Белки физические постоянные

Это тем более удивительно, что мир неживых систем и царство жизни связаны с постоянным обменом и один и тот же атом имеет шансы много раз стать составной частью и организма, и минерала, и земной атмосферы (В. И. Вернадский). Несомненно, однако, что устойчивость динамических организаций увеличивалась по мере их усложнения. Способность выдерживать физические и химические атаки внешней среды (например, повышение давления, колебания температуры, кислотности среды и т. п.) у живых существ выражена более отчетливо, чем у относительно просто построенных систем неживой природы. Такие процессы, как растворение, выветривание, эрозия, существенно изменяющие неживые системы, не оказывают разрушительного действия на живую материю во всем разнообразии ее форм. Химический состав и важнейшие последовательности реакций в живых системах мало изменялись на всем протяжении колоссального пути биологической эволюции. Это значит, что химическая эволюция в одних определенных условиях может завершиться примитивной стадией кристаллизации, а в других дать начало синтезу усложняющихся организаций, в которых механизмы, обеспечивающие устойчивость, строятся из одних и тех же химических фрагментов (белков, ферментов, липидов и др.), но выполняют все более тонкие и специфические функции. [c.7]

По сравнению с другими идущими в мышечных клетках процессами ресинтеза АТФ аэробный ресинтез имеет ряд преимуществ. Он отличается высокой экономичностью в ходе этого процесса идет глубокий распад окисляемых веществ до конечных продуктов - СОг и Н2О и поэтому выделяется большое количество энергии. Так, например, при аэробном окислении мышечного гликогена образуется 39 молекул АТФ в расчете на каждую отщепляемую от гликогена молекулу глюкозы, в то время как при анаэробном распаде этого углевода (гликолиз) синтезируется только 3 молекулы АТФ в расчете на одну молекулу глюкозы. Другим достоинством этого пути ресинтеза является универсальность в использовании субстратов. В ходе аэробного ресинтеза АТФ окисляются все основные органические вещества организма аминокислоты (белки), углеводы, жирные кислоты, кетоновые тела и др. Еще одним преимуществом этого способа образования АТФ является очень большая продолжительность его работы практически он функционирует постоянно в течение всей жизни. В покое скорость аэробного ресинтеза АТФ низкая, при физических нагрузках его мощность может стать максимальной. [c.138]

В литературе описано большое число производных целлюлозы, которые постоянно использовались при разработке методологии очистки белков. При этом, однако, всегда отмечалось наличие ряда ограничений в применении целлюлозы не толька в обычных методах очистки, таких, как ионообменная хроматография, но и в аффинной хроматографии. Эти ограничения связаны в основном с неблагоприятной физической структурой (недостаточной пористостью) и неподходящей геометрической формой отдельных частиц. Кроме того, дополнительные затруднения для такого использования целлюлозы обусловлены наличием обширных микрокристаллических участков внутри матрицы. Недавно большинство указанных недостатков, относящихся к применявшейся ранее фибриллярной, порошкообразной целлюлозе, были устранены были разработаны новые виды целлюлозных носителей, например пористая сферическая цел люлоза. [c.19]

В настоящее время известно много нелинейных неравновесных процессов в неорганическом мире, протекающих в физических и химических открытых системах с фазовым диспропорционированием энтропии. Некоторые из них обсуждены в главе 15 предшествующего тома [2. Раздел 15.3] и во введении настоящей книги. Поэтому саму по себе истинную неравновесность процесса самосборки белка нельзя еще считать бесспорным отличительным признаком живой материи. Однако во всех известных нелинейных неравновесных процессах, кроме структурной самоорганизации белка, поддержание возникшего из хаоса порядка в стационарном режиме оказывается возможным только при постоянном потреблении энергии извне и увеличении энтропии окружающей среды. Ячейки Бекара будут сохраняться лишь при подогреве, лазер испускать когерентное [c.99]

Такое единство в белковой макромолекуле противоположных свойств—кислых и основных—влечет за собою возможность обр -зования как отрицательных, так и положительных зарядов при этом, что особенно характерно, результирующий знак заряда и его величина для белка не являются постоянными, а зависят от концентрации водородных и гидроксильных ионов водной среды, т. е. от значения pH последней, как это имеет место и для амфотерных гидроокисей многовалентных металлов Ре(ОН)з, А1(0Н)з и др. Таким образом, растворам белков— типичным амфолитам—свойственна, как и лиофобным золям, способность менять не только величину, но и знак заряда частиц (способность перезаряжаться ). Разница заключается в том, что в лиофильных коллоидных растворах белков изменение величины и знака заряда происходит от изменения концентрации водородных ионов, в связи с чем и самая физическая сущность перезарядки у белковых макромолекул иная, чем у мицелл лиофобных золей, где перезарядка обусловлена специфической адсорбцией ионов. [c.174]

В предыдущих главах рассматривались основные спектроскопические методы выяснения структуры органических соеди-неиений, базирующиеся на поглощении электромагнитного излучения. Начиная примерно с 1960 г., в дополнение к этим методам все шире используется принципиально иной физический метод - масс-спектрометрия. Основой масс-спектрометрии являются разделение ионов по величинам т/г (отношения массы к заряду) и измерение населенностей (интенсивностей) ионов каждого типа. Популярность метода легко объяснима, поскольку он позволяет определить молекулярную массу и молекулярную формулу практически любого вещества, расходуя ва это ничтожное количество образца.) Кроме того, осколочные ионы несут полезную информацию о структуре изучаемого вещества.- Масс-спектрометрия постоянно развивается как в инструментальном аспекте, так и в отношении методов ионизации, благодаря чему стало возможным регистрировать масс-спектры подавляющего большинства органических веществ, а в последние годы даже высокомолекулярных, термически неустойчивых и нелетучих соединений, например пояи-пептидов и белков с молекулярной массой более 10000. Эта глава посвящена интерпретации масс-спектров и их применению для определения строения органических веществ. [c.176]

Физические постоянные белков при 20° С в воде и их молекулярные веса [c.615]

Существовало и другое представление о белках, как об очень подвижных, ни на что не похожих веществах. Хотя оно было малопродуктивным, тем не менее его придерживалось большинство биохимиков. Их взгляды отражает следующее высказывание B. . Садикова, одного из авторов дикетопиперазиновой теории. В 1933 г., т.е. спустя десять лет после созданной им вместе с Зелинским теории, он писал "...белковые вещества являются не обычными, хотя и весьма сложными органическими соединениями, а органическими соединениями, своеобразными вследствие того, что они способны переходить в какое-то крайнее лабильное состояние, свойственное живому организму..., в виду своей сверхлабильности нативные белки не имеют постоянства состава и постоянства строения это вещества с неопределенным текучим составом и текучим строением" [3. С. 81]. От истинного строения белков такое представление находилось столь же далеко, как и представление Мульдера. Впрочем, высказанная Садиковым мысль о физической и химической неопределенности белков также не была оригинальна. Задолго до него Э. Пфлю-гер делил белки на "живые" и "неживые", а Э. Геккель представлял их в виде чуть ли не одушевленных бесструктурных микрочастиц организма, которым отказывал не только в детерминированной пространственной структуре, но и в постоянном химическом строении. [c.64]

Теоретически белки могли бы накапливаться в ядре двумя путями. 1). Они могли бы проникать в ядро за счет пассивной диффузии и задерживаться там благодаря связыванию с постоянными компонентами ядра, например с хромосомами. 2). Перенос белков в ядро мог бы осуществляться путем активного транспорта, и их накопление не зависело бы от сродства к компонентам ядра. Провести различие между пассивной диффузией и активным транспортом очень трудно, так как большинство, если не все белки в ядре прямо или опосредованно связаны с ядерными компонентами. Хотя часто утверждают, что физический размер ядерной поры (кажущийся диаметр 9 нм) благоприятствует активному транспорту, однако такую аргументацию нельзя считать удовлетворительной, поскольку форма молекул для большинства ядерных белков неизвестна. [c.105]

На первой стадии процесса происходит трансформация исходного лимитирующего субстрата под действием фермента (или ферментной системы) Е с образованием ключевого метаболита У. Этот процесс представляет собой обычную ферментативную реакцию, и кинетика его описывается классическим уравнением Михаэлиса-Ментен. Ключевой метаболит 5 участвует в процессе репликации и в других параллельных процессах, приводящих к накоплению клеточного материала Р. Предположим, что скорость синтеза ДНК на матрице ДНК пропорциональна концентрации промежуточного метаболита 5 и может быть охарактеризована константой скорости а . По физическому смыслу это может быть константа скорости удлинения полимерной цепи на одно основание. Важным также представляется предположение о том, что скорость биосинтеза фермента Е и белков репликационного комплекса — относительно быстрые процессы, концентрации этих компонентов постоянны и не входят в уравнения скорости процесса. Любое из этих предположений может быть неоправданно, что существенно изменит кинетическое описание, однако это не затрагивает принципы излагаемого метода. [c.601]

С возрастом снижается потребность в белках, жирах, угле-хах и энергии. Это и понятно ведь уменьшается интенсивность ленных процессов и физическая активность. В то же время ребность в витаминах снижается менее значительно, а для ювины витаминов остается постоянной, так же как и для ми-(альных веществ. [c.205]

Белки северо-восточной Европы и Западной Сибири более или менее подходят к двум описанным разновидностям. Собственно же серые ( голубые ) белки водятся только по Сибири, особенно по северо-восточной ее части. Но и там изредка попадаются белки летом рыжие, с серо-рыжим хвостом ( горболысь ). Как выродки водятся совсем белые белки, черные и другие. Перемена шкурки с временем года совершается линяниехч и вырастанием новых волос. Замечательно, впрочем, что и в комнате шерсть белки изменяется следовательно это изменение, постоянно производясь под влиянием физических условий, укрепилось надолго в породе. Впрочем, с переменою места, по уверению Корнилова, сибирские белки быстро меняют оттенки, а особенно доброту своей шкурки и становятся такими, какими были белки, обитавшие до них в тех же местах. Оттенки, изменяясь с местом жизни, зависят по преимуществу от пищи, густоты леса и, по поверью охотников, от воды, которой часто при- [c.32]

Включение фрагментов генома хозяина в геном фага можно также продемонстрировать с помощью физико-химических методов, так как плотность фага Xdg отличается от плотности нормального фага. Это, по-видимому, объясняется следующими причинами. Замена области h в геноме фага на область gal бактериальной хромосомы может, вероятно, привести к тому, что длина фрагмента ДНК, отделяющегося в виде кольца от бактериальной хромосомы, будет отличаться от длины того фагового генома, который ранее включился в эту хромосому. В результате могут получаться дефектные трансдуцирующие фаги, содержащие либо больше, либо меньше ДНК, чем геном нормального фага Я. Ввиду того что количество белка в частице фага Я, очевидно, постоянно, а плотность его меньше, чем плотность фаговой ДНК, соотношение плотностей дефектного и нормального, инфекционного фага определяется соотношением количества входящей в их состав ДНК (фиг. 176). Благодаря такому различию в плотности удается осуществить физическое разделение смеси дефектных и нормальных частиц, а следовательно, и получение чистых препаратов фага Яс , освобвжденных от инфекционного фага-помощника. [c.351]

Тот факт, что нет необходимости учитывать взаимодействия с заряженными группами для объяснения влияния концентрированных растворов солей на денатурацию белков, становится наиболее очевидным при рассмотрении плавления /келатинового геля, которое представляет собой одну из форм денатурации. Влияние концентрированных растворов солей на температуру плавления желатины остается постоянным при изменении pH в пределах 2...11,7, хотя при предельных значениях pH все карбоксильные и амино-группы соответственно переходят в незаряженную форму. Болео того, устранение заряженных групп путем ацетилирования амино-групп, этерификации карбоксильных групп и нитрования большинства гуанидиновых групп не оказывает существенного влияния на вызываемое солью изменение температуры плавления [7]. Даже в случае спирали ДНК, обладающей высокой плотностью отрицательного заряда, денатурация, вызываемая концентрированными растворами солей, зависит от природы аниона больше, чем от природы катиона, и лучше могкет быть объяснена влиянием солей на незаряженные основания, чем на заряженные группы полимера [24, 51]. Очевидно, взаимодействие солей в концентрированном растворе с незаряженными участками полимеров способно вызывать изменения в его физическом состоянии. Неудивительно, что взаимодействия с заряженными группами играют незначительную роль в денатурации белков при нейтральных значениях pH, так как заряженные группы обычно находятся в контакте с растворителем на поверхности глобулы нативного белка, вследствие чего они могут взаимодействовать с солями одинаковым образом как в нативном, так и в денатурированном состояниях. Следовательно, равновесие [c.293]

Электрофорезом называют физический процесс разделения заряженных частиц в электрическом поле постоянного тока. Заряды на поверхности белков возникают вследствие ионизации карбоксильных, амино-, имидазольных, фенокси- и сульфгид-рильных групп, а также при связывании ионов. Многочисленные методы электрофореза, предназначенные для разделения белков, классифицируют в зависимости от типа электролитической системы, типа носителя и даже конструкции аппаратуры и способа обнаружения. [c.111]

Коэффициент изнащивания Рубнера — при 8-Ю-дневном белковом голодании в тканях расщепляется постоянное количество белков 23,2 г, или 53 мг азота в сутки на 1 кг массы тела (0,053 6,25 х X 70 = 23,2, где 6,25 — коэффициент, показывающий, что в белках содержится около 16% азота 70 кг — масса тела человека). Если в пище будет содержаться 23,2 г белка в сутки, разовьется отрицательный азотистый баланс. Физиологический минимум белков (около 30-45 г/сут) ведет к азотистому равновесию (но на короткое время). При средней физической нагрузке человеку требуется в сутки 100-120 г белка. [c.244]

Природа сигнала ЭПР позволяет измерять несколько параметров, которые дают информацию о физических свойствах и микроокружении спин-меток. Спин-метки могут быть размещены на различных органических молекулах в пределах от небольших молекул до белков, углеводов, полинуклеотидов. Различия спектров ЭПР спин-меток зависят от влияния на них микроокружения. Одним из наиболее распространенных параметров ЭПР является постоянная сверхтонкого взаимодействия, позволяющая регистрировать изменения полярности среды выше на несколько десятых нанометра от поверхности спин-метки. Этот параметр определяется измерением магнитного поля между низкими и средними резонансными его линиями, выраженного в Гс. Типичные значения 16,3 Гс для TEMPONE в воде и 14,5 Гс для TEMPONE в гексане. Спин-метки, растворимые в углеводородах, будут давать значения Ам, типичные для углеводородных растворителей в водно-масляных эмульсиях. [c.303]

Адаптационные изменения в организме, возникающие в результате тренировки, носят фазный характер. Закономерная стадийность в усилении процессов энергетического обмена, наблюдаемая во время мышечной деятельности и в период восстановления после завершения работы, проявляется в наличии периодов восстановления, стационарного состояния, различных стадий утомления и суперкомпенсации. При развитии долговременной адаптации наблюдается постоянная смена периодов резкого усиления энергетических затрат в момент физических нагрузок с последующей активацией генетического аппарата и усилением синтеза специфических белков, что в итоге приводит к увеличению мощности тренируемой функции. Для того чтобы добиться выраженного адаптационного эффекта в процессе тренировки, следует выполнять два следующих условия. [c.431]

Комплемент (от лат. сотр1етеп1ит — дополнение) представляет собой сложный комплекс белков сыворотки крови глобулиновой природы, обозначаемый символом С. В состав его входят 9 компонентов С 1, С 2, С З, С 4, С 5, С 6, С 7, С 8 и С 9. Все компоненты различны по своему химическому составу, физическим и биологическим свойствам. Активным является весь комплемент в целом, но не отдельные его компоненты. Комплемент находится в крови человека, всех теплокровных и многих холоднокровных животных. Наиболее постоянное и высокое содержание комплемента выявлено в сыворотке крови морских свинок. Поэтому при постановке серологических реакций, основанных на участии комплемента, в качестве его используют смесь сывороток, полученных от 3—4 морских свинок. [c.149]

Вначале будет рассмотрена только полностью развернутая полипептидная цепь, что отвечает термодинамическому состоянию аминокислотной последовательности на последней ступени денатурации, когда она уже лишена всех структурных элементов нативной конформации белка и дисульфидных связей. Такое состояние термодинамически равновесно, стабильно в постоянных условиях и назьшается статистическим клубком. Клубок качественно отличается от другого предельного сост ояния — нативной трехмерной структуры белка, поскольку это уже не детерминантная пространственная форма, а огромное множество близких по энергии, непрерывно флуктуирующих и преимущественно свернутых, но тем не менее рыхлых конформаций. Если физические и химические свойства аминокислотной последовательности в физиологических условиях строго детерминированы пространственной структурой белка, то свойства той же последовательности, полностью денатурированной, обусловлены статистической природой клубка. По отношению к этому состоянию теряют смысл такие понятия, как геометрия трехмерной структуры, функциональная специфичность, взаимообусловленность, кооперативность состояний различных частей цепи и т.д., одним словом, те понятия, которые отражают уникальность свойств аминокислотной последовательности каждой белковой макромолекулы в естественном, физиологически активном состоянии. Детерминация нативной трехмерной структуры белка, однако, не означает ее статичность и полное отсутствие флуктуаций. [c.340]

В вычислительных системах, основанных на использовании молекулярных систем и их ансамблей, находящихся в стационарных, далеких от равновесия состояниях, которые могут существовать только за счет обмена энергией (массой) с окружающей средой, возникают и распространяются автоволны (волны возбуждения в активных средах), сохраняющие свои характеристики постоянными за счет распределенного в среде источника энергии. Автоволновые процессы описываются математическим аппаратом, использующимся для анализа сугубо нелинейных задач, к которому сводится целый ряд практически важных проблем — образование кристаллических структур, кинетика химических и биотехнологических процессов, биологический морфогенез, эволюция биологических популяций и т. д. При исследовании этого класса задач на традиционных ЭВМ приходится прибегать к настолько трудоемким численным методам, что пока нельзя надеяться на возможность решения реальных задач, встречающихся на практике, даже с учетом перспективного роста быстродействия современных цифровых ЭВМ. Физической реализацией био-вычислительного устройства являются квазидвумерные кристаллизованные пленки белков и ферментов, которые в определенных условиях ведут себя как актив- [c.43]

РИС.2.51. Физические особенности двух механизмов полимеризации, показанных на рис. 2.50. А. Линейная полимеризация. Концентрация свободного мономера т (сплошная линия) и среднечисленное значение степени полимеризации < i> (пунктирная линия) монотонно возрастают с ростом суммарной концентрации белка Б. Спиральная полимеризация. Концентрация свободных мономеров ш (сплошная кривая) линейно растет до критического значения концентрации и далее остается постоянной. До тех пор пока концентрация не достигает критического значения, среднечисленное значение степени полимеризации (пунктирная кривая) равно 1, а затем резко увеличивается. Количество вещества в длинных полимерах (цветная кривая) равно нулю до достижения критической кониентраиии, а затем линейно увеличивается с ростом суммарной концентрации. [F. Oosawa, М. Kasai, J. Mol. Biol., 4, 12(1962).] [c.142]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология