Клеточная химия

Юмор другого рода сопровождает остроумное научное открытие. Генетический код был расшифрован путем обмана клетки (см. далее). В клеточную систему вместо генетического вещества вводили синтетический полимер — молекулярную цепочку, состоящую из звеньев, подобных фигурирующим в природном, генетическом полимере. И клеточная химия срабатывала, принималась за синтез белка. Здесь есть элемент комизма — клетку надули и вынудили раскрыть свою тайну-У лектора, рассказывающего об этих прекрасных опытах Ниренберга, весело блестят глаза. [c.205]

Как может связывание гормона с рецептором на наружной поверхности клеточной мембраны влиять на хим.ические процессы внутри клетки Весьма вероятно, что в некоторых случаях рецептор пронизывает мембрану насквозь и контактирует с ферментом, связанным с внутренней поверхностью мембраны Изменение конформационного состояния рецепторного белка, обусловленное связыванием гормона, мо- [c.386]

Основа клеточной химии - соединения углерода [1] [c.59]

Накопление опыта в клеточной химии сопровождалось отбором наиболее рациональных и избирательных методов окраски и, в частности, методов, позволяющих отличать специфические белки либо иные макромолекулы клеток. Здесь же возникла проблема чувствительности. Поскольку большинство макромолекул представлены в клетках относительно незначительным числом копий, одна или две молекулы красителя, связанные с макромолекулой, могут оставаться незамеченными. Один из путей разрешения этой проблемы состоял в увеличении числа молекул красителя, ассоциированных с отдельными клеточными молекулами. По каталитической активности в клетках удалось локализовать многие ферменты при достаточном обеспечении соответствующим субстратом каждая молекула фермента создавала множество молекул видимого продукта реакции. Альтернативный подход к проблеме чувствительности состоит в использовании флуоресценции В данном случае можно на темном фоне выявлять специфические красители по свету, который они и только они излучают, будучи соответствующим образом возбуждены. Далее мы переходим к объяснению этого феномена. [c.176]

Классические методы микроскопии позволяют судить о клеточной архитектуре, но не дают подробной информации о клеточной химии Мы уже говорили о том, что для локализации в клетках специфических макромолекул можно использовать антитела. Но столь же важно знать распределение и концентрацию малых молекул. Поддержание жизни возможно только при быстрой и точной регуляции концентрации таких важнейших метаболитов, как АТР, глюкоза и неорганические ионы содержание этих веществ в различных участках клеток и тканей может существенно варьировать. Более того, поскольку низкомолекулярные вещества, такие, как клеточный АТР, кальций и водород могут выполнять функцию внутриклеточных мессенджеров , очень важно уметь прослеживать изменение их концентрации в ответ на внутриклеточные сигналы В этом разделе мы будем обсуждать некоторые методы, заимствованные из химии, методы, которые позволяют определять химические условия в клетках в процессе их жизнедеятельности. [c.194]

Основа клеточной химии - соединения. .. рода 59 [c.508]

Необходимо особо подчеркнуть практическое значение водных растворов, так как подавляющее большинство процессов в природе совершается в водной среде. Водные растворы играют исключительно важную роль во всех процессах, протекающих в почвах, а также в животных и растительных организмах. Все природные воды представляют собой растворы различных солей. Различные биологические жидкости (кровь, лимфа, клеточный сок и т. п.) также являются растворами органических и неорганических веществ. Другими словами, водные растворы — системы, наиболее распространенные в природе, и потому учение о растворах является важным разделом физической химии. [c.37]

Гетеролитические реакции более распространены в органической химии. Они протекают обычно в присутствии полярного растворителя, главный же растворитель на нашей планете — вода, обладающая ярко выраженными полярными свойствами. Природа, как правило, не знает неполярных растворителей, гидрофобные условия создаются лишь в живых системах, в складках клеточных липоидных мембран или внутри белковых глобул, выстланных лио-фильными остатками. Что касается лаборатории, то хими -органик пользуется, как правило, гидрофобными растворителями и значительно реже приме.няет водную среду, чем природа. [c.157]

Можно видеть, что, за исключением стадии Ж, все реакции согласуются с обычными химическими свойствами соединений, включенных в цикл. Принципиальное различие между клеточной реакцией и лабораторной химией состоит в скорости и эффективности превращений в клетке благодаря наличию высокоспецифичных белковых катализаторов (ферментов), которые совершенствовались на протяжении миллионов лет биологической истории нашей планеты. Хотя химик все еще не в состоянии воспроизвести все ферментативные реакции, пет оснований предполагать, что это в принципе невозможно. [c.262]

Велико значение коллоидной химии для биологии. Мышечные и нервные клетки, клеточные мембраны, волокна, гены, вирусы, протоплазма, кровь, все это — коллоидные образования. Конечно, жизненные процессы весьма сложны и невозможно их свести к закономерностям коллоидной химии, но тот факт, что все живые системы являются высокодисперсными, делает изучение коллоидной химии необходимым и обязательным для биолога. Особый интерес представляет в настоящее время разработка моделей клеток, живых мембран, нервных волокон, действующих по законам коллоидной химии и все более усложняющихся, по мере приближения к живому объекту. [c.18]

В среднем можно считать, что в древесине хвойных трахеиды по объему составляют 90—94%, сердцевинные лучи 5—10% и смоляные ходы 0,1—0,5%. Соответственно лиственные породы содержат в среднем либриформа 43—75%, сосудов 20—40%, сердцевинных лучей 10—20% и древесной паренхимы 2—13%, Поскольку функции этих тканей различны [55], можно предполагать, что химический состав их клеточных стенок будет не одинаков. К сожалению, этот важный вопрос химии древесины до последнего времени изучен весьма слабо. [c.325]

Важное направление в И.-изучение хим. строения рецепторов, посредством к-рых лимфоидные клетки специфически взаимод. с антигеном. Эта р-ция обусловливает синтез антител, специфичных для данного антигена, и появление особой категории лимфоцитов, ответственных за р-ции клеточного иммунитета (иммунитет, опосредованный клетками иммунной системы). Показано, что антигенные рецепторы лимфоцитов, происходящих из костного мозга (В-лимфо-циты), имеют иммуноглобулиновую природу и отличаются от сывороточных иммуноглобулинов лишь небольшим участком своих тяжелых полипептидных цепей, встраивающихся в цитоплазматич. мембрану этих клеток. После активации В-лимфоцитов антигеном при участии ряда медиаторов (напр., интерлейкинов, интерферонов) эти клетки приобретают способность продуцировать антитела. [c.218]

Большинство Л. с., попадая после абсорбции в кровь, распределяется по тканям и органам неравномерно и лишь незначит. часть-относительно равномерно. На распределение Л. с. существ, влияние оказывают их физ.-хим. св-ва, сродство к тем или иным тканям, интенсивность кровоснабжения органа и т.д., а также биол. барьеры организма (стенки капилляров, клеточные мембраны, гематоэицефа-лич., гематоофтальмич. и плацентарный барьеры). Л. с., циркулирующие в организме, в разл. степени связываются с белками плазмы крови, образуя клеточные и внеклеточные депо, накапливаются в жировой, костной и др. тканях. [c.584]

Цикл трикарбоновых кислот — один из наиболее известных биохимических процессов. Он является типичным для многих подобных последовательных клеточных реакций, в результате которых относительно большое число субстратов может превращаться путем циклических серий реакций, включающих очень небольшое число интермедиатов. В цикле трикарбоновых кислот (также называемом циклом Кребса или циклом лимонной кислоты) суммарная реакция — это окисление уксусной кислоты до диоксида углерода и воды. Этот процесс может либо служить источником энергии, либо давать промежуточные соединения, используемые в биологических синтезах. Уксусная кислота вступает в цикл в виде ацетилкофермента А СНзСОЗСоА, дальнейшие превращения показаны на схеме. Все стадии синтеза сравниваются с процессами, происходящими в обычной химии, многие важные биохимические аспекты опущены. [c.260]

Опыты с искусственными генными конструкциями, составленными из отрезков ДНК разного происхождения, выявили существование особого цис-действующегоэлемента регуляции генов эукариот, получившего название усилителя (энхансера) или активатора транскрипции. Энхансеры представлены короткими последовательностями ДНК, состоящими из отдельных элементов (модулей), включающих десятки нуклеотидных пар. Модули могут представлять собой повторяющиеся единицы. Энхансер увеличивает эффективность транскрипции гена в десятки и сотни раз. Впервые энхансеры были обнаружены в составе геномов животных ДНК-содержащих вирусов (5У40 и полиомы), где они обеспечивают активную транскрипцию вирусных генов. Извлеченные из вирусных геномов и включенные в состав искусственных генетических конструкций, они резко усиливали экспрессию ряда клеточных генов. Позднее были обнаружены собственные энхансеры генов эукариотической клетки. Особенность энхансеров состоит в том, что они способны действовать на больших расстояниях (более чем 1000 п. н.) и вне зависимости от ориентации по отношению к направлению транскрипции гена. Оказалось, что энхансеры могут располагаться как на 5 -, так и на З -конце фрагмента ДНК, включающего ген, а также в составе интронов (рис. П2, а). Например, энхансеры были выявлены в районе 400 п. н. перед стартом транскрипции генов инсулина и химо-трипсина крысы. В случае гена алкогольдегидрогеназы дрозофилы энхансер был локализован за 2000 п. н. перед промотором. Энхансеры обнаружены на З ч )ланге гена, кодирующего полипептидный гормон-плацентарный лактоген человека, а также в составе интронов генов иммуноглобулинов и коллагена. [c.203]

Ванюшин Б. Ф. Метилирование ДНК у эукариот — новый механизм регуляции экспрессии генов и клеточной дифференцировки//Усп. биол. химии. 1983. Т, 24. С, 170—193. [c.221]

Н. взаимодействуют с рецепторами, к-рые расположены на пов-сти клеток-мишеней при этом начинает протекать ряд фнз.-хим. процессов в клеточной мембране, в цитоплазме клетки или в постсинаптич. мембране нейронов. И. могут содержать в молекуле до 50 аминокислотных остатков, а размер активного центра, необходимого для взаимод. с рецептором, не превышает обычно 4-5 аминокислотных остатков. Остальные участки И. вьшолняют дополнит, ф-ции, напр, обеспечивают устойчивость к действию протеолитич. ферментов (период полураспада Н. колеблется от неск. секунд до минут). [c.204]

Книга предназначена для научных работников, аспирантов, студентов старпшх курсов, специализирующихся в области физико-химии дисперсных истем, биофизики и биохимии клеточных мембран. [c.2]

ЦИТОХИМИЯ, изучает хим. особенности клеточных структур. При этом, в отличие от биохим. экспериментов, исследуются точно идентифицированные под микроскопом клетки, сохраняющие свои функциональные связи в ткани. Первые цитохим. работы были выполнены Ф. Распаем в нач. 19 в. Интенсивно Ц. развивается с 50-х гг. 20 в. В то время различали два уровня исследования более точный, клеточный (собственно Ц.), и тканевый (гистохимия). Ныне эти науки сливаются и термины <Ц. и гистохимия часто использ. как сияонимы. [c.687]

АНТИГЕНЫ (от греч. anti--приставка, означающая противодействие, и -genes-рождающий, рожденный), орг. в-ва, способные реагировать с рецепторами лимфоцитов иммунной системы и стимулировать тем самым иммунный ответ организма. Характер такого ответа (напр., синтез антител, с к-рыми соответствующий А. способен образовывать комплекс, клеточный иммунитет, аллергия) зависит от хим. природы А., генетич. особенностей организма и мн. др. факторов. Иногда способность А. вызывать иммунные реакции в организме называется иммуногенностью, а вступать в р-цию с соответствующим антителом-анти-генностью. [c.174]

На основе классич. Б. в этот период возникли самостоят. науки-молекулярная биология и бноорганическая хи.чия. Научное направление, объединяющее эти науки с биофизикой, получило название физ.-хим. биологии. Совр. период в развитии Б. характеризуется новыми достижениями в изучении живой материи. В области энзимологии исследованы сотни ферментных систем, во мн. случаях установлен механизм их каталитич. действия. Новые концепции возникли в области Б, гормонов, в частности в связи с ролью аденилатциклазной системы в области биоэнергетики, где было открыто участие в генерации энергии клеточных мембран, а познании механизмов передачи нервного возбуждения и биохим. основ высшей нервной деятельности и др. В настоящее время установлен в общих чертах механизм передачи генетич. информации, реализующийся при репликации, транскрипции и трансляции, разработаны методы получения и определения структуры отдельных генов, по существу завершено составление метаболич. карты , т.е. путей превращения в-в в клетке, свидетельствующей о биохим. общности живых организмов и непрерывности обмена в-в в биосфере. [c.292]

Предлагаемый вниманию читателя учебник написан известным американским биохимиком Д. Мецлером. Автор поставил перед собой цель дать анализ структур, функций и процессов, характерных для живой клетки, с позиций современной биоорганической химии и молекулярной физики. Он концентрирует внимание на всестороннем рассмотрении протекающих в клетках химических реакций, на ферментах, катализирующих эти реакции, основных принципах обмена веществ и энергии. Впервые приведена классификация химических механизмов ферментативных реакций (нуклеофильное замещение, реакции присоединения, реакции элиминирования, реакции изомеризации и др.). В этом наиболее наглядно проявилась особенность рассмотрения биохимических проблем с позиций биоорганика. Обстоятельно изложены многие вопросы, которым прежде не уделяли должного внимания в курсе биохимии. Это касается в частности количественной оценки сил межмолекулярно-го взаимодействия, принципов упаковки молекул в надмолекулярных структурах (самосборка), кооперативных структурных изменений макромолекул и их комплексов. Приведены основные сведения о структуре и функциях клеточных мембран, об антигенах и рецепторах клеточных поверхностей. Весьма подробно рассмотрены также вопросы фотосинтеза, зрения и ряда других биологических процессов, связанных с поглощением света при этом охарактеризована природа некоторых физических явлений, наблюдаемых при взаимодействии света и вещества. [c.5]

МАННАНЫ, прир полисахариды, в составе к-рых остаток D-маннозы является единственным или преобладающим моносахаридом Встречаются в высших и низших растениях и грибах, характеризуются большим разнообразием струк тур, физ -хим св-в и биол ф ций Линейные -I->4-M (см ф-лу), подобно целлюлозе, не раств в воде и в качестве структурных полисахаридов входят в состав клеточных стенок нек-рых высших растений и водорослей, они также участвуют в построении защитных оболочек плодов и семян, напр скорлупы орехов Химически близкие линейные глюкоманнаны (содержат наряду с маннозой остатки глюкозы) [c.643]

Важное достижение М. б.-раскрытие на мол. уровне механизма мутацгш. Главную роль в нем играют выпадения, вставки и перемещения отрезков ДНК, замены пары нуклеотидов в функционально значимых отрезках генома. Определена важная роль мутаций в эволюции организмов (в СССР инициатором исследований мол. основ эволюции бьш А. Н. Белозерский). Раскрыты мол. основы таких генетич. процессов у прокариот (бактерии и синезеленые водоросли) и эукариот (все организмы, за исключением прокариот), как рекомбинация генетическая - обмен участками хромосом, приводящий к появлению бактерий (вирусов) с новым сочетанием генов. Достигнуты значит, успехи в изучении строения клеточного ядра, в т.ч. хромосом эукариот. Усовершенствование методов культивирования и гибридизации животных клеток. способствовало развитию генетики соматич. леток (клеток тела). Была развита идея о репликоне (элементарная генетич. структура, способная к репликации как единое целое), объясняющая важные аспекты регуляции репликации (Ф. Жакоб и С. Бреннер, 1963). Значит, успех М. 6.-первый КИМ. синтез геиа, к-рый осуществил в 1968 X. Корана. Данные о хим. природе и тонком строении генов способотвовали разработке методов их выделения (впервые осуществлено в 1969 Дж. Беквитом). [c.110]

П.-компоненты первичных клеточных стенок растений, где находятся в комплексе с гемицеллюлозами и целлюлозой. Они играют важную роль в клеточном делении и росте молодых клеток, в поддержании водного и солевого баланса нелигнифицир. тканей. В значит, кол-вах П. накапливаются в сочных плодах и др. запасающих органах растений. Ряд полисахаридов, по своей локглизации в растении относимых к камедям или слизям, по хим. природе являются типичными П. [c.452]

Солюбилизация сложных надмолекулярных комплексов (напр., П. клеточных стенок) требует подчас достаточно жестких условий, не исключающих расщепления нек-рых хим. связей. Выделенные полисахаридные препараты обычио представляют собой смеси полимергомологичных молекул в случае нерегулярных П. дополнит, фактором неоднородности служит т. иаз. микрогетерогенность - различия отдельных молекул друг от друга по степени протекания постполимеризац. модификаций. [c.22]

Учебное пособие Основы биотехнологаи создано на базе курса лекций, более 10 лет читаемых авторами студентам биолого-хими-ческого факультета Московского педагогического государственного университета. Цель пособия — показать, как принципы биохимии, молекулярной и клеточной биологии, используемые в производстве, не только формируют новое качество биотехнологических процессов, но и обеспечивают приоритетное развитие современной биологии. [c.3]

А. Лавуазье, заложившему основы современной химии, и Д. Дальтону, разработавшему учение о химической атомистике. Критическая фаза в развитии биологии, как науки об общих закономерностях всего живого, приходится на середину XIX в. Она вызвана созданием Т. Шванном и М. Шлейденом клеточной теории и Ч. Дарвиным теории эволюции. [c.28]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология