Давление действие иа синтез белка, ДНК ii РНК

Биохимические процессы наиболее перспективны для химической технологии. Они происходят в живой природе в атмосферных условиях (без повышения температуры, давления) под действием высокоактивных природных катализаторов — ферментов и гормонов, а также микроорганизмов, содержащих эти катализаторы. Возможности биохимических процессов в промышленности не ограничены, хотя природные биохимические процессы пока недостаточно изучены и еще мало воспроизведены в модельных условиях. Недавно возникла новая отрасль науки — техническая микробиология, которая изучает биохимические методы производства самых разнообразных химических продуктов. На практике реализован микробиологический синтез антибиотиков, витаминов, гормонов. В перспективе технической микробиологии находятся проблемы фиксации атмосферного азота, синтеза белков и жиров, окисления серы в диоксид и триоксид серы и, наоборот, [c.254]

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]

Влияние ауксинов на рост клетки достаточно хорошо изучено. Рост растяжением предполагает, что целлюлозный каркас клеточной стенки еще не приобрел окончательной жесткости. Увеличение размеров клетки осуществляется как за счет осмотического набухания (растягивания протопласта поступающей в него водой), так и за счет отложения нового материала стенки. Направление растяжения определяется, повидимому, ориентацией уже включенных в нее целлюлозных микрофибрилл. Мягкость стенки поддерживается кислотной средой и ауксинами. В 1973 г. четыре группы ученых независимо друг от друга продемонстрировали, что ауксины стимулируют секрецию протонов из цитоплазмы в клеточную стенку. Это приводит к снижению в ней pH (повышению кислотности) и, следовательно, к ее размягчению . Возможно, некий фермент с низким оптимумом pH разрывает связи в образующих стенку полисахаридах и тем самым обеспечивает растяжимость каркаса в целом. Кроме того, необходимо, чтобы в клетке поддерживался низкий осмотический потенциал и чтобы было достаточно воды, которая проникала бы в клетку и создавала высокое тургорное давление. Согласно более поздним данным, первичное действие ауксинов обусловлено, вероятно, не подкислением клеточной стенки не исключено, что они связываются с рецепторами в плазмалемме эпидермальных клеток, что приводит к изменениям генной активности. Эти изменения приводят к синтезу новых ферментов или других белков, имеющих непосредственное отношение к росту. [c.255]

Однако катализаторы, способные проводить ресинтез белков из 2-аминокислот или дикетопиперазинов вне организма, до сих пор не открыты. В этом направлении проводились работы, из которых интерес представляют исследования А. Я. Данилевского [59]. Он действием протеолитических ферментов вне клеток получил своеобразные продукты ресинтеза—не растворимые в воде пластеины, которые не дают, однако, ни одной из характерных реакций на белки и природа которых до сих пор не установлена. Интерес в этом отношении представляют работы С. Е. Бреслера [60] с сотрудниками, которые осуществили обратный синтез белков, применив высокие давления порядка 5000—6000 ат. Эту стадию процесса С. Е. Бреслер назвал ресинтезом белков. Ему впервые удалось установить, что схематическая реакция [c.507]

Развивая свои исследования, С. Е. Бресслер недавно осуществил вне организма ферментативный синтез (ресинтез) белковых веществ, исходя из смеси продуктов их гидролиза. Учитывая, что синтез белков в организме протекает при потреблении значительной энергии, поступающей в результате сопряженных биохимических экзотермических процессов, С. Е. Бресслер решил ввиду термической неустойчивости белков ввести эту потребную для синтеза энергию путем проведения опытов при обыкновенной температуре, но при высоком давлении порядка 5000—10 000 атмосфер. Действительно, при обработке в таких условиях гидролизата белков, содержащего низкомолекулярные осколки, а также небольшую примесь соответствующего фермента и буферных веществ, обеспечивающих оптимальные для действия фермента условия. С, Е. Бресслер получил вещества, по физическим, химическим и, что особенно вджно, по биологическим свойствам подобные исходным негидролизованным белкам. [c.393]

Соединение аминокислот друг с другом, приводящее к образованию пептидов или белков, связано с освобождением воды по этой причине синтез подобных соединений должен был бы сопровождаться увеличением, а гидролиз — уменьшением объема раствора (см. гл. III). В соответствии с этим следует ожидать ускорения гидролиза белка под влиянием высокого давления. Вопреки этому недавно появились сообщения о том, что триптический гидролизат сывороточного альбумина под давлением 6 000 атм при 38° превращается в сывороточный альбумин [17] Необходимо отметить, что имеющиеся в литературе сообщения о ферментативном синтезе белков весьма противоречивы и нуждаются в дальнейшей проверке. Истинный ферментативный синтез пептидов был осуществлен Бергманом [18], который получал анилиды аци,паминокислот из ациламинокислот и замещенных анилинов, действуя на них папаином или химотрипсином. Этим способом был получен гиппуриланилид из гиппуриламида и анилина под действием папаина [c.385]

Итак, создается впечатление, что чувствительность белкового синтеза к давлению ие может быть иепосредствеино приписана чувствительности к давлению реакции диссоциации субчастиц. Не исключено, что в составе полисом рибосомы приобретают больщую устойчивость. Возможно также, что неорганические ионы способны проявлять стабилизирующее действие и что комбинация ионов, применяемых для синтеза белка in vitro, защищает 70 S-рибосомы от диссоциации при повышении давления. [c.139]

Гипергликемический эффект глюкагона обусловлен, однако, не только распадом гликогена. Имеются бесспорные доказательства существования глюконеогенетического механизма гипергликемии, вызванной глюкагоном. Установлено, что глюкагон способствует образованию глюкозы из промежуточных продуктов обмена белков и жиров. Глюкагон стимулирует образование глюкозы из аминокислот путем индукции синтеза ферментов глюконеогенеза при участии цАМФ, в частности фосфоенолпируваткарбок-сикиназы —ключевого фермента этого процесса. Глюкагон в отличие от адреналина тормозит гликолитический распад глюкозы до молочной кислоты, способствуя тем самым гипергликемии. Он активирует опосредованно через цАМФ липазу тканей, оказывая мощный липолитический эффект. Существуют и различия в физиологическом действии в отличие от адреналина глюкагон не повышает кровяного давления и не увеличивает частоту сердечных сокращений. Следует отметить, что, помимо панкреатического глюкагона, в последнее время доказано существование кишечного глюкагона, синтезирующегося по всему пищеварительному тракту и поступающего в кровь. Первичная структура кишечного глюкагона пока точно не расшифрована, однако в его молекуле открыты идентичные М-концевому и среднему участкам панкреатического глюкагона аминокислотные последовательности, но разная С-концевая последовательность аминокислот. [c.272]

Недавно из лаборатории Дю-Виньо вышла работа, в которой описан синтез вазопрессина свиньи [580]. Заслуживает внимания тот факт, что концевым остатком в молекулах упомянутых выше гормонов является глицинамид. В связи с этим возникает важный вопрос не существуют ли подобные связи и в белках В молекуле вазопрессина свиньи остаток аргинина замещен лизином. Несмотря на это видовое различие, оба вазопрес- ина обладают почти одинаковой физиологической активностью. Окситоцин является одним из главных гормонов задней доли. нпофиза он вызывает сокращение мускулатуры матки и выделение молока. Вазопрессин повышает артериальное давление, что связано с его сосудосуживающим действием кроме того, он проявляет антидиуретическое действие. Подобие строения молекул вазопрессина и окситоцина позволяет объяснить наличие слабой окситоцической активности у препаратов вазопрессина и, возможно, также наличие слабой прессорной активности у препаратов окситоцина. [c.74]

Кинетин представляет собой твердое вещество с т. пл. 266— 267 °С. Для получения кинетина нагревают в автоклаве суспензию дезоксирибонуклеиновой кислоты при избыточном давлении 1 ат и pH 9,3. Продукты гидролиза экстрагируют эфи-ро.м и эфирный экстракт очищают на колонке, заполненной ионообменной смолой, выделяя затем кинетин из водного рас-пвора при pH 9,3. При химическом синтезе обычно исходят из 6-метилмеркаптопурина, который кипятят с избытком фур-фуриламина и затем выделяют кинетин экстракцией кипящим этиловым спиртом [185]. Кинетин является веществом с высокой физиологической активностью, играющим важную роль в биосинтезе белков в растениях. В концентрации 0,1—10 мг/л кинетин вызывает образование добавочных почек у растений, стимулирует рост и образование корней [185]. Выяснению природы физиологического действия кинетина в растениях посвящено большое число исследований. [c.628]

Биологическое действие. Ретинол действует подобно гормонам, проникающим в клетку, — связывается с ядерными белками и регулирует экспрессию определенных генов. Он необходим для осуществления нормальной репродуктивной функции. Ретиналь участвует в акте зрения. 11-/(ис-ретиналь связан с белком опсином и образует родопсин. На свету родопсин диссоциирует, и г<мс-ретиналь переходит в транс-ретналъ. Реакция сопровождается конформационными изменениями мембран палочек и открытием кальциевых каналов. Быстрый вход ионов кальция инициирует нервный импульс, который передается в зрительный анализатор. Для повторного восприятия (т.е. в темноте) транс-ретиналъ восстанавливается алкогольдегидрогеназой в транс-ретинол (здесь возможны потери витамина А). Транс-ретинол изомеризуется в <мс-ретинол (здесь возможно восполнение витамина А). Z/мс-ретинол окисляется в г<мс-ретиналь, который, соединяясь с опсином, образует родопсин. Система свето-ощущения готова к восприятию следующего кванта света. Ретиноевая кислота участвует в синтезе гликопротеинов, усиливает рост и дифференцировку тканей. Ретиноиды обладают антиопухолевой активностью и ослабляют действие канцерогенов. Р-Каротин — антиоксидант и способен обезвреживать пероксидные свободные радикалы (ROO ) в тканях с низким парциальным давлением кислорода. [c.333]

Следует подчеркнуть, что при фотодинамическом действии на организмы и клетки могут повреждаться любые функции и структуры, свойственные живой материи. Так, наблюдаются летальные (бактерицидное действие, инактивация фагов и т. д.), лизогенные, мутагенные, канцерогенные эффекты, нарушение и стимуляция деления клеток, хромосомные аберрации, подавление фотосинтеза, реакции Хилла, синтеза ДНК, РНК и белка, угнетение гликолиза, дыхания, окислительного фосфорилирования, деструкция ферментов и нуклеиновых кислот, нарушение проницаемости мембран, подавление двигательной активности, эритема, некрозы и эдема кожи, сенсорная стимуляция, изменение температуры и артериального давления крови, аллергия, циркулярный коллапс и т. п. [c.339]

В целом, в развитии организма принимают участие многие различные физические и химические процессы. Среди них есть специфические, такие как перерепрессия генов и синтез специфических белков, и неспецифические — поглощение и усвоение субстратов, диффузия, изменение внутриклеточного давления и т. п. Последние играют в морфогенезе весьма важную роль. Например, механические натяжения и просто повышение давления могут вызывать образование венчика у ацетабулярии [12]. Неоднократно делались попытки выделить один какой-либо фактор и считать его главным и ответственным за морфогенез. Так, в работе [12] предполагалось, что главный фактор — механические напряжения. Нам представляется такой подход слишком упрощенным. Каждый акт морфогенеза есть результат совокупного действия многих факторов. [c.219]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология