Нуклеиновые химические реакции

Измерение спектров дисперсии оптического вращения (ДОВ) и кругового дихроизма (КД) получило широкое распространение как метод конформационного анализа оптически активных соединений. Особенно методы ДОВ и КД используются в органической химии, биохимии, энзимологии и молекулярной биологии. Данными методами исследуются белки, аминокислоты, нуклеиновые кислоты, стероиды, углеводы и полисахариды, вирусы, митохондрии, рибосомы, фармакологические средства, синтетические полимеры, координационные соединения, неорганические и редкоземельные комплексы, кристаллы, суопензии и пленки и т. п. и решаются следующие задачи 1) определение по эмпирическим пра вилам конформации и ее изменений под действием различных физико-химических воздействий 2) изучение механизма и кинетики химических реакций (особенно ферментативных) 3) получение стереохимических характеристик 4) измерение концентраций оптически активных веществ 5) определение спиральности макромолекул 6) получение электронных характеристик молекул 7) исследование влияния низких температур на конформацию соединений 8) влияние фазовых переходов типа твердое тело — жидкость — газ на изменение структуры. [c.32]

Установление нуклеотидной последовательности в молекулах нуклеиновых кнслот Разработка теории протекания химических реакций [c.776]

Современная биохимия, занимающаяся исследованием химических реакций, которые протекают в живых клетках, представляет настолько широкую и сложную область, что включает в себя почти все отрасли химии и биологии. Создание вводного курса по этому предмету — весьма нелегкая задача, и я никогда бы за нее не взялся, если бы стремился только улучшить существующие учебники. Но я убежден, что курс биохимии, предназначенный для широкого круга студентов и преподавателей, должен быть создан на принципиально новой основе. Вместо того, чтобы делить книгу на части, посвященные описанию отдельных классов химических соединений — белков, нуклеиновых кислот, липидов и углеводов, — я опирался при таком разделении на типы химических реакций, протекающих в клетках. Неизменно подчеркивая биологические аспекты рассматриваемых явлений, я стремился проследить химическую основу различных физиологических явлений. [c.7]

В третьей части книги (гл. 6—8) обсуждаются общие свойства ферментов, вопросы кинетики химических реакций и различные механизмы ферментативного катализа. В гл. 6 достаточно подробно изложены основы ферментативной кинетики, а также рассмотрены механизмы регуляции ферментативных реакций в клетках. В гл. 7 дана рациональная система классификации ферментативных реакций, включающая сведения о различных ферментах и методике их исследования. Гл. 8 посвящена химическим свойствам и специфической роли коферментов, причем эти свойства рассматриваются в связи с типами реакций, описанными в предыдущих главах. В этих главах много справочного материала, и их можно не читать целиком. Для студентов и преподавателей будет совсем нетрудно разобраться в изложенном здесь материале и применять его. При желании эту часть книги можно легко объединить с материалом гл. 2, где обсуждаются свойства белков, углеводов, нуклеиновых кислот и липидов. [c.8]

Установление химического типа белков (и только белков ) является для чисто химических методов принципиально неразрешимой задачей, так как белки не являются классическими объектами органической химии. Они обладают практически неограниченной химической потенцией, и их исключительность состоит не в особой склонности к тем или иным, вполне определенным и характерным только для них химическим реакциям, а, напротив, в их универсальности. Химическое поведение белков характеризуется необозримо широким спектром действия, несопоставимым по своему функциональному многообразию с действиями любого другого класса молекул живой и неживой природы или соединений, синтезированных человеком. Именно благодаря универсальным биохимическим свойствам белков назначение генетического аппарата любого живого организма сведено только к их синтезу. В органической химии аналитические методы основаны на эмпирическом тестировании реакций, на выявлении тех химических особенностей, которые присущи лишь данному типу молекул или атомных групп. Со времени Бутлерова считалось незыблемым, что такому условию удовлетворяют все синтезируемые соединения. Не явились исключением здесь и жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты. Поэтому определение типов их молекулярного строения на чисто химической основе не встретило непреодолимых осложнений. Подчеркнем, что сказанное относится ко всем природным и синтетическим полимерам, в том числе и к ближайшим искусственным аналогам белков -полиаминокислотам. Таким образом, предпринятые после Фишера попытки решить с помощью органической химии структурную задачу белков не достигли и не могли достичь цели. История химии белка данного периода скорее свидетельствует об обратном - имевшее место увеличение количества химических данных о белках сопровождалось ростом неопределенности в понимании их химического строения. Изучение на такой основе белков не приближало, а, напротив, уводило в сторону от решения этой типичной по своей постановке для синтетической органической химии задачи. [c.65]

Таким образом, эта глава будет начинаться с широкого рассмотрения методов выделения и разделения смесей нуклеозидов (в основном из природных источников). Общие методы синтеза нуклеозидов будут рассмотрены достаточно подробно, вслед за чем будут описаны синтезы некоторых специфичных типов нуклеозидов, например, С-нуклеозидов, циклонуклеозидов и т. д. Будут лишь перечислены физические методы, используемые для определения структуры нуклеозидов, хотя основные литературные ссылки будут приведены. Будут рассмотрены лишь те химические реакции, которые представляют особый интерес для химика, работающего в области нуклеиновых кислот. Помимо того, общие реакции углеводного остатка и гетероциклов можно найти в главах, относящихся к этим вопросам. [c.70]

Первоначально представляли, что синтез белка могут катализировать те же протеолитические ферменты, которые вызывают и его гидролиз, но путем обратимости химической реакции. Однако оказалось, что синтетические и катаболические реакции протекают не только различными путями, но даже в разных субклеточных фракциях. Не подтвердилась также гипотеза о предварительном синтезе коротких пептидов с последующим их объединением в одну полипептидную цепь. Более правильным оказалось предположение, что для синтеза белка требуются источники энергии, наличие активированных свободных аминокислот и нескольких типов клеточных нуклеиновых кислот. [c.509]

Один из путей выяснения тонких молекулярных механизмов синтеза нуклеиновых кислот и белков в клетках—использование таких лекарственных препаратов, которые могли бы избирательно тормозить эти процессы у бактерий, не влияя на клетки организма человека. Некоторые препараты, действительно, оказывают такое избирательное действие, взаимодействуя с белками рибосом прокариот и выключая бактериальный синтез белка. Однако многие из них являются токсичными и для человека. В настоящее время в медицинской практике применяются многие антибиотики, часть из которых будет рассмотрена с целью выяснения молекулярного механизма их действия на ключевые химические реакции синтеза белка и нуклеиновых кислот. [c.540]

Совокупность ферментативных химических реакций, которые могут протекать в клетке или в организме, составляет сущность метаболических превращений, т. е. обмена веществ. Для удобства изложения и усвоения материала раздельно рассмотрены обмены основных биомолекул — белков, нуклеиновых [c.439]

Химические реакции, которые происходят при облучении нуклеиновых кислот, еще не известны полностью, но уже ясно, что они протекают в различных точках молекулы. Установлено образование перекисных групп в пиримидиновых остатках [134],. [c.257]

За существенный вклад в установление первичной структуры ДНК За фундаментальные исследования биохимических свойств нуклеиновых кислот, в том числе рекомбинантных ДНК За вклад в развитие теории химических реакций [c.704]

Число примеров возможных, но пока неосуществленных каталитических реакций можно было бы увеличивать до бесконечности. То, что во многих, а может быть даже в большинстве случаев реакции, разрешенные термодинамически, в принципе поддаются реализации с помощью катализаторов, показывает биокатализ. В любой живой клетке происходят сотни и тысячи тончайших каталитических процессов, поражающих своей слаженностью и совершенством. При этом в клетке исключается использование основных методов форсирования химических реакций с помощью повышения температуры и давления или применения необычных растворителей. При комнатных и даже несколько более низких температурах в растениях совершается каталитический фотосинтез углеводородов и тесно с ним связанные термические каталитические синтезы всей остальной широчайшей гаммы веществ, требующихся для жизнедеятельности организма. Высшие растения, прекрасно ассимилирующие углерод из СО2, неспособны усваивать азот воздуха но существуют микроорганизмы (бактерии, грибки), которые осуществляют эти реакции без прямого участия энергии света. Продукты таких первичных каталитических синтезов у микроорганизмов далее также каталитическим путем превращаются в аминокислоты и азотные основания, из которых построены белки и нуклеиновые кислоты, а также различные другие азотные соединения живой клетки (алкалоиды и т. д.). Существуют бактерии, способные осуществлять каталитически весь комплекс биохимических процессов, в том числе синтез аминокислот,. [c.9]

Нуклеиновые кислоты отличаются от других биополимеров относительно малым разнообразием мономерных единиц, входящих в их состав. Принято разделять мономерные единицы нуклеиновых кислот на основные компоненты и редкие (минорные) компоненты. Под основными компонентами нуклеиновых кислот понимают мономерные единицы, имеющие универсальное распространение и входящие в состав полимеров в значительных количествах (не менее 5%). Содержание редких компонентов заметно меньше (как правило, не более 2%) они встречаются далеко не во всех нуклеиновых кислотах. Обычно редкие компоненты можно рассматривать как производные основных компонентов, образующиеся из них при довольно простых химических реакциях (таких, как алкилирование, гидрирование и т. д.). [c.49]

В предыдущих главах были описаны химические реакции, характерные для основных и большей части редких компонентов нуклеиновых кислот. Однако некоторые редкие компоненты обладают необычными химическими свойствами, обусловленными присутствием в их молекуле функциональных групп, отсутствующих в других нуклеозидах. Эти реакции, выходящие за рамки принятой в данной книге классификации, кратко рассматриваются в данной главе. [c.605]

Если представить себе работу живой клетки в целом, то можно сказать, что клетки организмов животных, растений и даже одноклеточные микроорганизмы представляют собой поразительные по своему совершенству химические заводы. В них вырабатываются, например, сложнейшие полимерные частицы с самыми разнообразными свойствами, различного состава, разной прочности, эластичности, различной термоустойчивости и окраски. В клетках очень постоянно, одновременно, или, если это нужно, то в необходимой последовательности, происходят тонкие синтезы таких сложных и разнохарактерных веществ, как нуклеиновые кислоты, белки и в том числе ферменты, сложные углеводы, жиры, витамины, гормоны и множество других сложных соединений. Эти заводы в клетках смонтированы очень компактно, все процессы в них точно и четко регулируются, режим оптимальный. В основе работы их лежит согласованное действие ферментных систем, осуществляющих цепи управляемых химических реакций. Естественно, что в будущем подобные принципы работы должны быть использованы и химической, и биохимической промышленностью. [c.337]

Но все остальные основные биологические процессы (синтез белков и нуклеиновых кислот, ферментативные биохимические реакции, деление клеток, мышечное сокращение, распространение нервного возбуждения и т. д.) происходят во тьме, без участия световых квантов. Эти темновые процессы тоже квантовые, ибо это химические процессы. Ясно, что в любой химической реакции происходит перемещение электронов, изменение электронного состояния системы. Окислительно-восстановительные биохимические процессы, составляющие сущность дыхания, наглядно об этом свидетельствуют. [c.325]

Алкилирующие вещества — это соединения, при помощи которых происходит замещение атома водорода в молекуле какого-либо вещества на алкильную группу. Они легко вступают в химические реакции алкилирования с различными соединениями клетки, в том числе с белками и нуклеиновыми кислотами. Если при этом в реакцию вовлекается значительная часть молекул клетки, то последняя может погибнуть. Доза алкилирующего агента должна быть подобрана так, чтобы оставить в половых клетках насекомого нетронутыми большинство жизненно важных молекул и тем самым вызвать бесплодие насекомого, но сохранить его живым. В стерилизующих дозах алкилирующие вещества воздействуют на хромосомы, поражая в одной или нескольких точках молекулу ДНК. [c.216]

Шестичленные гетероциклы с двумя и более гетероатомами, один из которых азот, называются азинами. Число возможных соединений здесь исключительно велико. В зависимости от количества гетероатомов различают диазины (два гетероатома), триазины и т. д. Могут быть оксазины, тиа-зины и др. в зависимости от характера гетероатомов. Диазины с двумя атомами азота в кольце широко распространены в природе. Они участвуют в построении веществ, имеющих большое биологическое значение. Идет ли речь о нуклеиновых кислотах, ферментах, витаминах, белковых телах и многих других веществах—всюду встречаются азиновые ядра. Химические реакции всех таких соединений в общем определяются поведением входящих в их состав гетероциклов, лежащих или в их основе, или находящихся с ними в связи. [c.288]

В растворе молекулы или ионы получают возможность двигаться более свободно, так что реакционная способность вещества возрастает. По этой причине в клетке большая часть химических реакций протекает в водных растворах. Неполярные вещества, например липиды, отталкиваются водой и в ее присутствии обычно притягиваются друг к другу, иными словами, неполярные вещества гидрофобны (гидрофобный — водоотталкивающий). Подобные гидрофобные взаимодействия играют важную роль в формировании мембран, а также в определении трехмерной структуры многих белковых молекул, нуклеиновых кислот и других клеточных компонентов. [c.110]

Ответ на этот вопрос должен учитывать, что образование этого нового клеточного материала происходит на целой иерархии различных уровней. На самом низком уровне бактерия синтезирует из простых питательных веществ блоки для построения липидов, полисахаридов, белков и нуклеиновых кислот. Разнообразие таких строительных блоков довольно ограниченно — имеется всего лишь около 60 различных сортов молекул жирных кислот, аминокислот, сахаров, пуринов и пиримидинов. Поэтому совокупность химических реакций, необходимых для образования всех этих строительных блоков, недолжна быть непостижимо сложной. Ьа следующем, более высоком уровне бактерия соединяет эти строительные блоки в макромолекулы в результате реакций дегидрирования (реакции, обратные гидролизу). Примером такого процесса может служить [c.56]

Белки играют важнейшую роль в жизнедеятельности любых организмов. Многообразие и сложность живой материи, по сути дела, отражают многообразие и сложность самих белков. Каждый белок имеет свою уникальную функцию, которая определяется присущими ему структурой и химическими свойствами. Некоторые белки являются ферментами, то есть катализаторами биохимических реакций в живых организмах. Каждая химическая реакция катализируется определенным ферментом. Без участия ферментов подобные реакции не происходят вовсе или протекают слишком медленно, чтобы обеспечить саму возможность существования живых организмов. Другие белки (структурные) выполняют в организме роль строительных белков-или сами по себе (например, коллаген), или в комплексе с нуклеиновыми кислотами (нуклеопротеины), углеводами (гликопротеины) или липидами (липо-протеины). Некоторые белки, такие, как, например, миоглобин и гемоглобин, вовлеченные в систему запасания и транспорта кислорода, связываются с функционально важными металлсодержащими органическими молекулами. Так, миоглобин и гемоглобин специфически связывают железосодержащую группировку, называемую гемом. [c.20]

В настоящее время метод остановленной струи широко приме-ляется для решения многих задач химической кинетики установление механизмов химической реакции, определение стадий, лимитирующих протекание реакции обнаружение промежуточных комплексов, определение кинетики ферментативных реакций, установление числа и концентрации активных центров фермента, изучение быстрых конформационны5( переходов в белках и нуклеиновых кислотах. Метод требует быстрой регистрации это единственное существенное ограничение его применимости. Особое внимание при применении метода остановленной струи необходимо уделять тер-мостатированию, так как разница в температурах в кювете наблюдения и растворе смеси реагентов может привести к большим оптическим ошибкам, затрудняющим установление механизма наблюдаемой реакции. Точность определения констант скоростей данным методом примерно такая, как и при обычных спектрофотометрических измерениях кинетики химических реакций. [c.28]

Белки (аминокислотные полимеры) и нуклеиновые кислоты (нуклеотидные полимеры) — это основа жизни. Ферменты — это белки, катализирующие химические реакции, необходимые для процессов жизнедеятельности, тогда как нуклеиновые кислоты служат банком данных — хранилищем генетической информации, сосредоточенной в клеточном ядре. В заключение этой главы мы кратко рассмотрим происхождение этих биополимеров. С этой целью сформулируем некоторые фундаментальные вопросы, на которых следует ниже остановиться. С чего начались химические процессы, необходимые для поддержания жизни, или, другими словами, каким образом происходило образование пептидных связей в пребиотическпй период Как появились макромолекулы, имеющие важное биологическое значение Чем вызвана асимметрия и хиральность органическ гх молекул На некоторые из этих вопросов хотя бы частично сумели ответить химики, пытавшиеся воспроизвести условия, которые существовали в примитивной атмосфере Земли того времени. [c.181]

Бионеорганическая химия (подобно геохимии, биохимии, биофизике и др.) возникла на стыке неорганической химии и биологии в последнее десятилетие. Этому способствовала четкая формулировка ее основных задач — изучение на молекулярном уровне взаимодействий между металлами (в первую очередь биометаллами) и биолигандами протеинами, нуклеиновыми кислотами, их фрагментами и некоторыми другими находящимися в организме веществами (в том числе витаминами, гормонами, метаболитами и антиметаболитами). Более 100 000 процессов в организме человека представляют собой совокупность многих химических реакций, большинство из которых катализируется металлами, входящими в состав ферментов. [c.560]

Особенно удивительным следует считать то, что передача аденозинтри-фосфатом свободной (способной произвести химическую работу) энергии оказывается возможной не для протекания вполне определенных специальных (специфически обусловленных набором случайностей) химических реакций, а совершается как-то универсально АТФ является действенным источником свободной энергии для очень большого набора разнообразных химических процессов, делая осуществимыми многие самые трудные и важные для жизни химические превращения к этому списку реакций можно причислить и процессы дыхания, и фотосинтез, и сокращение мышц, и синтез белков, а также нуклеиновых кислот с их наследственной информацией и т. п. [c.330]

Методы количественного определения нуклеиновых кислот основаны на определении содержания составляющих их компонентов азотистых оснований (как правило, спектрофотометрически благодаря поглощению в ультрафиолетовой области спектра) пентоз (с помощью химических реакций, позволяющих отдельно определять рибозу и дез-оксирибозу) и фосфора нуклеиновых кислот. [c.161]

Как ДНК, так и РНК легко гидролизуются под действием кислот (разд. 3.2). Гликозидные связи в ДНК более лабильны, чем в РНК-Пуриновые нуклеотиды гидролизуются легче, чем пиримидиновые. И все л<е, несмотря на легкость, с которой деградируют нуклеиновые кислоты под действием кислот и щелочей, ковалентная структура этих молекул сравнительно устойчива, что предопределяет их способность слу-л<ить генетическим материалом. Однако как ДНК, так и РНК вступают во мнол<ество химических реакций. [c.127]

Из схемы 9.1 очевидно, что фундаментом всей органической химии являются углеводороды. От алканов происходят все остальные классы углеводородов. Из углеводородов в результате химических реакций замещения Н-атома С-Н-связи и присоединения реагентов по л-связям возникают основные классы функциональных производных углеводородов — галогенопроизводные, сульфопроиз-водные, нитросоединения, спирты, простые и сложные эфиры, альдегиды, кегоны и карбоновые кислоты. Дальнейшее химическое преобразование (химический дизайн) этих производных за счет замещения или химического видоизменения функциональных групп создает все труднообозримое многообразие полифунк-ционапьных органических соединений, в том числе аминокислоты, пептиды, и белки, жиры и углеводы, гетероциклы различной сложности, витамины, гормоны, нуклеотиды и нуклеиновые кислоты, ферменты. [c.317]

Необходимо отметить, что, помимо взаимных переходов между разными классами веществ в организме, доказано существование более сложных форм связи. В частности, интенсивность и направление любой химической реакции определяются ферментами, т.е. белками, которые оказывают непосредственное влияние на обмен липидов, углеводов и нуклеиновых кислот. В свою очередь синтез любого белка-фермента требует участия ДНК и всех 3 типов рибонуклеиновых кислот тРНК, мРНК и рРНК. Если к этому добавить влияние гормонов, а также продуктов распада какого-либо одного класса веществ (например, биогенных аминов) на обмен других классов органических веществ, то становятся понятными удивительная согласованность и координированность огромного разнообразия химических процессов, совершающихся в организме. Многие из этих процессов были подробно освещены при описании обмена отдельных классов веществ (см. главы 10-12). В данной главе кратко представлены примеры взаимных переходов отдельных структурных элементов белков, жиров, углеводов (рис. 15.1) и нуклеиновых кислот в процессе их превращений и обмена. [c.546]

Строение и свойства клетки и организл1а в конечном счете диктуются нуклеиновыми кислотами (ДНК и РНК), обладающими законодательной властью в том смысле, что ими задается генетическая программа синтеза белков. В свою очередь белки обладают исполнительной властью уже потому, что ни одна химическая реакция в клетке не идет без участия специального фермента. [c.24]

Однако биологические молекулы не могли бы функциониро вать и жизнь в известных нам формах не существовала бы, если бы помимо сильных взаимодействий внутри биологических молекул и между ними не действовали бы невалентные, нехимические, слабые силы. Клетки п их органоиды — гетерогенные системы, существование и функционирование которых определяются межмолекулярными взаимодействиями невалентного характера. Исполнители почти всех молекулярных функций в клетках — белки — взаимодействуют с липидами и углеводами, с нуклеиновыми кислотами и с малыми молекулами. Взаимодействия эти преимущественно слабые, так как сильные взаимодействия создавали бы слишком жесткие и устойчивые структуры, лишенные молекулярной подвижности, необходимой для выполнения <5пологическими молекулами их разнообразных задач, включающих тонкую регуляцию химических реакции, компартментацию, установление градиентов концентрации. Перечислим виды сла-<5ых взаимодействий в биологических системах и охарактеризуем их. [c.55]

Основные химические реакции нуклеиновых кислот и их компонентов позволяют получить представление о многообразии химических превращений, в которых участвуют нуклеиновые кислоты in vivo и in vitro. [c.397]

Лучистая энергия. Ультрафиолет и ионизирующее излучение непосредственно действуют на нуклеиновые кислоты в клетке, 15ызывая смертельные мутации, или приводят к образованию свободных радикалов, вызывающих инактивацию ферментных систем и разрущение клеточных структур. Солнечный свет, особенно его коротковолновая часть спектра, оказывает выраженное бактерицидное действие. УФО используют в медицине для обработки (дезинфекции) воздуха и поверхностей в операционных, родильных домах и отделениях, асептических помещениях аптек, в бактериологических лабораториях. Для этих целей в помещениях устанавливают бактерицидные облучатели с длиной волны 260 — 300 нм. Волны 260 нм максимально поглощаются ДНК, что приводит к образованию димеров тимина и соответственно к летальным мутациям. Вместе с тем УФО обладает низкой проникающей способностью и оказывает антимикробное действие только на поверхностях или в прозрачных растворах. Ионизирующее излучение (чаще у-лучи изотопов Со или - Сз) используют для стерилизации термочувствительных материалов, например изделий из пластика. Обладая высокой проникающей способностью, этот вид электромагнитных волн приводит к потере электронов и образованию из атомов ионов, появлению свободных радикалов, которые могут приводить к полимеризации и другим химическим реакциям, сопровождающим разрушение химических структур микроорганизмов, атакже появлению токсичных перекисных соединений. Чувствительность микроорганизмов к ионизирующему излучению сильно варьирует (например, облучение микобактерий туберкулеза дозой 0,14 мегарад приводит к такому же эффекту, как облучение возбудителя полиомиелита дозой 3,8 мегарад). [c.431]

Витамины являются участниками и биологическими катализаторами химических реакций, протекающих в живых клетках. Присутствуя в тканях в весьма малых количествах, они катализируют реакции превращения аминокислот и бел-"ков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот и стеринов. С участием витаминов осуществляются реакции окисления и восстановления, переноса электронов, пере-аминирования, траисметилирования, карбоксилирования и декарбоксилирования, переноса одноуглеродных и ацильных групп. Витамины необходимы для нормального функционирования всех органов и систем, роста и развития организма в целом, осуществления процесса зрения, кроветворения, кальцйфикации костей, осуществления других жизненно важных функций. [c.20]

Можно ожидать, что механизмы действия аналогов пуринов и пиримидинов (таких, как 8-азагуанин и 5-фторурацил), являющихся канцеростатическими агентами или ингибиторами клеточного метаболизма, различны. Некоторые из них, например свободные основания, ингибируют использование пуринов и пиримидинов, в то время как другие, функционирующие в виде нуклеотидов, тормозят специфическую реакцию синтеза нуклеотидов de novo. Еще один путь действия таких соединений состоит в ингибировании процессов полимеризации, ведущих к синтезу нуклеиновых кислот, или процесс включения этих соединений в нуклеиновые кислоты (РНК или ДНК) с последующим нарущением нормальных химических реакций в клетке. Поэтому эффективность действия in vivo данного аналога зависит от формы, в которой он находится (свободное основание, нуклеозид или нуклеотид), ферментативных реакций, к которым он чувствителен, и реакций, в которых он выступает как ингибитор. [c.309]

Перечисленные открытия создали экспериментальную основу молекулярной биологии как тенденции современного естествознания познавать явления жизни на молекулярном уровне. Содержанием этой тенденции является изучение важнейших высокомолекулярных веществ живой природы — белков и нуклеиновых кислот, их структуры и функции, а также их синтеза в клетке. Истоками молекулярной биологии являются многие естественные науки органическая химия, занимающаяся химическим строением белков и нуклеиновых кислот, их химическими реакциями и методами их химического анализа и синтеза биохимия, занимающаяся детальным изучением реакций обмена веществ в биологических системах и выяснением промежуточных стадий и механизмов этих реакций цитология, изучающая ультраструктуру и физиологию клетки генетика — наука о наследственности наконец, микробиология и вирусология. Из физических дисциплин молекулярная биология широко пользуется идеями и методами молекулярной физики, физической химии полимеров, спектроскопии, рентгепоструктурного анализа. [c.8]

Один из важных п чрезвычайно избирательных методов идентификации и разделения белков — иммунологический. Иммунологические реакции — специфические защитные реакции высших животных по отношению к попадающим в организм чужеродньш белкам (по последним данным, и к нуклеиновым кислотам). При повторном введении в кровяное русло животного чуж еродного белка в кровяной сыворотке появляются белки, относящиеся чаще всего к классу у-глобулинов (так называемые антитела), которые специфически реагируют с тем веществом (антигеном), к которому они выработались. Реакция антиген—антитело может быть изучена вне организма, как обычная химическая реакция, путем смешения раствора антигена с так называемой антисывороткой. Одна из типичных иммунологических реакций — прецп-питиповая — состоит в выпадении осадка при соединении антигенов с антителами. [c.135]

Рентгеновские лучи создают частично в воде, а также в самой нуклеиновой кислоте активные свободные радикалы и возбужденные метастабильные состояния весьма реакционоспособные. Радикалы и ведут химические реакции, изменяющие ДНК. Ультрафиолетовый свет является хорошим мутагенным агентом для бактерий, которые могут быть подвергнуты облучению в тонком слое. Изучение спектра действия , т. е. вероятности мутагенеза как функции длины волны, обнаружило оптимум при 260 т и, т. е. в максимуме поглощения нуклеиновых кислот. Квапт hv в этом случае недостаточен для ионизации, но вполне обычен для фотохимических реакций, проходящих через стадии радикалов или метастабильных состояний. Важное наблюдение заключается в том, что можно облучить сначала пустую питательную среду, затем ввести в нее бактерии и вызвать мутагенез. [c.404]

Характерная особенность производных аденина — их способность влиять на рост растений. Значение аденина обусловлено тем, что он является одним из компонентов нуклеиновых кислот и многих коферментов. Аденнн обладает более выраженными свойствами основания, чем пиримидин, но в то же время адениновое основание слабее имидазола. Поскольку и кислотный характер у аденина выражен сильнее, чем у имидазола, в химических реакциях он может участвовать и как основание, и как кислота. Его биологическая активность возрастает, если к аминогруппе в положении 6 присоединяется слабая кислота. Наиболее известное производное аденина этой группы — кинетин (6-фурфуриламинопурин). По физиологической активности кинетин относится к соединениям, регулирующим рост и развитие растений. Он стимулирует синтез белков, нуклеиновых кислот и соответственно процесс клеточного деления, кроме того, замедляет старение растений. В основе механизма биологической активности кинетина лежит способность усиливать синтез т ранспортной РНК- [c.72]

На протяжении всего изложенного выше обсуждения внимание читателя обращалось на инактивирование ферментов, гормонов, токсинов и вирусов путем химического их изменения. Определение тех свободных функциональных групп в аминокислотных. остатках, которые имеют важное значение для проявления биологической активности, представляет собой одну из главных целей химической модификации белков и является одним из основных достижений в этой области исследования. В каждом из разделов этой статьи, посвященных различным химическим реакциям, приводятся отдельные классические примеры. Полная сводка их имеется в последующих томах настоящего сборника. Однако необходимо еще раз подчеркнуть, что параллелизм между удалением какой-либо функциональной группы белка и потерей активности вовсе не является необходимым следствием существенной связи между ними или ее доказательством. Упоминавшееся выше инактивирование вируса табачной мозаики формальдегидом является только одним из большого числа примеров, доказывающих, что лишь небольшая часть определенных функциональных групп белка связана с его биологической активностью. Кроме того, исследование реакций этого вируса с иодом, кетеном, фенилизоцианатом, карбобензоксихлоридом, п-хлорбензоилхлори-дом, бензосульфохлоридом и динитрофторбензолом показало, что его активность обусловлена не только аминогруппами, но также некоторыми фенольными и индольными группами. Однако Найт [106] отмечает, что, несмотря на эти интенсивные исследования, ни в одном из случаев не удалось найти такую функциональную группу, которая специфически или преобладающим образом определяла бы активность указанного вируса. В самом деле, в случае таких нуклеопротеидов, как вирус табачной мозаики, ролью нуклеиновой кислоты, входящей в их состав, почти полностью пренебрегают. [c.351]

Основания, входящие в состав нуклеиновых кислот, — пурины и пиримидины — видимо, возникали при химических реакциях, идущих в сравнительно мягких условиях с участием цианидов [583, 1122, 1124, 1270, 1373, 1376, 1379, 1607]. Основания нуклеиновых кислот могли также возникать в реакциях типа Фишера—Тропша [2040]. Сахара получены Гей- [c.48]

Более лабилен квантовый выход отдельных реакций. Фотохимические реакции в полинуклеотидах нельзя рассматривать как сумму химических реакций мононуклеотидов, нуклеозидов и азотистых оснований. Наконец, фотохимия нуклеиновых кислот зависит не только от их состава, но и от конформации макромолекулы (микроокружения). Например, скорость гидратации цитозина и урацила в нативной ДНК и полиуридиладениловой кислоте намного меньше, чем в денатурированной ДНК и полиуридиловой кислоте соответственно. Вероятность образования димеров между пиримидиновыми основаниями ДНК зависит от природы соседних оснований. Димерообразование подавлено в бактериальных спорах, в сухой ДНК и замороженных растворах ДНК. Этот процесс подавляется также связыванием интерка-ляционных красителей. [c.244]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология