Биополимеры пространственная организация

Пространственная организация биополимеров [c.167]

Высокий уровень структурной и функциональной организации живой материи в первую очередь обеспечивается участием особых биополимеров — белков и нуклеиновых кислот. Для каждого индивидуального биополимера характерен определенный порядок чередования разнотипных мономерных звеньев, образованных в случае белков двадцатью различными аминокислотами, а в случае нуклеиновых кислот — четырьмя различными нуклеотидами. Это создает основу неисчерпаемого многообразия таких биополимеров. Кроме того, полимерные цепи обеих групп биополимеров содержат большое число простых связей, и поэтому каждый индивидуальный биополимер может существовать в виде неисчислимого множества конформеров. Однако в результате многочисленных нековалентных взаимодействий, в которых участвуют как фрагменты остова полимера, так и различные боковые радикалы, в условиях существования живых организмов предпочтительным оказывается ограниченное число конформаций. Поэтому каждый биополимер обладает не только уникальной последовательностью чередования мономерных звеньев, но и уникальной пространственной структурой или небольшим набором таких структур. [c.9]

Третичная структура белков. Это второй этап пространственной организации полипептидных биополимеров, контролируемый взаимодействиями боковых функциональных групп. Вид этих взаимодействий может быть различным это разнообразные водородные связи, электростатическое притяжение ионов, ковалентные связи. Важнейшее место в формировании третичной [c.97]

Биополимеры включают вещества-различной химической природы (липопротеины, нуклеопротеины, гликопротеины, гликолипиды, хромопротеины и ряд других) и имеют сложную пространственную организацию. Зачастую они соединяются друге другом, образуя надмолекулярные (макромолекулярные) структуры. Именно у надмолекулярных структур появляется способность к независимому выполнению ряда биологических функций — катализу, транспорту, самокопированию, [c.27]

Метод нашел также широкое применение для выявления элементов пространственной организации комплексов биополимеров, в частности комплексов белков с нуклеиновыми кислотами. Если, например, фрагмент нуклеиновой кислоты принимает участие во взаимодействии с белком, то реагент, действующий на свободную нуклеиновую кислоту, не сможет атаковать фрагмент, экранированный молекулой белка. Поэтому на картине, отражающей распределение модифицированных фрагментов вдоль цепи нуклеиновой кислоты, на участке, закрытом бел-1<ом, будет наблюдаться резко пониженный уровень модификации, своего рода отпечаток белковой молекулы. Этот метод получил название футприптита, что означает <отпечаток ноги>. [c.324]

Конформационная энергия и пространственная организация биополимеров [c.167]

Основной проблемой очистки белков является подбор детергента и оптимальных условий солюбилизации их молекул. Детергент не должен нарушать высшие типы пространственной организации белков, а лишь замещать молекулы липидов, контактирующие с гидрофобными участками белковой глобулы. Критерий максимальной солюбилизации белка — переход его молекул в надосадочную жидкость после осаждения мембран. Причем важным требованием процедуры солюбилизации является сохранение функциональной активности биополимера и его стабилизация. Для этого в исследуемую систему добавляют экзогенные фосфолипиды, глицерин, ингибиторы протеаз. Следует отметить, что получаемые при очистке белок-детергентные комплексы могут содержать значительные количества связанных фосфолипидов, что необходимо учитывать при дальнейшем разделении и характеристике получаемого препарата белка. [c.224]

Сам по себе лигнин также крайне устойчив к деградационным воздействиям как химического, так и биологического характера, вследствие чего представляет серьезную проблему как загрязнитель внешней среды при производстве бумаги. Причем проблема эта в настояш,ий момент далека от разрешения. Причина основная сводится к сложности пространственной организации молекул этого веш,ества -гемицеллюлозы, основным компонентом которой является второй по распространенности растительный биополимер ксилан, состояш,ий из остатков ксилозы, а также небольших количеств арабинозы и глюкуроновой кислоты. Он является не только отходом при гидролизе растительного сырья, но и сам по себе может служить биотехнологическим сырьем. Химический гидролиз ксилана приводит к накоплению токсичных для микроорганизмов соединений, поэтому в [c.50]

В книге, написанной авторами из ФРГ, изложены современные представления о принципах, определяющих формирование-пространственной структуры белков, причем вопрос о структурной организации этих важных биополимеров рассматривается а неразрывной связи с их биологическими функциями. [c.4]

Первым уровнем в иерархии структур, формирующих живые организмы, являются сами биополимеры. Они уже представляют собой уровень организации материи более высокий, чем низкомолекулярные органические соединения и полимеры, построенные из одинаковых мономерных звеньев. Уникальная первичная структура, т. е. определенный порядок, в котором для каждого биополимера располагаются вдоль цепи составляющие его разнотипные мономеры, закладывает основу для формирования уникальной пространственной структуры, вторичной и третичной, или нескольких таких структур, между которыми возможны направленные конформационные переходы. Об этом много говорилось в предыдущих главах, поэтому здесь этот вопрос не рассматривается. [c.431]

Фундаментальную роль в пространственной организации отдельных клеток и живых организмов и в протекании биохимических процессов играет способность молекул белков и нуклеиновых кислот к опознаванию строго определенных партнеров, которая выражается в резко преимущественном образовании комплексов именно с этими партнерами. Возможность высокоспецифичного образования комплексов обеспечивается наличием у биополимера набора функциональных групп, предназначенных для взаимодействия с адекватным набором групп в узнаваемой молекуле. Пространственная структура биополимера обеспечивает взаимное расположение этих функщюнальных групп, оптимальное для такого взаимодействия. [c.9]

Существует широкий спектр физических и химических методов, которые дают определенные сведения о пространственной организации биополимеров и их комплексов. Из физических подходов можно упомянуть группу гидродинамических методов, позволяющих охарактеризовать динамику перемещения молекул биополимера в растворе. Например, если определен коэффициент диффузии биополимера О, то с помощью ураинетгя ЭГииитейпа [c.323]

Накопленный к настоящему времени офомный фактический материал по строению и свойствам биополимеров в условиях живой клетки позволяет говорить о еще более высоких уровнях пространственной организации белковых молекул. Так, некоторые белки способны к образованию поли- или мультиферментных комплексов (например, пируватдегидроге-назный комплекс ферментов), протяженных структур (белковые оболочки бактериофагов) и надмолекулярных комплексов, функционирующих как единое целое (например, компоненты дыхательной цепи митохондрий). [c.70]

Уменьшение каталитической активности фермента за счет стерических факторов проявляется особенно часто в случае высокомолекулярных субстратов. Поэтому при создании биокатализаторов, действующих на белки, нуклеиновые кислоты и другие природные биополимеры, предпочтительнее иммобилизовать ферменты на водорастворимых носителях с небольшой молекулярной массой. Стерические ограничения иногда удается уменьшить или даже полностью устранить путем деградации носителей под действием химических реагентов (мягкой обработкой окислителями, кислотами и т. п.) или специальными ферментами (декстраназой, цел-люлазой и др.). При этом важно, чтобы такая обработка не затронула первичную структуру и не нарушила пространственную организацию ферментов, пришитых к носителю. [c.108]

Таким образом, нековалентные взаимодействия а пределах каждой молекулы биополимеров обеспечивают необ.чодимую для ее функционирования пространственную структуру, обеспечивают надмолекулярную организацию биополимеров н важнейший этап в их функционировании — узнавание ими своих партнеров. [c.69]