Спиральные структуры

Рис. 15.22. Схема постулированного механизма реБликации гена посредством синтеза двух новых полинуклеотидных цепей, комплементарных цепям исходного гена. Спиральная структура цепей на схеме не показана.

Чаще всего органические оптически активные молекулы содержат один или более асимметрических атомов углерода, который связан с четырьмя различными заместителями, расположенными в вершинах тетраэдра, в центре которого находится атом углерода (рис. 19, а). Наличие в молекуле асимметрических атомов углерода — наиболее распространенный вид асимметрии. Другим типом асимметрии обладает молекула, закрученная в спиральную структуру. На рис. 19, б вычерчены правая спиральная структура и ее зеркальный антипод — левая спиральная структура. Молекула, свернутая в спираль одного и того же направления, будет оптически активна, даже если она не содержит асимметрических атомов. [c.35]

Вторичная структура белка — форма полипептид-ной цепи в пространстве. С помощью рентгеноструктурного анализа и других физических методов исследования установлено, что полипеп-тидные цепи природных белков находятся в скрученном состоянии — в виде спирали. Спиральная структура удерживается водородными связями, возникающими между группами СО и NH аминокислотных остатков соседних витков спирали (на рис. 18.1, а обозначены пунктиром). Подобная вторичная структура получила название а-спирали (рис. 18.1, а). Водородные связи в ней направлены параллельно длинной оси спирали (а-спирали чередуются с аморфными частями). [c.352]

Нуклеиновые кислоты. Основным типом организации вторичной структуры нуклеиновых кислот является двойная спираль, состоящая из двух полинуклеотидных цепей. Существует ли со стороны регулярной структуры спирали дополнительное-воздействие на воду по сравнению с воздействием отдельных нуклеотидов Этот вопрос исследовался акустическим методом для различных типов спиральных структур полинуклеотидов [149], В качестве гидратационной характеристики использовали концентрационный инкремент скорости ультразвука А, который связан с парциальными объемами и сжимаемостью соотношением [c.61]

Очень чувствительным методом исследования конформаций белков и полипептидов является спектрополяриметрия. В неупорядоченной конформации характер оптического вращения белков определяется прежде всего аминокислотным составом, причем кривые дисперсии оптического вращения имеют плавный характер. Когда белок принимает конформацию а-спирали, то появляется большой дополнительный вклад этой спиральной структуры, дисперсия оптического вращения может стать аномальной, появляется эффект Коттона [c.637]

Рис. 3.13. Схема холестерического жидкого кристалла и модель его спиральной структуры

К середине ноября, когда состоялся доклад Рози о ее работе над ДНК, я уже настолько разбирался в кристаллографии, что понимал почти все. А главное — я знал, на что следует обращать особое внимание. Выслушивая в течение шести недель рассуждения Фрэнсиса, я понял вся соль в том, подтвердят ли новые рентгенограммы, полученные Рози, спиральную структуру ДНК. И важны были лишь те подробности, которые могли оказаться полезными для построения молекулярных моделей. Однако уже через несколько минут стало ясно, что Рози избрала совершенно другой путь. [c.46]

Я пробормотал, что Морис был занят, а потом, не дожидаясь резкой отповеди, спросил, не хочет ли она взглянуть на статью, которую прислал Питеру отец. Мне было интересно, сколько времени ей понадобится, чтобы заметить ошибку. Но она не собиралась играть со мной в загадки. Тогда я объяснил, где Лайнус ошибся. При этом я не мог удержаться и указал на внешнее сходство между трехцепочечной моделью Полинга и той моделью, которую мы с Фрэнсисом показывали ей год и три месяца назад — получилось, что выводы Полинга о симметрии были не ближе к истине, чем наши неуклюжие прошлогодние попытки. Я думал, что это ее позабавит. Однако результат оказался как раз обратным. Рози только еще больше рассердило мое постоянное возвращение к спиральным структурам. Она холодно заметила, что ни у Полинга, ни у кого другого нет ни малейшего основания предполагать, что ДНК имеет спиральное строение. Я мог бы ничего не объяснять — ей стало ясно, что Полинг ошибся, едва я упомянул о спирали. [c.94]

То, что Рози сразу же одобрила нашу модель, сначала меня очень удивило. Ведь я опасался, что, попав в ловушку собственных возражений против спирали, она со свойственным ей упрямством раскопает какие-нибудь не относящиеся к делу данные, которые вызовут сомнения в правильности нашей двойной спирали. Однако Рози, как и почти все остальные, оценила прелесть таких пар оснований и согласилась с тем. что эта структура слишком изя[цна, чтобы не оказаться истинной. К тому же еще до того, как она узнала о нашем предположении, рентгенографические данные наталкивали ее на мысль о спиральной структуре, хотя она и не желала этого признать. По ее данным остов молекулы должен был располагаться снаружи, а поскольку основания должны были быть соединены водородными связями, единственность пар А-Т и Г-Ц была фактом, с которым она не видела смысла спорить. [c.120]

При изучении стабильности спиральных структур оказалось, что носитель длиной в 8 нуклеотидов достаточен для правильного связывания с более длинной олигонуклеотидной матрицей благодаря образованию уотсон-криковских комплементарных пар (разд. 3.2.2). Использование современных химических методов образования пептидной связи позволяет удлинить полипептидную [c.66]

Водородная связь отличается исключительным сочетанием свойств — прежде всего сравнительно небольшой прочностью, меньшей, чем для типичных химических связей, но несколько большей, чем для ван-дер-ваальсовских связей, и направленностью. В ходе эволюции материи в земных условиях это сделало водородную связь основой механизма структурирования на надмолекулярном уровне и воспроизведения по соответствующим шаблонам сложнейших молекул, который безотказно и достаточно быстро дей- ствует в организмах при свойственных им невысоких температурах. Широко известные спиральные структуры белков, РНК и ДНК приобретают свою сложную, несимметричную конфигурацию благодаря водородным связям и легко перестраиваются в процессе жизнедеятельности организмов только потому, что система водородных связей, так же как застежка, называемая молнией, прочна, но легко разъединяется связь за связью, не требуя больших затрат энергии. И так же легко смыкается вновь. Подчеркнем, что в основе механизма редупликации молекул в организмах лежит строгая направленность водородных связей. [c.90]

В живых организмах белки существуют не просто в виде длинных, гибких цепей более или менее хаотической формы. Белковые цепи закручиваются или распрямляются определенным образом, принимая специфические формы, необходимые для функционирования того или иного белка. Эта особенность структуры белков называется их вторичной структурой. Одной из важнейших и наиболее распространенных вторичных структур является ос-спираль, впервые установленная Лайнусом Полингом и Р. Б. Кори. Схематическое изображение спиральной структуры белка дано на [c.448]

Одна молекула белка содержит много водородных связей, которые являются одной из разновидностей внутримолекулярных сил притяжения, ориентирующих белковые цепи в трехмерном пространстве определенным образом, создавая вторичную структуру белка. На рис. 4.19 изображена а-спиральная структура, предложенная Полингом с сотрудниками на основе выполненного ими рентгеноструктурного исследования белков. а-Спираль — это спираль, которая, удаляясь от вас, закручивается по часовой стрелке. [c.100]

Рис. 25.5. а-Спиральная структура белка. Символ К обозначает любую боковую цепь из числа указанных на рис. 25,3. [c.449]

Денатурирующими агентами могут быть различные химические факторы кислоты и щелочи, изменяющие реакцию среды белковых растворов, выходящую за пределы значения pH от 3 до 10, т. е. лежащего вне зоны устойчивости белковых молекул разные легко гидратирующиеся соли, которые могут не только высаливать белки, по и денатурировать их в этом отношении остается справедливым лиотропный ряд для анионов Гофмейстера, в котором роданид и близлежащие к нему анионы вызывают денатурацию, в противоположность сульфатному концу ряда органические растворители, например ацетон, этиловый и метиловый спирты и др., снимающие водную оболочку у белков соответствующие окислители, производящие разрыв дисульфидных мостиков в белковой молекуле гуанидин и карбамид (мочевина), изменяющие количество водородных связей и, следовательно, конфигурацию белка (как бы производят плавление его комплексной спиральной структуры) и др. [c.209]

Какую роль играет водородная связь в образовании ос-спиральной структуры белка [c.467]

Энергия спиральной структуры превышает энергию линейной всего на 0,7 ккал/моль (2,9 кДж/моль). Этот нетривиальный результат, полученный из расчета, наводит на требующую экспериментального изучения мысль о том, что в растворе макромолекулы полиэтилена могут существовать в двух равновесных формах линейной и спиральной. [c.304]

Некоторые вещества способны образовывать продукты присоединения, в которых молекулы — гости могут размещаться в длинных полостях — каналах. Во многих работах изучены такие канальные соединения, в которых хозяином является мочевина или тиомочевина. Молекулы мочевины в канальных соединениях связаны водородными связями, образуя спиральную структуру. В гексагональных каналах расположены гости . Эксперименты проводились главным образом с алифатическими соединениями (алканы и др.)- По отношению к канальным соединениям действует то же правило, что и по отношению к клатратам нельзя приготовить незаполненную решетку хозяина . Попытки удаления гостя ведут и к перестройке решетки в тетрагональную. [c.272]

Рис. 19. Примеры оптически активных молекул а — асимметрический атом углерода б — спиральная структура

Молекулы РНК не ассоциируют в пары с образованием аналогичной двойной спирали. Значительный объем дополнительной гидроксильной группы в углеводном фрагменте ограничивает конформационную гибкость полинуклеотидной цепи РНК. Главным образом эта гидроксильная группа определяет способность фермента различать ДНК и РНК. Внутри молекулы РНК могут образоваться короткие стержнеобразные двойные спиральные структуры за счет свертывания частей одной и той же нуклеотидной цепи. [c.321]

Рис. 4.19. Пептидная цепь с а-спиральной структурой

Многие биологические макромолекулы типа белков или нуклеиновых кислот состоят из такого огромного количества атомов, что сборка их модели из отдельных шариков и трудоемка, и дорога. В таких случаях прибегают к макетам из картона (металла или пластмассы). Например, для изображения планарной пептидной единицы можно сделать макет (рис. П-1), исходя из размеров, приведенных на рис. 2-3 (т. 1, стр. 88). Довольно сложно рассчитать угол, под которым следует делать сгибы для воспроизведения углов Фиф (см. рис. 2-4 и табл. 2-3). (Гораздо легче решить эту задачу непосредственно путем геометрического конструирования, используя кусочки картона.) Таким способом можно создать очень красивые спиральные структуры (некоторые примеры приводит Карлсон [1]). При необходимости к а-углерод-ным атомам можно приклеить пенопластовые боковые цепи. При этом можно расположить спиральную модель на поверхности картонного цилиндра и украсить пенопластовыми боковыми цепочками. [c.376]

Наличие дополнительного воздействия на воду со стороны двойной спирали, по сравнению с суммой воздействий отдельных атомных групп, должно давать положительные значения бЛад [149]. Если при образовании спирали изменение гидратации определяется лишь уменьшением доступности для воды атомных групп полинуклеотида, то бЛад должна быть отрицательна. Для всех исследованных спиральных структур, существенно различающихся между собой, бЛад<0 (см. рис. 3.13). По абсолютной величине значения бЛад вполне соответствуют тем, которые следует ожидать, если все гидратационные изменения при образовании спирали обусловлены только уменьшением доступности для воды атомных групп полинуклеотида [149]. Поэтому в случае нуклеиновых кислот имеющиеся экспериментальные данные свидетельствуют об отсутствии значительного дополнительного воздействия на воду со стороны регулярных спиральных структур, охватывающих значительные объемы вокруг макромолекулы. [c.62]

Процесс кристаллизации начинается с выделения из пересыщенного раствора мельчайших частиц кристаллизующегося вещества — зародышей кристаллов. Они способны расти, причем рост кристаллов происходит наиболее легко на острых углах первоначальных зародышей. На микрофотографиях при большом увеличении наблюдается спиральная структура поверхности кристаллов ларафиновых углеводородов. Механизм роста кристаллов индивидуальных парафинов нормального строения и их смесей объясня- ет дислокационная теория 1[4, 5]. [c.118]

Создавалось впечатление, что несколько дополнительных рентгенограмм смогут показать, как уложены белковые субъединицы, — особенно если они располагаются спирально. Вне себя от возбуждения я утащил из Философской библиотеки статью Бернала и Фанкухена и принес ее в лабораторию, чтобы Фрэнсис посмотрел рентгенограмму ВТМ. Увидев пустые места, характерные для спиральных молекул, он загорелся и тут же предложил несколько возможных спиральных структур ВТМ. Тут я понял, что мне все-таки придется по-настоящему разобраться в его теории дифракции на спиралях. Если бы я ждал, пока у Фрэнсиса выберется свободная минута, чтобы помочь мне, это избавило бы меня от необходимости постигать математику, но стоило бы Фрэнсису выйти из комнаты, и у меня все останавливалось бы на мертвой точке. К счастью, даже поверхностных знаний было достаточно, чтобы увидеть, почему рентгенограмма ВТМ указывает на спираль, витки которой отстоят друг от друга на 23 А вдоль оси. В сущности правила были так просты, что Фрэнсис даже подумывал о том, чтобы изложить их под заглавием Преобразования Фурье для птицеловов . [c.68]

Теперь, когда спиральная структура ВТМ была у меня в кармане, я полагал, что сейчас-то Дельбрюк безоговорочно одобрит мою приверженность к Кембриджу. Но наш короткий разговор показал, что его точка зрения не изменилась. На мой рассказ о строении ВТМ он ответил почти полным молчанием. С тем же равнодушием он выслушал и мой торопливый отчет о наших попытках подобраться к ДНК путем построения молекулярных моделей. Заинтересовало его только мое утверждение, что Фрэнсис необыкновенно умен. К несчастью, дальше я упомянул о сходстве его манеры мыслить с манерой Полинга. Но в том мире, где жил Дельбрюк, химическая мысль не могла тягаться с могуществом генетического перекреста. В тот же вечер, когда генетик Борис Эфрусси заговорил о моем романе с Кембриджем, Дельбрюк только брезгливо махнул рукой. [c.78]

Как только я увидел рентгенограмму, у меня открылся рот и бешено забилось сердце. Распределение рефлексов было неизмеримо проще, чем все, что получали раньше для А-формы. Более того, бросавшийся в глаза черный крест мог быть лишь результатом спиральной структуры. Пока речь шла об А-форме, доказательства спиральности оставались косвенными и тип спиральной симметрии был неясен. Но для В-формы можно было получить некоторые важнейшие параметры спирали, просто посмотрев на рентгенограмму. Не исключено, что всего за несколько минут можно будет установить число цепей в молекуле. Расспросив Мориса, что же они извлекли из этой рентгенограммы, я узнал, что его коллега Р. Д. Б. Фрэзер уже успел серьезно поработать над трехцепочечными моделями, но ничего интересного у него до сих пор не получилось. Хотя Морис соглашался, что доказательства спиральности теперь неоспоримы (теория Стоукса - Кокрена - Крика ясно указывала на существование спирали), он не считал это главным. В конце концов, он и раньше думал, что получится спираль. Трудность, по его мнению, заключалась в отсутствии какой бы то ни было гипотезы, которая позволила бы им расположить основания регулярно внутри спирали. Конечно, при этом они исходили из предпосылки, что Рози права, стремясь расположить [c.96]

При применении высоковязких пеков и быстром охлаждении волокна после выдавливания формируется радиальная структура. Образование таких структур может быть связано с длиной капилляра, через который выдавливается пек, а также с отношением диаметра цилиндричесмой части матрицы к диаметру входной части капилляра. Концентрическая спиральная структура волокна, которая считается оптимальной, получается при перемешивании пековой мезофазы в цилиндрической части (рис. 9-62). При повышенной вязкости пека (более 100 МПа с) у УВ, полученного из сопла с мешалкой, формируется тонкозернистая структура с худшей графитируемостью. Размеры ламелей в структуре У В снижаются со 140 до 80 нм [9-120]. Описанные опыты показывают, что микроструктура пековых УВ начинает формироваться до прядения и определяет графитируемость волокна при 2000-3000 С. Размеры ламелей волокна имеют знал чительные разбросы. В соответствии с этим показатели графи тации в монофиламенте волокна отличаются для фрагментов его микроструктуры. [c.611]

Спиральная структура макромолекул может сохраняться в растворителях, слабо действующих иа Н-связн даже при полной сольватации индивидуальных молекул. В сильно взаимодействующих растворителях водородные связи нарушаются и форма спирали переходит в статистический клубок. Переход спираль-клубок на- блюдают по изменению оптического вращения и вязкости растворов в зависимости от состава смеси слабого (например, хлороформа) и сильного (например, дихлоруксусной кислоты) растворителя. При увеличении концентрации дихлоруксусной кислоты правое вращение сменяется на левое. Вязкость растворов при этом резко падает. [c.288]

На основании рентгеноструктурного анализа и ранее полученных данных о строении нуклеотидов и нуклеиновых кислот Уотсон и Крик предложили для ДНК структурную модель, согласно которой макромолекула ДНК имеет форму спирали, причем в спираль закручены одновременно две молекулы ДНК (двухцепочечная спиральная структура). Эта двойная спираль имеет одну общую ось и построена так, что основания обеих цепей расположены внутри спирали, а углеводные остатки с фосфатными группами — снаружи спирали (рис. 51, 52). При этом основания одной молекулярной цепи с основаниями другой цепи образуют строго фиксированные пары, соединенные друг с другом водородными связями. Симметричное построение спирали требует постоянства межспиральных расстояний, а это возможно лишь в том случае, если размеры пар оснований, расположенных друг против друга, будут одинаковыми. Такому условию отвечают пары, построенные из одного пуринового и одного пиримидинового основания аденин — тимин и цитозин — гуанин, что обеспечивает и максимальное число водородных связей в спирали [c.362]

Для фибриллярных белков характерна спиральная структура с периодом идентич- ности примерно 7а (фиброин). Белки со кскладчатой структурой (кератин) состоят, по-видимому, из вытянутых цепей, связанных друг с другом межмолекулярными водородными связями. Глобулярные белки часто содержат участки, в которых остатки аминокислот частично входят в спиральную конформацию и частично — в неспирализованные сегменты. Измерение содержания спиральных участков на основании изменения вращательной способности при денатурации было применено впервые для полиаминокислот (см. 31,35) и позднее перенесено на белки. Второй метод основан на скорости изотопного обмена вторичного амидного водорода на дейтерий. Обмен в спирализованной ча-сти. молекулы идет медленнее, чем в беспорядочно свернутых сегментах (Блу, 1953—1961 Линдерштрем-Ланг, 1955). [c.710]

Широко примен. эффект селективного рассеяния света холестерич. Ж. к. Шаг спиральной структуры этих Ж, к, обусловливает избират, рассеяние (отражение) света в видимом диапазоне длин волн. При изменении т-ры изменяется шаг и, следовательно, макс, длина волны рассеянного света и цвет кристалла, Т, о,, возможно измерять т-ру по изменению цвета Ж. к., контактирующего с пов-стью к.-л. тела, Жидкокристаллич, термография использ. для неразрушающих методов контроля, а также в медицине для диагностики нек-рых сосудистых заболеваний, опухолей и др. Холестерич, Ж. к. примеи. для создания цветных дисплеев, термометров, ювелирных изделий. Разработаны способы получения термотропных жидкокристаллич. полимеров, что открывает перспективы для создания новых типов материалов. [c.203]

Биологические макромолекулы часто различимы по их спиральным структурам, для описания которых применимы одномерные пространственные группы. На рис. 8-20, а показана полипептидная цепь а-спирали, а на рис. 8-20,б-полипептидная молекула в растворе. Повторяющаяся единица (плоский скелет ONH ) одинакова в обеих системах. Линейная стержнеподобная структура а-спирали стабилизирована водородными связями, а в растворе эти связи разорваны [6]. [c.377]

Физическая химия (1978) -- [ c.604 ]

Аминокислоты Пептиды Белки (1985) -- [ c.378 , c.383 , c.385 ]

Линейные и стереорегулярные полимеры (1962) -- [ c.66 , c.73 , c.78 , c.80 , c.494 , c.495 ]

Свойства и химическое строение полимеров (1976) -- [ c.22 ]

Свойства и химическое строение полимеров (1976) -- [ c.22 ]

Линейные и стереорегулярные полимеры (1962) -- [ c.66 , c.73 , c.78 , c.80 , c.494 , c.495 ]

Молекулярная биология клетки Т.3 Изд.2 (1994) -- [ c.115 , c.119 ]

Полимеры (1990) -- [ c.146 , c.147 , c.172 ]

Молекулярная биология клетки Т.3 Изд.2 (1994) -- [ c.115 , c.119 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология