимикробной активности, гормона - по его влиянию на определенный физиол. процесс и т.д.).

2. Определение строения и конфигурации изучаемого соединение, для чего используют различные методы, в первую очередь химические: гидролиз, окислит. расщепление, расщепление по специфический фрагментам (например, по остаткам метионина при установлении строения пептидно - белковых веществ, расщепление по 1,2-диольным группировкам углеводсодержащих веществ). Широко используются также физических и физических-химический методы -ЯМР, масс-спектрометрия, ЭПР, рентгеноструктурный анализ, мёссбауэровская спектроскопия и др. На основе глубокого изучения механизма широко используемых при изучении строения реакций и влияния условий на их течение созданы и находят широкое применение автоматич. устройства, обеспечивающие быстрое решение стандартных задач, особенно в аналит. химии пептидно-белковых веществ (анализаторы для определения количественное аминокислотного состава, секвенаторы для выяснения последовательности аминокислотных остатков и др. - см. Белки). Важное значение при изучении строения сложных биополимеров имеет использование ферментов, особенно специфично расщепляющих изучаемое вещество по строго определенным связям. Такие ферменты имеют очень большое значение в изучении пептидно-белковых в-в (трипсин, протеиназы, расщепляющие связи по остаткам глутаминовой кислоты, пролина и др. аминокислотным остаткам), нуклеиновых кислот и полинуклеотидов (нуклеазы, рестриктазы), углеводсодержащих полимеров (гликозидазы, в т. ч. специфические - галактозидазы, глюкуронидазы и т.д.).

Для повышения эффективности применения химический и физических-химический методов изучения структуры анализу подвергают не только природные вещества, но и их производные, содержащие характерные, специально вводимые группировки и меченые атомы, например путем выращивания продуцента на среде, содержащей меченые аминокислоты или др. радиоактивные предшественники, в состав которых входят тритий, радиоактивный углерод или фосфор. Достоверность данных, получаемых при изучении сложных белков, значительно повышается, если это изучение проводят в комплексе с исследованием строения соответствующих генов.

3. Разработка методов синтеза как самих природные биологически важных веществ, так и ряда их аналогов. Для относительно просто построенных низкомолекулярный соединение встречный синтез до сих пор является важным критерием правильности установленной структуры. Для биополимеров сравнение природные вещества с синтезированным образцом обычно не может служить надежным критерием правильности ранее определенной структуры. Однако, как и в случае низкомолекулярный соединение, синтез биополимеров и их аналогов необходим для решения следующей важной задачи БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ х. - изучения зависимости биологическое свойств от строения изучаемого вещества.

4. Изучение зависимости биологическое действия от строения. Этот аспект БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ х. приобретает все большее практическое значение. Весьма эффективные методы химический и химико-энзиматич. синтеза сложных биополимеров (в-в белково-пептидной природы, сложных полинуклеотидов, включая активно функционирующие гены) наряду со все более совершенствующейся техникой синтеза относительно более простых биорегуляторов, а также методы избират. расщепления биополимеров позволяют все глубже понимать зависимость биологическое действия от строения вещества. Расширяющееся использование высокоэффективных ЭВМ дает возможность объективно сопоставлять многочисленные данные разных исследователей и находить общие закономерности. Найденные частные, а тем более общие закономерности, в свою очередь, стимулируют и облегчают синтез новых аналогов, что в ряде случаев (например, при изучении пептидов, влияющих на деятельность мозга) позволяет находить практически важные синтетич. соединение, превосходящие иногда по нек-рым свойствам природные вещества.

5. Выяснение химизма взаимодействия биологически активного вещества с живой клеткой или с ее компонентами. Решение этой задачи открывает возможности создания оптимально активных соединений определенного типа действия. Первые успехи в этом направлении уже достигнуты. В частности, выяснен механизм действия соединение, способных связывать и переносить в клетке ионы металлов (например, калия), так называемой ионофоров. К таким веществам относятся валиномицин и его аналоги. БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ х. сформировалась как самостоятельная область во 2-й пол. 20 в. на стыке биохимии и органическое химии, на основе традиционной химии природные соединений. Ее развитие связано с именами Л. Прлинга (открытиеспирали как одного из главных элеменов пространств. структуры полипептидной цепи в белках), А. Тодда (выяснение химический строения нуклеотидов и первый синтез динуклеотида), Ф. Сенгера (разработка метода определения аминокислотной последовательности в белках и расшифровка с его помощью структуры инсулина), Дю Винь.о (химический синтез биологически активного гормона окситоцина), Д. Бартона и В. Прелога (конформационный анализ), Р. Вудворда (полный химический синтез многие сложных природные соединений, в т.ч. резерпина, хлорофилла, витамина В12) и др. крупных ученых.

В нашей стране в становлении БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ х. огромную роль сыграли работы Н.Д. Зелинского, А. Н. Белозерского, И. Н. Назарова, Н.А. Преображенского и др. Инициатором исследований по БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ х. в СССР в нач. 60-х гг. явился М. М. Шемякин. Им, в частности, были начаты работы но изучению циклический депсипептидов, которые впоследствии получили широкое развитие в связи с их функцией как ионофоров.

В конце 60-х - начале 70-х гг. при синтезе веществ сложной структуры начали применять в качестве катализаторов ферменты (так называемой комбинированный химико-энзиматич. синтез). Этот подход был использован Г. Кораной для первого синтеза гена. Использование ферментов позволило осуществить строго избирательное превращение ряда природные соединение и получить с высоким выходом новые биологически активные производные пептидов, олигосахаридов и нуклеиновых кислот.

Наиб. интенсивно в 70-х гг. развивались: синтез олигонуклеотидов и генов; исследования клеточных мембран и полисахаридов; анализ первичной и пространств. структур белков. В качестве примера можно указать на успешное изучение структуры важных ферментов (трансаминаза,галактозидаза, ДНК-зависимая РНК-полимераза), защитных белков (глобулины, интерфероны), мембранных белков (аденозинтрифосфатазы, бактериородопсин). Большое значение приобрели работы по изучению строения и механизма действия пептидов - регуляторов нервной деятельности (так называемой нейропептиды). БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ х. тесно связана с практическое задачами медицины и с.х-ва (получение витаминов, гормонов, антибиотиков и других лек. ср-в, стимуляторов роста растений и регуляторов поведения животных и насекомых), химический, пищевая и микробиологическое промышлености. В результате сочетания методов БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ х. и генетической инженерии стало возможным практическое решение проблемы получения сложных биологически важных веществ белково-пептидной природы, включая такие высокомолекулярные, как инсулин человека, интерферон, гормон роста человека.

Химическая энциклопедия. Том 1 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
аренда проектора в мск
Компания Ренессанс: лес 09 - доставка, монтаж.
кресло ch 838
Интернет-магазин КНС Нева предлагает недорогой игровой ноутбук купить - отправка товаров из Санкт-Петербурга во все населенные пункты северо-запада России.

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
(11.12.2016)