Биохимия разработки

Буферные растворы имеют значение для некоторых методов определения pH. Наконец, можно отметить, что буферные растворы часто применяются в качестве среды с постоянным значением pH при экспериментальной разработке ряда вопросов химии, биохимии и др. [c.300]

Катализ является основой современной тяжелой химической промышленности и биохимии, поэтому разработка его теории имеет большое значение. В настоящее время имеется три главные теории катализа промежуточных поверхностных соединений, мультиплетная и электронная. Каждая из них имеет свою область прим енения они взаимно дополняют друг друга. На их основе можно начать построение единой теории катализа, которая решит проблему подбора катализаторов [1]. Решение этой проблемы даст широкую возможность управлять химическими реакциями и может привести к перевороту в материальной культуре [2]. [c.7]

Современная химия углеводов представляет собой сложный комплекс знаний. Она включает вопросы выделения индивидуальных или максимально очищенных, часто очень лабильных соединений из сложных смесей, изучение их строения химическими, биохимическими, физико-химическими, физическими методами, разработку методов синтеза разнообразных соединений, причем особенно сложным и ответственным является стереохимический контроль синтетических реакций и, наконец, глубокое изучение зависимости свойств углеводов от их строения, что создает основы для технического использования огромных ресурсов углеводсодержащего сырья. Изучение биологических свойств углеводов, их функций в биохимических системах необходимо для познания существа важнейших процессов жизнедеятельности и непосредственно связано с прогрессом современной биохимии и молекулярной биологии. [c.8]

Исключительно важная роль, которую играют гликозиды, и особенно 0-гликозиды, в химии и биохимии углеводов, выдвигает синтез гликозидов на первый план в синтетической химии производных сахаров по гликозидному центру. Материал, изложенный в зтой главе, позволяет сделать следующую общую оценку состояния зтой проблемы. Синтез простейших гликозидов всех типов в настоящее время разработан подробно и обычно не составляет сложной задачи. Для синтеза 1,2-транс-гли коз идо в всех типов разработано несколько достаточно общих методов, которые в большинстве случаев позволяют синтезировать 1,2-/иранс-гликозиды с довольно сложными агликонами, в том числе и большинство природных гликозидов. Однако обших методов синтеза 1,2-/ ис-гликозидов со сложными агликонами не существует, и разработка таких методов для гликозидов всех классов, особенно О-гликозидов, является центральной задачей синтетической химии в этой области. Как видно из изложенного материала, синтезу 1,2-/ ис-глюкозидов препятствует соучастие соседних групп, применяемых для защиты спиртовых гидроксилов сахара. Поэтому можно ожидать, что эта задача будет решена путем разработки эффективных методов защиты спиртовых гидроксилов сахара группировками, неспособными к соучастию и удаляемыми без разрушения или изменения гликозидной связи в синтезируемых производных. С другой стороны, вероятно, потребуется разработка эффективных путей активации заместителя при гликозидном центре, способного реагировать с агликонами достаточно быстро, в мягких условиях и со строгим стереохимическим контролем. [c.233]

Принцип проведения ЯМР-эксперимента можно объяснить исходя из представлений об условии резонанса, а также о поперечной и продольной релаксации, что в свою очередь способствует разработке специального аппарата, используемого для описания эксперимента. Эти сведения достаточны также и для того, чтобы иметь возможность описания принципов ЯМР-томографии, пространственное разрешение которой определяется величиной градиентов магнитного поля, а разрешение по контрасту - различиями в значениях времен релаксации. ЯМР можно использовать также как аналитический метод, основываясь на том, что различные элементы и изотопы обладают различными резонансными частотами. Однако для успешного применения этого метода в химии и биохимии этой информации недостаточно. Только включение дополнительных физических взаимодействий, приводящих к расщеплению резонансных линий или к сдвигу соответствующих уровней энергии ядерного спина и соответствующих частот переходов, позволяет использовать ЯМР в качестве аналитического метода. В этом случае вместо одной резонансной линии для определенного изотопа получим в спектре несколько резонансных линий, положение которых в спектре связано со свойствами молекул. В дальнейшем обсудим основные типы указанных выше физических взаимодействий. [c.27]

Большое значение катализа в неорганической, физической и органической химии, в химической промышленности и в биохимии требует разработки теории катализа. Особенно важным вопросом в изучении катализа является разработка теории научного подбора катализаторов. Такая теория не может появиться готовой сразу ее предстоит построить, и это произойдет в результате исследований большого числа ученых. Все историческое развитие химии говорит о том, что задачу создания теории и подбора катализаторов уже следует ставить. Нет никакого сомнения, что она будет решена. Сознательными и планомерными усилиями мы можем приблизить ее решение. Оно очень важно для нашей страны. Умение предсказывать катализаторы будет означать переворот в материальной культуре. [c.5]

Разработка надежных индикаторных электродов, чувствительных к натрию, калию и кальцию, позволяет в биохимии изучать процессы связывания иона натрия в тканях мозга, исследовать диффузию ионов калия и натрия через нервные и мышечные мембраны, определять состав спинномозговой жидкости, изучать коагуляцию крови и внутреннюю секрецию. [c.371]

Геохимия редких и рассеянных элементов, биохимия микроэлементов, получение полупроводников и сверхчистых материалов — вот далеко не полный перечень тех областей науки и техники, где с каждым годом возрастает потребность в высокочувствительных методах анализа. В ряде случаев кинетические методы, обладающие умеренно высокой чувствительностью, перестали удовлетворять нуждам практики, и требуется разработка сверхчувствительных методов. В других случаях чувствительность определения кинетическим методом некоторых элементов, например щелочноземельных и других металлов с замкнутой электронной оболочкой, остается пока очень низкой. [c.264]

Специфичны также условия очистки сточных вод, требующие применения нескольких методов в одной технологической схеме. Комплексный характер методов обработки воды, разрабатываемых на основе достижений физической химии, биохимии, гидравлики и общей теории процессов и аппаратов, нуждается в едином подходе при решении задач, связанных с технологией кондиционирования воды. Возникла острая необходимость в разработке теоретической базы новой отрасли науки — химии и технологии обработки воды, которая должна опираться на научно-обоснованную и практически оправдывающую себя систематизацию примесей и загрязнений воды. Особое значение в связи с этим приобретает созданная автором классификация, основанная на фазово-дисперсном состоянии примесей воды. Она явилась плодотворной рабочей гипотезой, позволившей с единых позиций оценить технологические процессы водоподготовки, найти решения, обеспечивающие эффективную очистку воды в соответствии с современными требованиями к ее качеству, и указать направления дальнейшего развития этой отрасли науки. [c.8]

Хроматография производных аминокислот получила интенсивное развитие в связи с разработкой методов определения первичной структуры белков. Вероятно, трудно найти в органической химии и биохимии более удачный пример столь тесной взаимосвязи развития представлений о структуре и функциях большого класса веществ, каким являются белки, с хроматографическими методами анализа. Основное внимание было направлено на разработку методов определения N-концевых остатков аминокислот в белках, причем в идентификации соответствующих производных большое значение имели тонкослойная (ТСХ) и бумажная хроматография (БХ) (см. обзоры [1, 2]). Газожидкостная и жидкостная колоночная хроматографии находят в этой области ограниченное применение, однако интерес к последнему методу постепенно растет. Интерес к жидкостной хроматографий вызван вполне определенными причинами. Во-первых, постоянно появляются новые методы избирательной модификации остатков аминокислот в белках, а идентификация производных аминокислот требует развития хроматографических методов. Во-вторых, исследованию подвергают все более труднодоступные белки, что в свою очередь вызывает необходимость создания надежных методов количественного анализа. Интерес к колоночной хроматографии возрастает также в связи с выделением и получением необычных аминокислот, а также в связи с необходимостью предотвращения ошибок при определении аминокислотной последовательности. Понятия современный и классический метод используют здесь условно, поскольку новые методики обычно создают на базе стандартной аппаратуры примером может служить автоматический анализ ДНФ- и ДНС-аминокис-лот [3, 4]. Насколько известно, до сих пор не пытались использовать скоростную хроматографию высокого разрешения для разделения производных аминокислот, хотя некоторые соединения, например ДНС-аминокислоты, являются для этого метода довольно удобным объектом. Производные аминокислот использовали в структурном анализе белков крайне неравномерно. По-видимому, всеобщее увлечение ДНФ-аминокислотами проходит окончательно, уступая место повышенному интересу [c.360]

Выдающемуся французскому ученому прошлого века Клоду Бернару принадлежит следующее изречение, не устаревшее до нашего времени Создание хорошего метода приносит иногда науке больше пользы, чем высокие теоретические соображения . Яркой иллюстрацией этой мысли является разработка и повсеместное распространение гель-хроматографии. Этот метод удивительно быстро нашел широкое применение в различных областях химии, биохимии и других родственных дисциплин, в частности при изу-чении тех водорастворимых биополимеров (белков, нуклеиновых кислот и смешанных полимеров), которые привлекают в настоящее время столь пристальное внимание. [c.5]

Для химика-органика наибольший интерес в области производства химических волокон представляют разработка новых и усовершенствование существующих методов синтеза волокно-образующих полимеров и полупродуктов для их получения. Химическое модифицирование готовых волокон не привлекает особого внимания, так как волокнообразующие полимеры, как правило, довольно инертны. С другой стороны, биохимия образования природных волокон почти не изучена, тогда как их структура и способы улучшения их свойств путем химического модифицирования являются предметом широкого исследования. Более подробно это различие в подходе к химическим [c.283]

Одной из первоочередных задач современной биохимии и цитохимии НК является разработка методов оценки структурного состояния хроматина непосредственно в клетке. К таким методам можно отнести описанный в книге спектральный люминесцентный микроскопический метод определения состояния [c.18]

Тиолы R—SH являются простейшими по структуре органическими соединениями серы. Эти соединения, которые лишь вскользь рассматриваются в учебниках (как правило, в разделах, посвященных спиртам), на самом деле очень важны, поскольку их широко используют для синтеза других органических соединений серы они играют значительную роль в биохимии клетки. В последние годы многие лаборатории занимались разработкой надежных путей синтеза тиолов, а также изучением их физических свойств и реакций (см. обзоры [1, 2, 69] ). [c.130]

К этому времени история изучения нуклеиновых кислот насчитывала уже около восьмидесяти лет. Честь их открытия принадлежит выдающемуся швейцарскому биохимику Фридриху Мишеру, который в 1868—1872 гг. выделил из ядер клеток гноя и спермы лосося новое фосфорсодержащее вещество, названное им нуклеином (от греч. nu leus—ядро). Впервые нуклеиновую кислоту, свободную от белков, получил Р. Альтман в 1889 г., который и ввел этот термин в биохимию. Разработка методов выделения и изучение химического состава нуклеиновых кислот были продолжены в лабораториях А. Косселя, У. Джонса, П. Левина, О. Гам-мерстена, Дж. Гулланда и др. [c.5]

Проблема анализа распределения компонентов остатков по размерам приобрела большое значение сравнительно недавно и в основном связана с развитием процессов их каталитического гидрооблагораживашм. Возможность получать какие-то определенные результаты появилась после разработки метода гель-хроматографического разделения. Метод этот — гель-проникающая хроматография (ГПХ) — впервые нашел широкое применение в биохимии и химии полимеров [31]. При ГПХ разделение органических веществ осуществляется совсем на иных принципах, чем при других хроматографических методах. Принцип метода заключается в том, что во время прохождения раствора исследуемого вещества через колонку, заполненную частицами твердого геля, происходит разделение молекул этого вещества за счет различной способности их проникать в поры геля. Поры в частице геля имеют различный размер. Молекулы образца также различаются по величине. Некоторые молекулы слшиком велики, чтобы войти даже в самые крупные поры, и исключаются из частицы геля. Поэтому они двигаются через слой геля между его частицами и первыми выходят из колонки. Другие молекулы так малы, что входят во все поры геля, полностью проникая в частицу. Эти соединения задерживаются в наибольшей степени и появляются на хроматограмме последними. Молекулы промежуточных размеров могут входить только в некоторые поры и двигаются по колонке со средней скоростью. При разделении смеси с ширркой областью молекулярных масс используют набор гелей с разными пределами исключения. Это позволяет расширить область фракционирования колонки. Использование различных гелей дает эффект только при последовательном соединении колонок с разными гелями. При разделении соединений, мало различающихся по размеру, используют гели с узкой областью [c.36]

В начале 60-х годов, когда я работал в университете в Оттаве, мои коллеги по химическому факультету сходились во мнении, что будущее органической химии помимо усовершенствования теоретических иредставлеппй лежит в решении биохимических проблем. Поэтому я приступил к подготовке лекций по общей биохимии, специально предназначенных для студентов-химиков старших курсов, не имеющих подготовки в области классической, описательной биохимии. В методическом отношении я положил в основу своих лекций изучение тех химических реакций, которые наилучшим образом отра кают соответствующие биохимические превращения. Следует заметить, что в этот период эффективное химическое моделирование ферментативных реакций только еще начинало развиваться заметных успехов в разработке биомоделирующих систем удалось добиться в последние 15 лет. Я как лектор был приятно удивлен значительным увеличением числа студентов старших курсов, специализирующихся в области биохимии и биологии, так что иногда они по численности превосходили студентов-химиков. Выпускники-биохимики, как оказалось, обнаружили, что полученные ими знания недостаточны для работы и что гораздо легче осмыслить фундаментальные общие биохимические концепции, используя подходящие модели. В 1971 г. я перешел работать в университет Мак-Гилла к этому времени лекции постепенно оформились в самостоятельный курс, называемый в настоящее время биоорганической химией этот курс читается студентам-выпускникам биологических специальностей последние 10 лет. Большое число слушателей на лекциях еще раз подтверждает необходимость этого курса. [c.8]

Нельзя сказать, чтобы проблемам определения суперэкотоксикантов ранее не уделялось должного внимания. Достаточно вспомнить, что такой анализ играет важную роль при решении задач санитарии и охраны труда в атомной и химической промьппленности, в контроле качества пищевых продуктов и фармацевтических препаратов, чему посвящена обширная литература [5-11]. Однако большинство работ этого плана по своей сути мало отличается от обычного определения примесей на уровне микро- и ультрамикроконцентраций. Качественные изменения произошли при решении задач экологии, медицины и других областей человеческой деятельности. Именно тогда на основе достижений физических и физикохимических методов анализа, прежде всего хроматографии и масс-спектрометрии, сформировалась самостоятельная область аналитической химрга - анализ суперэкотоксикантов. В настоящее время аналитическая химия суперэкотоксикантов имеет свои разработки по пробоотбору, выделению и разделению анализируемых компонентов, методам детектирования следовых количеств загрязнителей и др. Развитие этой области тем или иным образом оказьшает воздействие и на другие дисциплины, вызывающие в настоящее время повьппенный интерес со стороны широкой общественности, в частности на биохимию, клиническую химию и медицину, для которых проблема определения токсичных веществ на следовом уровне является весьма актуальной. [c.152]

Развитие классической аналитической химии шло в направлении разработки новых органических реагентов для селективного обнаружения и количественного определения элементов, совершенствования методик анализа и внедрения математических методов обработки результатов анализа. Начиная с середины прошлого века, сначала для целей идентификации, а затем и для количественных определений в аналитической химии стали использовать инструментальные методы анализа, обладающие преимуществами в чувствительности, скорости и точности выполнения анализа, необходимые в научных исследованиях и производственном контроле. Развитие инструментальных методов привело к появлению новых направлений (например, аналитическая биохимия, хроматография, радиоаналитическая химия и т. п.). В эпоху научно-технической революции появление принципиально новой методологии — моделирования, алгоритмизации, системного подхода — привело к перестройке и в аналитической химии, которую теперь квалифицируют как науку, занимающуюся получением информации о химическом составе вещественных систем. Полная химическая информация о качественном и количественном составе, получаемая в максимально короткие сроки на минимальном количестве исследуемого объекта, требуется практически во всех отраслях науки, техники и промышленности. Это стало возможным в результате развития в XX в. компьютерной техники и автоматизации производства. [c.6]

Не меньшую опасность, чем радиоактивное облучение, представляет биохимическое оружие войны, например искусственные вирусы. До сих пор биохимическое оружие мало употреблялось, поскольку все понимали, что оно не щадит не только чужих, но и своих. Однако растущие знания в области- молекулярной биологии могут сделать возможным коварное нападение на невакцинированный контингент. Поскольку работа в области биохимии не требует громоздких технических устройств, разработка биологического оружия может быть проведена небольшой группой ученых сугубо секретно. [c.368]

Б. X, сформировалась как самостоятельная область во 2-й пол. 20 а на стыке биохимии и орг, химии, на основе традиционной химии прир. соединений. Ее развитие связано с именами Л. Полинга (открытие а-спирали как одного из главньп элементов пространста структуры полипептидной цепи в белках), А. Тодда (выяснение хим. строения нуклеотидов и первый синтез динуклеотида), Ф. Сенгера (разработка метода определения аминокислотной последовательности в белках и расшифровка с его помощью структуры инсулина), Дю Виньо (хим. синтез биологически активного гормона окситоцина), Д, Бартона и В. Прелога (конформационный анализ), Р. Вудворда (полный хим. синтез мн. сложных прир. соединений, в т.ч. резерпина, хлорофилла, витамина В] ) и др. крупных ученых. [c.288]

Всякий биохимик должен быть не только химиком, но и биологом, по крайней мере настолько, чтобы иметь представление о разделах биологии, касающихся изучаемых им живых организмов. Например, исследование биохимических законов генетики и наследственности требует хорошего знакомства со строением клеточного ядра и цитоплазмы, протоплазмы клетки и хромосомного состава генов клеточного ядра. В некоторых случаях биохимику интересно исследовать протекание реакций непосредственно в организме (in vivo или in situ), а в других — выделить их из живого окружения и проследить за ними в изолированной системе (in vitro). Вследствие большой сложности даже наиболее распространенных биохимических процессов, как, скажем, метаболизм углеводов, ученым приходится проявлять большую изобретательность при разработке методов изолирования биохимических процессов и их изучения. Поэтому мы начнем с краткого обзора методов, применяемых в биохимии, а затем ознакомимся с основными областями исследований этой многогранной науки. [c.477]

В послевоенный период началась интенсивная разработка синтетических методов получения витаминов Работа была сосредоточена главным образом во ВНИВИ Однако большое участие в этой работе приняли и другие научно-исследовательские институты ВНИХФИ, Московский институт тонкой химической технологии, Институт органической химии АН СССР, Институт биохимии АН УССР и др. [c.379]

Чрезвычайно чувствительны методы обнаружения летучих соединений с помощью газовой хроматографии. Применяя пламенные ионизационные детекторы, можно определить содержание практически любого соединения в количестве, не превышающем несколько пикомолей. Вряд ли стоит говорить, насколько важна разработка новых, еще более чувствительных методов. Применение наиболее чувствительных из них (в частности, масс-спектрометрии) позволяет теперь в некоторых случаях обнаружить вещество, когда его содержание не превышает нескольких фемтомолей Анализ выхода нейромедиаторов из одиночных нейронов мозга Может иметь принципиальное значение для понимания работы нервных клеток, точно так же как анализ содержимого отдельных клеток может оказаться весьма полезным для выяснения многих вопросов биохимии высших организмов. [c.180]

Развитие биологической химии привело к созданию новых отраслей науки, методологически и методически тесно связанных с биохимией. Так, быстрыми темпами развивается молекулярная биология, генная и клеточная инженерия. В настоящее время достижимыми представляются задачи по синтезу генетического материала и встраиванию его в наследственный аппарат клетки. С помощью микробов возможен синтез белков и регуляторов, характерных для человека, таких, как инсулин или интерферон. Фундаментальная информация о химической природе компонентов биологической системы обеспечивает направленное биомедицинское влияние на несколько уровней системы 1) принципиально важным явилось создание веществ, пагубно действующих на патогенные микробы, способные развиваться в организме человека. Получение антибиотиков, выяснение механизмов их действия, разработка методов их синтеза и модификации позволило побороть многие болезни, в том числе и инфекционного характера. Наиболее ярким примером может служить создание целой серии антибиотиков пенициллинового ряда. Пенициллин и его аналоги, встраиваясь в стенку бактерий, предотвращают их рост и иочти не влияют на клетки организма человека. Многие антибиотики ингибирующе действуют на процесс биосинтеза белка в бактери- [c.198]

Новое направление в медицине — морское лекарствоведение— в значительной степени расширило творческие и производственные возможности фармацевтической науки вообще и особенно фармацевтической технологии, способствовало совершенствованию процессов классической экстракции, очистки, методов сушки, кристаллизации и идентификации препаратов, а также разработке новых способов извлечения и очистки соединений и озданию нового технологического оборудования. При этом особенно быстрыми темпами происходило взаимообогащение теории и практики фармацевтической науки, морской биологии и биохимии, что несомненно оказало огромное влияние на уровень современной технологии лекарств. [c.114]

В настоящее время перед биологической наукой поставлена задача — обеспечить преимущественное развитие научных исследований по следующим основным направлениям разработка методов генетической и клеточной инженерии, создание на их основе новых процессов для биотехнологических производств с целью получения принципиально новых пород животных, форм растений с ценными признаками разработка новых методов и средств диагностики, лечения и профилактики наследственных заболеваний разработка научных основ инженерной энзимологии разработка и внедрение новых биокатализаторов (в том числе иммобилизованных) и оптимизация с их помощью биотехнологических процессов получения химических и пищевых продуктов исследования структуры и функции биомолекул клетки изучение молекулярных и клеточных основ иммунологии, а также генетики микроорганизмов и вирусов, вызывающих заболевания человека и животных, создание методов и средств диагностики, лечения и профилактики этих заболеваний исследования молекулярно-биологиче-ских механизмов канцерогенеза, природы онкогенов и онкобелков, их роли в малигнизации клеток и создание на этой основе методов диагностики и лечения опухолевых заболеваний человека исследования проблем биоэнергетики, питания, психики и молекулярных основ памяти и деятельности мозга. Таким образом, можно наметить следующие главные направления развития исследований в области биологической химии на ближайшую и отдаленную перспективу, так называемые горизонты биохимии [c.18]

Механюхимия — это новое научное направление, которое находится на стыке двух наук —механики и химии. Механохимия изучает химические превращения веществ, происходящие под действием механических сил. Эти превращения имеют большое практическое значение. Они открывают широчайшие перспективы не только для создания новых оригинальных методов переработки химичеокйх веществ и разработки технологии новых материалов с заданными свойствами, но и для решения ряда общих проблем физики твердого тела, физической химии, биологии, биохимии и т. д. [c.7]

В следующих трех глав мы остановимся на некоторых основных биохимических характеристиках организма человека, которые в то же время свойственны и многим другим высокоорганизованным животным. В частности, мы рассмотрим такие вопросы, как координация обмена веществ в различных тканях и органах, гормональная регуляция ответных реакций организма человека на изменения внешней и внутренней среды и правильное питание человека разработка этой последней проблемы составляет одно из самых важных для человека достижений биохимии. Эти три главы представляют собой не более чем введение в биохимию человека, ибо сам предмет надлюго шире, сложнее и глубже и потому не может быть полностью раскрыт в данной книге. Кроме того, исследования по биохимии человека еще далеки от достижения своей конечной цели-мы знаем лишь очень малую часть того, что нам необходимо знать. Познание человеческой природы с биохимической точки зрения может быть достигнуто только [c.741]

Физиология. Метанобразующие бактерии-строгие анаэробы кислород воздуха убивает их. У них нет ни каталазы, ни супероксиддисму-тазы. Именно из-за высокой чувствительности этих бактерий к кислороду наши сведения об их физиологии, биохимии и экологии пока сравнительно скудны. Только после разработки специальных методов (например, метода Хангейта) появилась возможность пересевать и выделять метанобразующие бактерии без доступа кислорода. [c.317]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология