Клеток структура, основные процессы образования

Окислительное фосфорилирование может прекращаться под действием особых ингибиторов без нарушения основной дыхательной цепи. Одним из таких специфических ингибиторов окислительного фосфорилирования является 2,4-динитрофенол, который резко нарушает процессы образования АТФ и тем самым разобщает процессы окисления и фосфорилирования. Это разобщение может быть также результатом различного воздействия фермента АТФ-азы митохондрий на субстрат (АТФ) в связи с изменением физиологической функции ткани, к которой принадлежит клетка, что зависит от изменения структуры и проницаемости митохондриальных мембран. Разобщение процессов окисления и фосфорилирования может быть также вызвано действием ультразвука, различным облучением, некоторыми антибиотиками и т. п. Вполне возможно, что разобщающее действие рентгеновских лучей заключается в повреждении митохондриальных мембран. [c.274]

Почему нам так мало известно о дефектах ферментов, участвующих в основных процессах образования структуры клеток Действительно, почему Отчасти это объясняется методическими трудностями. Легко получить клетки крови, но не печени и тем более мозга. Проблема доступности материала актуальна и для анализа генетического полиморфизма Большинство известных в настоящее время примеров полиморфизма касается именно различных компонентов крови. Если бы нашим органом мышления и чувств была кровь, а не мозг, наше невежество в области генетики поведения было бы давно преодолено (разд 6 2) [c.68]

Таким образом, митохондрии являются основными центрами накопления энергии в клетке, и при нарушении их структуры процессы образования энергии в митохондриях прекращаются. [c.174]

Из шести основных биоэлементов наибольшее значение имеет углерод. Основные структуры живой материи состоят из углеродных каркасов. Характерной особенностью атома углерода является способность образовывать углеродные цепи любого размера и конфигурации. Три из четырех валентностей углерода могут участвовать в образовании трехмерного скелета, а четвертая — связывать ту или иную функциональную группу. Вещества, образованные на основе углерода, называют органическими соединениями. У них есть ряд общих свойств, имеющих большое значение для живой материи. Органические соединения могут иметь огромное число углеродных цепей и функциональных групп, причем отдельные части молекулы способны вращаться вокруг одинарных углеродных связей. Они способны также образовывать трехмерную структуру, играющую первостепенную роль в процессах жизнедеятельности. Число молекул определенного типа в клетке может варьировать в широких пределах. Так, например, информационные макромолекулы представлены в клетках в небольших количествах, в то время как структурообразующие, а также участвую- [c.6]

Таким образом, в дыхательной цепи происходит три реакции фосфорилирования. Многоступенчатый перенос водорода и электрона способствует постепенному выделению энергии малыми порциями, что создает условия для эффективного использования ее в клетке. Окислительное фосфорилирование — очень неустойчивЫ й процесс. При повреждении внутриклеточных структур образование АТФ немедленно прекращается. Объясняется это тем, что окислительное фосфорилирование происходит только в неповрежденных митохондриях. Митохондрии— основные центры накопления энергии в клетке, и при нарушении их структуры указанный процесс прекращается. Современные представления о механизме окислительного фосфорилирования далеко ие полные и в значительной степени упрощены. Однако и упрощенные схемы дают возможность судить о том, каким образом в живых клетках вследствие окисления веществ образуется АТФ — основной источник энергии в организмах. [c.120]

ГИИ лежит расширенное воспроизводство микробных клеток и получение продуктов метаболизма (превращения поступающих в клетку веществ в конечные продукты). Скорость биохимического превращения определяется биохимическими процессами в клетке и развитием их популяции. Протекает множество ферментативных реакций, изученных еще не в полном объеме, тем не менее, в основные фуппы клеточных процессов можно объединить превращения, определяющие рост и размножение (отпочкование) клеток, утилизацию субстрата (питательной среды для них), образование продуктов метаболизма. Для объяснения структуры кинетического уравнения приведем его пример. [c.81]

До сих пор не раскрыты в деталях молекулярные механизмы передачи генетической информации, закодированной в нуклеотидной последовательности ДНК. Различают три основных этапа реализации генетической информации. На первом этапе-этапе репликации происходит образование дочерних молекул ДНК, первичная структура которых идентична родительской ДНК (копирование ДНК). Репликация ДНК является ключевой функцией делящейся клетки и частью таких биологических процессов, как рекомбинация, транспозиция и репарация. На втором этапе, названном транскрипцией, генетическая информация, записанная в первичной структуре ДНК, переписывается в нуклеотидную последовательность РНК (синтез молекулы РНК на матрице ДНК). На третьем этапе-этапе трансляции генетическая информация, содержащаяся уже в нуклеотидной последовательности молекулы РНК, переводится в аминокислотную последовательность белка. Далее представлены основные итоги исследований и наши представления о биосинтезе полимерных молекул ДНК, РНК и белка, полученные к середине 1996 г. [c.478]

Из щелочно-земельных металлов в биологических системах повсеместно распространены магний и кальций. Многие эфиры и ангидриды фосфорной кислоты функционируют в виде магниевых солей. Концентрация ионов магния в клетках имеет исключительно важное значение для поддержания целостности и функционирования рибосом, т.е. для синтеза белков. Кроме того, магний входит в состав хлорофилла — основного пигмента зеленых растений, непосредственно поглощающего кванты видимого света для использования их энергии при фотосинтезе. Ионы кальция принимают участие в регуляции ряда важных клеточных процессов, в том числе мышечного сокращения и других двигательных функций. Кроме того, нерастворимые соли кальция участвуют в формировании опорных структур фосфат кальция — в формировании костей, карбонат кальция — в образовании раковин моллюсков. [c.65]

Известны немногочисленные экспериментальные данные по энергии и изменению объема ири образовании активированного состояния в процессе ионной миграции. Хиле [1] установил, что при повышении давления проводимость электролита в неводных растворителях с неразвитой внутренней структурой (например, в нитробензоле) снижается, изменение объема при активации увеличивается и соответственно Ер>Еу. Это значит, что большая часть энергии активации обусловлена энергией, необходимой для образования вакансии (или расширения клетки растворителя ). При возрастании удельного объема (достигаемом при постоянной температуре изменением давления) Еу уменьшается, а ДУ увеличивается, Еу не зависит от температуры и ионных параметров, т. е. структуры активированного и основного состояний одинаковы, и при активировании вращательные и колебательные степени свободы сохраняются. [c.402]

В следующих главах мы сосредоточим внимание сначала на химической природе биологически важных веществ в связи с теми их свойствами, которые обусловили кодирование и отбор процессов с участием этих молекул, а затем перейдем к особенностям их каталитических функций. Характерные черты белков и липидов оказались имеющими непосредственное отношение к образованию надмолекулярных структур, а эти последние в свою очередь обусловили пространственную и временную организацию клетки. Поэтому после описания элементов, из которых построены основные органеллы клетки, необходимо рассмотреть ферментные процессы и формы регулирования. Проблема регулирования на высшем уровне— это проблема работы нервной сети и мозга, т. е. наиболее совершенных кодовых механизмов. [c.137]

Осмотические явления, наблюдаемые в организмах, обусловливаются теми же причинами, какие действуют в рассмотренных нами осмотических моделях. Осмотическое давление в клетках подчиняется всем основным газовым законам. Однако в явления осмоса вносят значительные коррективы сама структура живых образований и процессы жизнедеятельности, непрерывно протекающие в живых организмах. [c.131]

В книге изложены основные принципы построения математических моделей биологических процессов и методы их исследования. Рассмотрены как модели, описывающие поведение систем во времени, так и модели, описывающие самоорганизацию в пространстве возникновение структур, распространение волн в активной среде и явление синхронизации. Обсуждаются следующие вопросы биологическая информация и возникновение жизни, дифференциация тканей и морфогенез, динамика реакции иммунной системы н ее взаимодействие со злокачественными образованиями, нарушение клеточного цикла и перерождение клетки. [c.2]

При всех способах, которые сейчас применяют на практике для низкотемпературного консервирования биологических объектов, в них (на перечисленных выше этапах) происходят глубокие изменения, в том числе кардинальная перестройка структуры системы, изменение ее агрегатного состояния, состава и других физико-химических свойств. Основная масса повреждений клеточных структур в период замораживания прямо или косвенно связана с образованием кристаллов льда. Для того чтобы в первом приближении оценить, в каких крайне неблагоприятных условиях оказываются клетки (мембраны) при осуществлении процедуры их низкотемпературного консервирования, необходимо кратко рассмотреть некоторые физико-химические процессы, протекающие в консервируемой клеточной суспензии на этапе замораживания. [c.8]

Механизмы слияния клеточных и модельных (искусственных) мембран включают в себя одни и те же стадии, что указывает на универсальный механизм взаимодействия мембран. Эти же механизмы распространяются и на слияние мембран внутриклеточных органелл, везикул с плазмалеммой, где важно учитывать специфические подготовительные стадии, ведущие к слиянию. Так, механизмы слияния в системах клетка — клетка, клетка— везикула (чаще всего, секреторные гранулы), везикула — везикула, везикула — плазмалемма, везикула — плоские бислойные липидные мембраны (БЛМ), БЛМ—БЛМ. Слияние, вероятно, происходит только в специфических участках липидного бислоя мембран. При сближении мембран возникающий скачок потенциала может инициировать образование промежуточных структур (дестабилизация мембраны), необходимых для процесса слияния. Основной эндогенный фактор слияния — ионы Са — резко снижает гидратационный барьер при слиянии мембран. Кроме того, ионы Са снижают (или нейтрализуют) отрицательный поверхностный заряд, непосредственно модифицируют структуру липидного бислоя, вызывают разделение фаз липидов в бислоях, дестабилизируя их создают кальциевые мостики между двумя контактирующими мембранами, индуцируя слияние. [c.84]

Немецкий зоолог Теодор Шванн (1810—1882) в 1839 г. опубликовал труд, под названием Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений . В этой классической работе были заложены основы клеточной теории. Шванн нашел верный принцип сопоставления клеток растительных и животных организмов. Он установил, что клетки животных значительно отличаются от клеток растений и в то же время существенно отличаются друг от друга. Ядра во всех клетках, по мнению Шванна, обладают большим сходством, поэтому если в каком-либо, видимом под микроскопом, образовании присутствует ядро, это образование можно считать клеткой. Основываясь на таком критерии, Шванн выдвинул основные положения клеточной теории 1) клетка является главной структурной единицей всех организмов (растительных и животных) 2) процесс образования клеток обусловливает рост, развитие и дифференцировку растительных и животных тканей. [c.18]

Согласно современным представлениям, биосинтез инсулина осуществляется в 3-клетках панкреатических островков из своего предшественника проинсулина, впервые выделенного Д. Стайнером в 1966 г. В настоящее время не только выяснена первичная структура проинсулина, но и осуществлен его химический сгштез (см. рис. 1.14). Проинсулин представлен одной полипептидной цепью, содержащей 84 аминокислотных остатка он лишен биологической, т.е. гормональной, активности. Местом синтеза проинсулина считается фракция микросом 3-клеток панкреатических островков превращение неактивного проинсулина в активный инсулин (наиболее существенная часть синтеза) происходит при перемещен проинсулина от рибосом к секреторным гранулам путем частичного протеолиза (отщепление с С-конца полипептидной цепи пептида, содержащего 33 аминокислотных остатка и получившего наименование соединяющего пептида, или С-пепти-да). Длина и первичная структура С-пептида подвержена большим изменениям у разных видов животных, чем последовательность цепей А и В инсулина. Установлено, что исходным предшественником инсулина является препроинсулин, содержащий, помимо проинсулина, его так называемую лидерную, или сигнальную, последовательность на N-конце, состоящую из 23 остатков аминокислот при образовании молекулы проинсулина этот сигнальный пептид отщепляется специальной пептидазой. Далее молекула проинсулина также подвергается частичному протеолизу, и под действием трипсиноподобной протеиназы отщепляются по две основные аминокислоты с N- и С-конца пептида С—соответственно дипептиды Apr—Apr и Лиз— —Apr (см. рис. 1.14). Однако природа ферментов и тонкие механизмы этого важного биологического процесса—образование активной молекулы инсулина окончательно не выяснены. [c.268]

Чтобы понять истинную сущность генетики, необходимо рассматривать действие генов на микроскопическом уровне отдельной клетки, а не па макроскопическом уровне целого организма, состоящего из миллиардов высокодифференцированных клеток. Поэтому прежде, чем пытаться ответить на вопрос о том, каким образом гены родительских зародышевых клеток дрозофилы управляют процессом образования из этих клеток целой мухи, следует выяснить те механизмы, с помощью которых гены управляют образованием клеточных структур и компонентов при последовательных циклах роста и деления клеток. Иными словами, нужно рассмотреть основную биологическую проблему — как происходит рост и воспроизведение — с точки зрения управляемого генами химического синтеза нового клеточного материала. Поэтому выяснение этого вопроса мы начнем с краткого рассмотрения химической прг роды к.тетки. [c.36]

Применение изотопной метки позволило установить, что основным местом образования фенольных соединений являются молодые ткани [Запрометов, 1985]. Высокая скорость синтеза при освещении, а также способность изолированных листьев к синтезу фенольных соединений из Os привели к мысли, что образование фенолов в клетках мезофила идет в хлоропластах. В этих органеллах в процессе фотосинтеза с высокой скоростью образуются полифенолы сравнительно простой структуры, которые затем транспортируются в другие компартменты клетки. Показано, что до 95% общего количества синтезируемых фенолов находится вне хлоропластов. [c.43]

Аскорбиновая кислота и гидрохинон в растительных и животных клетках могут участвовать в окислительно-восстановительных реакциях [Гудвин, Мерсер, 1986], выполнять роль антиоксидантов [Кения и др., 1993 Buettner, Moseley, 1992]. Известно, что гидрохинон, как и другие фенолы, участвует в различных метаболических процессах растений, однако его функции и свойства до конца не изучены. Попеременно окисляясь и восстанавливаясь, фенольные соединения служат связующим звеном между водородом дыхательного субстрата и кислородом окружающей среды [Андреева, 1988]. Используя изотопную метку было показано, что основным местом образования фенольных соединений являются молодые ткани растений [Запрометов, 1985] особенно высокая скорость синтеза фенолов наблюдается при освещении в хлоропластах. В этих органеллах в процессе фотосинтеза с высокой скоростью образуются полифенолы сравнительно простой структуры, которые затем транспортируются в другие компартменты клетки [Андреева, 1988]. Биологическое действие фенольных соединений в клетке обусловлено наличием гидроксильных групп, которые способны к ступенчатой отдаче электронов [Барабай, 1984]. В инфицированных растениях активированный кислород может быть посредником в противоинфекционном действии растительных фенолов, которые способны ингибировать протекание цепных реакций метаболизма, запускаемых свободными радикалами [Аверьянов, Исмаилов, 1986]. [c.62]

Ион калия К — основной внутриклеточный ион, в то время как ион натрия Na+ — главный внеклеточный ион их взаимодействие поддерживает жизненно важные процессы в клетках. В организме человека растворимые ооли натрия хлорид, фосфат, гидрокарбонат — входят в состав плазмы крови, лимфы. Ионы магния и кал1)Ция образуют комплексы с нуклеотидами (например, А"Ф), связываясь с фосфатными группами, тем самым участвуют в терморегуляции организма. Кальций —основной элемент для образования и поддержания т.зких структур, как зубы, кости минерал оксиапатит ЗСаз (РО4) 2 Са (ОН) 2 — основа костной ткани. [c.292]

Биохимия изучает химический состав веществ, содержащихся в живых организмах, их структуру, свойства, места локализации, пути образования и превращения. Основные задачи биохимии — исследования обмена веществ (метаболизма) и регуляции энергетических процессов в клетке (биоэнергетика), изучение природы действия ферментов (энзимологня), анализ биохимических закономерностей Б ходе эволюции живых организмов. [c.35]

В процессе укладки синтезированной полипептидной цепи, получившем название фолдинга —формирование нативной пространственной структуры, в клетках происходит отбор из множества стерически возможных состояний одной-единственной стабильной и биологически активной конформации, определяемой, вероятнее всего, первичной структурой. Описан ряд наследственных заболеваний человека, развитие которых связывают с нарушением вследствие мутаций процесса фолдинга (пигментозы, фиброзы и др.). Поэтому в настоящее время пристальное внимание исследователей приковано к выяснению зависимости между аминокислотной последовательностью синтезированной в клетке полипептидной цепи (первичная структура) и формированием пространственной трехмерной структуры, обеспечивающей белковой молекуле ее нативные свойства. Имеется немало экспериментальных доказательств, что этот процесс не является автоматическим, как предполагалось ранее, и, вероятнее всего, регулируется и контролируется также внутриклеточными молекулярными механизмами, детали которых пока полностью не раскрыты. Из клеток выделено несколько классов белков, названных шаперонами, или белками теплового шока, которые располагаются между М-концевым сигнальным пептидом и матричным белком. Предполагается, что основными функциями шаперонов являются способность предотвращать образование из полипептидной цепи неспецифических (хаотичных) беспорядочных клубков, или агрегатов белков, и обеспечение доставки (транспорта) их к субклеточным мишеням, создавая условия для завершения свертывания белковой молекулы. Эти результаты наводят на мысль о возможности существования второй половины генетического кода , определяя тем самым повышенный интерес [c.67]

Химическая структура нуклеиновых кислот будет описана в 2.3. Здесь же уместно кратко описать основные принципы, заложенные в структуре молекулы ДНК, которые обеспечивают возможность самокопирования ДНК независимо от нуклеотидной последовательности. При делении клетки информацию, заложенную в молекулах ДНК этой клетки в виде определенной последовательности нуклеотидов, необходимо передать двум вновь образованным дочерним клеткам. Поэтому из одной молекулы ДНК перед клеточным делением должно образоваться две с той же нуклеотидной последовательностью. В живых организмах ДНК в период между ее удвоением всегда существует в виде двух связанных друг с другом полинуклеотидных цепей (нитей). Связь эта осуществляется в результате того, что каждый из четырех составляющи. ДНК типов нуклеотидов резко предпочтительно взаимодействует с одним из тре.ч остальных. Поэтому нуклеотидные последовательности этих нитей взаимно однозначно соответствуют друг другу, или, как принято говорить, комплементарны друг другу. Следовательно, каждая цепь содержит информацию о комплементарной нуклеотидной последовательности другой цепи. Будучи разделенными, цепи со.чраняют необходимую информацию для построения из нуклеотидов новы.к комплементарны. цепей и, таким образом, осуществляют воспроизведение информации, заложенной в двуспиральной структуре. Процесс самоудвоения ДНК, т.е. образования двух новых двуни-тиевых молекул ДНК, идентичных первоначальной молекуле, называют репликацией ДНК. Химические события, лежащие в процессе репликации, состоят в последовательном присоединении нуклеотидов друг к другу. Этот процесс в живых организмах осуществляет специальный фермент — ДНК-полимераза. Изучение свойств и механизмов функционирования этого фермента в клетке показало, что он работает только в присутствии материнской двуспиральной ДНК. Цепи материнской ДНК направляют образование новых комплементарных цепей, т.е. на каждой стадии роста новой цепи осуществляют отбор одного из четырех мономеров и присоединения его к растущей цепи. [c.18]

Появился и ультравысокомолекулярный полиэтилен. Уже есть универсальные установки, которые могут выпускать полиэтилены с самой разной структурой. Будущее готовит нам новые сюрпризы, и все большее значение в нашей жизни будут иметь полимеры. Биохимия изучает химический состав веществ, содержащихся в живых организмах, их структуру, свойства, места локализации, пути образования и превращения. Основные задачи биохимии — исследования обмена веществ (метаболизма) и регуляции энергетических процессов в клетке (биоэнергетика), изучение природы действия ферментов (энзимология), анализ биохимических закономерностей в ходе эволюции живых организмов. [c.35]

У высших организмов процессы биосинтеза белка регулируются значительно сложнее. Хотя каждая клетка позвоночного содержит полный геном данного организма, в клетке данного типа экспрессируется только часть структурных генов. Почти во всех клетках высших животньк присутствуют наборы основных ферментов, необходимые для реализации главных путей метаболизма. Однако клетки разных типов, например клетки мышц, мозга, печени, содержат свойственные только им структуры и выполняют только им присущие биологические функции, реализация которых обеспечивается наборами специализированных белков. Например, клетки скелетных мьшщ содержат огромное количество ориентированных миозиновых и актиновых нитей (разд. 14.14), тогда как в печени миозина и актина очень мало. Точно так же клетки мозга содержат ферменты, необходимые для синтеза большого числа различных веществ-медиаторов нервных импульсов, в то время как клетки печени этих ферментов вообще не содержат, Вместе с тем в печени млекопитающих присутствуют все ферменты, необходимые для образования мочевины, тогда как в других тканях этих ферментов нет и они не обладают способностью синтезировать мочевину (разд. 19.15). Кроме того, биосинтез разных наборов специализированных белков должен быть точно запрограммирован в последовательности и времени их появления в ходе строго упорядоченной дифференцировки и роста высших организмов. Пока нам сравнительно мало что известно о регуляции экспрессии генов в эукариотических организмах с их многочисленными хромосомами. Однако сегодня мы располагаем значительной информацией о регуляции синтеза белка у прокариот. К ней мы сейчас и перейдем. [c.954]

Наиболее характерным примером управления параметрическим процессом может служить энергетическое сопряжение реакций в биологических системах. Поток энергии приводит к образованию АТФ в строго опредв ленных условиях в структурах митохондрий, в которых происходит аккумулирование энергии, пространственные (расположение ферментов) и временные (последовательность их действия) коды управляют параметрическим процессом. Если бы этого не было, поток энергии грозил бы клетке дезорганизацией ее основных аппаратов. [c.98]

Механизм действия отдельных функциональных групп на клетку в принципе известен биохимии. Так, установлено, что фенолы И их производные образуют соединения с белковыми структурами микробной клетки, вызывая их денатурацию [147. Показано также, что фенолы (осо бенно нитрофенолы), попадая (В клетку, влияют на обмен в системах реакций, обеспечивающих дыхание, и нарушают процессы окислительного фосфорили-роваиия. Фенолы быстро проникают в клетку из-за хорошей растворимости в липидах клеточной оболочки. В результате образования соединений между основными группами клетки и фенолом нарушается коллоидное состояние жлеточиой системы. [c.94]

Шварценбах [22] отметил отсутствие комплексонометрических методов определения щелочных металлов, небольших или высокозарядных катионов Ве, В, Ti, Ое, ЫЬ и Та, платиновых металлов, а также Аз, 8Ь, 5п, Мо и Щ. Связи, образуемые ионами щелочных металлов, имеют преимущественно электростатический характер, поэтому для них необходимо использовать анионные лиганды. Однако в настоящее время константы устойчивости комплексов щелочных металлов не достигают и 10 — минимальной величины, необходимой для аналитически пригодного комплексонометрического титрования. По-видимому, основная надежда получения реагента, который удовлетворял бы этому требованию, связана с отысканием лиганда, имеющего структуру клетки с анионными группами, расположенными тетраэдрически по отношению к ячейке, в которой заключен ион металла тенденция к выполнению этих условий отмечалась в гл. 6 при объяснении результатов, наблюдаемых в случае урамилдиуксусной кислоты. Затруднения в случае Ве, В, Т1, Ое, ЫЬ и Та связаны с небольшими размерами этих катионов (из-за чего анионы карбокси-групп не могут разместиться вокруг них), их склонностью к гидролизу и явно выраженной тенденцией к образованию ковалентных связей. Возникновение и разрыв ковалентных связей обычно являются медленными процессами, поэтому даже в том случае, когда лигандами являются дифенолы — производные пирокатехина (с которыми эти катионы образуют прочные комплексы), реакции протекают лишь медленно. Эти рассуждения позволяют сделать вывод, что катионы данной группы лучше всего определять другими методами. [c.383]

Основной органической кислотой, выделяемой в питательную среду, является уксусная. Она образуется в процессе окисления ацетальдегида путем удаления атомов водорода в ходе реакции, обратной обычному восстановлению ацетальдегида до этилового спирта. Скорость образования уксусной кислоты можно повысить путем добавления в питательную среду шелочей, стимулирующих выработку дрожжами уксусной кислоты и регулирующих значение pH среды. В ходе большинства процессов дрожжевого брожения pH среды снижается до значений 3,5-4. Среднецепочечные жирные кислоты, попадая в питательную среду, придают конечному продукту неприятный козий привкус, однако жирные кислоты с более высокой молекулярной массой обычно включаются в структуру клетки в форме фосфолипидов. По имеющимся данным, продуцирование жирных кислот стимулируется повышенным содержанием в питательной среде фосфора, магния и биотина [21]. [c.57]

Роль гистонов в процессе дифференцировки. Функции постоянно действующих репрессоров частично или полностью выполняют гисто-ны — сильноосновные белки, связанные с ядерной ДНК в эукариотических клетках с молекулярной массой 10 ООО—21 ООО молярное содержание лизина и аргинина в молекулах гистонов достигает 25—30 %. Гетеро-генность гистонов по первичной структуре сравнительно невелика. В большинстве клеток эукариотов содержится пять основных гистоновых фракций, некоторые из которых можно разделить еще на 3—5 субфракций, гомогенных по аминокислотной последовательности. Общее число гомогенных по первичной структуре гистоновых фракций не превышает 10—12. Высокий, равномерно распределенный положительный заряд молекул гистонов обусловливает образование прочных комплексов гис-тон — ДНК. В ядрах эукариотических клеток значительная часть ДНК находится в форме дезоксирибонуклеогистонных комплексов. Например, прокариоты не обладают способностью к дифференцировке по причине отсутствия в них сильноосновных белков. Итак, присутствие больших количеств гистонов в ядрах эукариот указывает на существенную роль гистонов в процессе дифференцировки. [c.395]

Синтез амфотерных ионообменных смол основан на процессах полимеризации и поликонденсации мономеров, содержащих одновременно кислотные и основные группировки, на образовании полимеров из низкомолекулярных кислот и оснований, на полимеризации в сетчатых структурах с образованием амфотерных полиэлектролитов типа змея в клетке и т. д. Первая цель этих работ состояла в попытках синтеза комплексообразующих ионитов, способных избирательно связывать особенно двухвалентные ионы элементов переходных групп, а также щелочноземельных металлов. Для этой цели прежде всего были синтезированы смолы — производные аминофосфиповых и аминокарбоновых кислот. Обе эти группы соединений обладали слабо выраженными основными свойствами, а так>ке свойствами слабых кислот или кислот со средней величиной константы ионизации. Введение четвертичных аммониевых групп снижает комплексообразующее действие амфотерных соединений. [c.204]

Взаимодействие клеточных мембран. В обычных физиологических условиях слияние клеточных мембран является важным биологическим процессом, лежащим в основе таких явлений как экзоцитоз гормонов, ферментов, нейротрансмедиаторов, а также при образовании гигантских клеток в воспалительных процессах, при внедрении вирусов, обладающих оболочкой, в клетки хозяев (вирус СПИД). Рассмотренные выше механизмы действия электрических полей на бислойные мембраны и клетки дают представление о физико-химических факторах, влияющих на взаимодействие клеточных мембран, которые приводят к их слиянию. Однако, конкретные молекулярные механизмы этого биологического явления намного сложнее. Основная особенность состоит в активном участии специальных мембранных белков в процессе слияния. В качестве примера рассмотрим роль гемоагглютинина (ГА) вируса простудных заболеваний (Уайт, 1992). Молекула этого белка состоит из трех субъединиц, каждая из которых содержит пептид с большим количеством гидрофобных аминокислот. Г А играет важную роль в первичном связывании вируса и атакуемой им клетки. Вследствие изменения третичной структуры Г А вируса происходит освобождение его глобулярных пептидов и их присоединение к мембране атакуемой клетки. [c.46]

Важный процесс, идущий во многих животных клетках при помощи опосредуемого рецепторами эндоцитоза - это поглощение холестерола из внеклеточной среды. За счет этого обеспечивается большая часть потребности клеток в холестероле, необходимом для синтеза новых мембран. Если проникновение холестерола в клетки заблокировать, го холестерол накапливается в крови и может способствовать образованию атеросклеротических бляшек на стенках кровеносньгх сосудов. Основная часть холестерола переносится кровью в виде комплексов с белком. Эти комплексы называются липопротеинами низкой плотноетп, или ЛНП, и представляют собой большие сферические частицы (22 нм в диаметре), каждая из которых имеет сердцевину, заполненную 1500 молекулами холестерола, связанными сложноэфирными связями с длинными цепями жирньгх кислот. Сердцевина ЛНП окружена липидным монослоем, содержащим единственную молекулу белка, организующую структуру этой частицы (рис. 6-75). [c.414]

Микротрубочки образуются путем полимеризации молекул тубулина, после чего эти молекулы гидролизуют прочно связанный с ними GTP (этот процесс несколько отстает от полимеризации) Микротрубочки растут меОленно, нестабильны и склонны к взрывообразной, катастрофической деполимеризации однако они могут стабилизироваться при ассоциации с другими структурами, которые прикрывают ( кэпируют ) их концы. Центры организации микротрубочек такие как центросомы, все время инициируют образование новых микротрубочек, которые растут в случайных направлениях. Любая микротрубочка, которая натолкнется на какую-либо структуру, способную кэпировать свободный плюс-конец этой микротрубочки, будет избирательно стабилизирована, тогда как другие со временем деполимеризуются. Полагают, что именно этот процесс в основном опреОеляет полярность и расположение систем микротрубочек в клетке. [c.313]

Наиболее естественным механизмом построения оболочек клеток, образования дискретных порций живого вещества в водной среде, является создание гидрофобных границ раздела. Поскольку речь идет об отграничении гидрофильных биохимических систем (ферменты, матричные молекулы и другие основные биохимические компоненты по необходимости гидрофильны) от окружающей водной среды, первичная гидрофобная граница могла образовываться лищь детергентами, т. е. веществами-пиб-ридами, содержащими гидрофильные группы, обращенные внутрь клетки, и гидрофобные группы, обращенные наружу. Таким образом, появление дискретных форм жизни — особей, клеток сопряжено с возникновением системы синтеза биодетергентов (например, фосфолипидов). Замечательным свойством детергентов является их способность образовывать дискретные структуры (пленки, мицеллы, коацерватные капли, пузыри, пену [94, 261, 422]. Эта способность обусловлена взаимодействием сравнительно небольших молекул детергентов друг с другом и с молекулами среды посредством ван-дер-ваальсовых и электростатических сил. Эволюционная необходимость детергентов и липидов, возможная роль коацерватных структур, появляющихся в смесях детергентов и белков в процессе возникновения жизни, рассмотрены А. И. Опариным и сотрудниками [94, 261]. [c.89]

Указанные открытия, сделанные учеными в XIX в., заметно обогатили науку в области изучения растительных и животных клеток. Так, трудами ботаника Матиаса Шлейдена и зоолога Теодора Швана была обоснована общность структуры клеток у растений и животных. В 1839 г. был опубликован трактат Т. Швана под названием Микроскопическое исследование над сходством в строении животных и растений , в котором доказывалась общность клеточного строения для всего живого. Их теория включает три основных положения теорию образования клетки, общность клеточного строения всех органов растения и распространение этих двух принципов на особенности роста и развития растений и животных. Ими был изучен процесс развития клетки в ее онтогенезе и показаны разнообразие и разно-качественность клеточных структур у животных и растений. [c.4]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология