Узнавание

Структурные компоненты не меняются нас интересует в данном случае, что же участвует в превращении. Если необходимо провести определенные реакции с образованием или разрывом химических связей, исходя из конкретного соединения, то необходимо сконструировать подходящий специфический катализатор, способный узнавать этот субстрат. Другими словами, в основе всех биохимических явлений лежит соответствие молекулы субстрата и специфической реакции, которую он должен претерпеть, другой структуре более высокого порядка, содержащей всю информацию о планируемом специфическом превращении. Только большие макромолекулы могут содержать молекулярную информацию, достаточную для узнавания субстрата, с одной стороны, а с другой — для термодинамически эффективного превращения. В роли таких макромолекул выступают белки. Они должны обладать чрезвычайно гибкими физико-химическими свойствами, поскольку их субстраты — огромное множество соединений, весьма различающихся по своим физическим и химическим свойствам. [c.15]

Все эти примеры служат иллюстрацией пассивного, но стереоселективного переноса, когда органические модельные системы осуществляют асимметричное узнавание. Однако можно провести аналогию между этими результатами и процессом опосредованного переноса через биологические мембраны. Все липидные мембраны практически непроницаемы для внутриклеточных белков и высокозаряженных органических и неорганических ионов, находящихся с обеих сторон мембраны. Диффузия Na+ через клеточную мембрану из клетки и К+ в клетку происходит в направлении отрицательного градиента химического потенциала и называется пассивным переносом. Пассивный перенос ионов через мембраны может быть вызван ионофорами [см. разд. 5.1.3]. К счастью, концентрации катионов по обе стороны мембраны различные, и такое состояние поддерживается активным переносом, который зависит от метаболической энергии. Механизм этого процесса известен под названием натриевый насос, функция которого сводится к поддержанию высокой внутриклеточной концентрации К+ и низкой концентрации Na+. Кальций, по-внднмому, также активно выводится из клеток. В этих случаях энергия для переноса обеспечивается за счет гидролиза АТР. Однако диффузия сахаров и аминокислот к важнейшим клеточным объектам — пример простого опосредованного пассивного переноса. [c.282]

В заместительной номенклатуре, называемой также а -номенклатурой, атом углерода в соединении А заменяют гетероатомом, что приводит к образованию вещества Б . Такой подход упрощает название и узнавание веществ. В этом случае в названии вещества Б используют префикс, обозначающий присутствие (название) гетероатома. Такой префикс оканчивается на букву а . Так, пиридин может быть назван аза-бензолом. Обычно этот способ наименования гетероциклов применяется, когда родоначальное соединение А имеет удобное [c.76]

В процессе химической эволюции природа должна была выбрать избирательные методы синтеза аминокислот и специфического узнавания, В связи с этим интересно, какими же химическими методами синтеза аминокислот в оптически чистой форме и разделения энантиомеров владеем мы сегодня Ниже рассмотрены два подхода к асимметрическому синтезу аминокислот с применением понятия асимметрической индукции и специфического комплексообразования с ионами металлов. [c.92]

Само решение состояло из двух стадий 1) выделение признаков, влияюш их на активность и их ранжирование и 2) собственно определение принадлежности катализатора к классу ( распознавание)) катализатора). Для первой стадии был разработан специальный алгоритм. На последуюш ей стадии в соответствуюш их точках определялся потенциал класса как среднее арифметическое потенциалов точек данного класса в выбранной точке. Данный объект относился к тому классу, по отношению к которому он имел наибольший потенциал. Наивысший достигнутый процент узнавания но этой схеме для реакции окисления СО для 26 окислов составил 84%. С практической точки зрения, такой результат представляется достаточно высоким. Для контроля эта же задача была решена при помощи другого алгоритма ( Кора ) [561 по двухклассной схеме и было достигнуто узнавание свыше 90%. В табл. IV. приведены результаты последних расчетов. [c.166]

Восприятие какого-либо объекта определяется возбуждением соответствующего нейрона третьего слоя. При этом различным наборам импульсов рецепторного слоя может соответствовать возбуждение одного и того же реагирующего нейрона. Предполагается, что коэффициенты усиления реагирующего нейрона подобраны так, чтобы в случае, когда объекты принадлежат к одному классу, отвечающие им наборы импульсов возбуждали один и тот же нейрон реагирующего слоя. Например, наблюдая какой-нибудь предмет в разных ракурсах, человек отождествляет увиденное, так как каждый раз на различные внешние раздражения реагирует один и тот же нейрон, ответственный за узнавание этого предмета. [c.90]

Приведенные примеры показывают, что многие основные реакции, протекающие в активных центрах ферментов, можно моделировать, используя взаимодействие обычных органических соединений в отсутствие белков. Роль последних заключается в узнавании субстратов н их ориентации, а сама химическая реакция часто осуществляется под действием кофакторов (коферментов), которые в свою очередь должны специфически узнаваться белками или ферментами. Последняя глава этой книги посвящена химическим аспектам функционирования коферментов и их строению. [c.20]

Общепринятые обозначения пространственных групп симметрии, известные под названием международных символов, в общем довольно условны. Они включают совокупность наиболее характерных элементов симметрии группы, достаточную для узнавания данной группы среди остальных. [c.41]

В самом широком смысле фермент — это белок, обладающий каталитической активностью. Более точно его можно определить как полипептидную цепь или совокупность полипептидных цепей, обладающих в нативной форме каталитической активностью. Это сложный сополимер, состоящий из мономеров — аминокислот, находящихся в одинаковой конфигурации. Катализ происходит в специфической области фермента, которую называют каталитическим центром или каталитической щелью. Активный центр состоит из остатков аминокислот, которые участвуют в узнавании и связывании субстрата, а в каталитический центр входят только остатки аминокислот, прямо участвующих в процессе катализа. Согласно существующему представлению об активном центре, лишь некоторые группы в составе ферментов вызывают его высокую каталитическую активность, очень часто комплементарным [c.201]

Вообще говоря, существуют еще три уровня специфического узнавания субстратов в ферментативном катализе. Давайте рассмотрим пептидную связь в полипептидной цепи. Боковая цепь Рг определяет нормальную специфичность фермента. Для а-химотрипсина Нг — это ароматическая боковая цепь, а гидрофобная полость (ароматическая щель) в активном центре предназначена для взаимодействия с аминокислотой, узнаваемой ферментом. Такую избирательность называют первичной структурной специфичностью. [c.235]

Следовательно, необходимо, чтобы состав белков мог меняться в широких пределах, так чтобы они узнавали различные субстраты и взаимодействовали с ними. Для некоторых белков требуется присутствие других соединений (небелковой природы) для участия в процессах узнавания и превращения. Такие соединения называются коферментами. Поэтому можно заранее сказать, что катализаторы белковой природы, или ферменты, должны обладать высокой степенью упорядоченности и организации. Кроме того, вся необходимая информация должна быть записана наиболее компактным образом. Такие упорядоченные биополимеры, с помощью которых работает и самовоспроизводится двигатель внутреннего сгорания клетки, также должны совершеиио точно воспроизводиться. Было установлено, что действие ферментов высокоспецифичио структуре субстратов. Следовательно, информация о молекулярной организации белков (ферментов) должна надежно храниться, будучи записанной на стабильном, относительно консервативном языке. И вот тут-то выходят на сцену нуклеиновые кислоты. Значит, существует еще одно соответствие [c.15]

Хиральное узнавание и катализ [c.275]

Рис. 5.4. Ячейка для изучения хирального узнавания в процессе транспорта.

Диссоциированные клетки различных эмбриональных тканей позвоночных при смешивании объединяются предпочтительно с клетками той же ткани молеку.лярные основы такого тканеспецифического узнавания пока неизвестны [24]. [c.22]

Простые действия идентификации восприятие, узнавание) сигналов-образов (зрительных, звуковых) [c.200]

Инертный носитель может быть полиуретаном или полимером другого типа либо природным полимером (например, коллаген, легко выделяемый из шкур животных). Подвижный мостик присоединен к функциональной группе на полимерном геле. Длина мостика — важный параметр, так как свободный конец должен быть способен образовать ковалентную связь с функциональной группой фермента, не влияя на ферментативную активность. Такой фермент, пришитый к матрице, обычно называют иммобилизованным, ферментом [122—125]. В отличие от широко распространенного метода аффинной хроматографии в данном случае фермент, а не субстрат ковалентно сшпт с твердым носителем. Однако принцип биоспецифического узнавания тот же. [c.257]

Все действия учителя и ученика на этапе ввода понятия о типе, разновидности задач направлены на осмысление и запоминание их существенных признаков, на узнавание признаков в конкрет- [c.133]

Механизм работы переносчиков не вполне выяснен. Предполагается, что их роль выполняют специфически действующие белки их кодовые свойства проявляются в процессе узнавания субстрата. Белок, связанный с субстратом, переносит его либо путем вращения всей молекулы белка, либо посредством трансляции, а возможно, и в результате колебаний (осцилляций между двумя положениями). [c.389]

В биологических системах универсальным донором метильных групп является сульфониевое соединение S-аденозилметионин (SAM). В свою очередь SAM синтезируется из аминокислоты метионина и другого биологически важного соединения — адеио-зинтрифосфата (АТР), высокоэнергетического соединения (форма хранения биологической энергии). Как и вообще все химические реакции, протекающие в организме, эта реакция также катализируется ферментом. Реакция термодинамически выгодна и в отсутствие белкового катализатора, однако фермент катализирует ее определенное направление. Без катализатора возможны и другие реакции, например разрыв трифосфатной цепи катализатор же связывает и ориентирует нуклеофильный атом серы таким образом, что становится возможной атака только по метиленовому атому углерода. Позже подробно обсуждается важность такого связывания и эффектов сближения сейчас следует отметить, что, хотя аденозин в составе АТР и не участвует в химическом преврап енин, он служит для узнавания АТР ферментом Фермент узнает молекулу АТР и затем связывается с ней. [c.46]

После того как синтез аминоацил-тРНК завершен, аминокислота больше не участвует в узнавании. Специфичность определяется полинуклеотидной частью молекулы тРНК путем взаимодействия с генетической матрицей (мРНК), а также с другой поверхностью, на которой происходит белковый синтез,— клеточной органеллой, называемой рибосомой. [c.57]

Руководствуясь такими соображениями, Лен и Сирлин [148] получили хиральный макроциклический молекулярный катализатор, несущий цистеиновые остатки. Катализатор связывает ал-киламмониевые соли, вызывает увеличение скоростей внутримолекулярного тиолиза связанных с ним субстратов, обнаруживая структурную селективность к эфирам дипептидов, и обладает ярко выраженной тенденцией к хиральному узнаванию ь-энан- [c.277]

Однако еще до появления жизни на Земле должен был происходить процесс саморепликации. Каким образом Разумно предположить, что фундаментальное значение для репликации нуклеиновых кислот и эволюции генетического кода имели специфические иуклео-нуклеиновые и пуклео-белковые взаимодействия [48]. Подобные процессы узнавания зависят от последовательности оснований и аминокислот. Согласно Мак-Элрою [49], такие взаимодействия, вероятно, играли ключевую роль при образовании белково-нуклеиновых комплексов и имели фундаментальное значение на ранних стадиях эволюции макромолекул. [c.185]

Лишь недавно предложена [50] биоорганическая модель, которая может объяснить код , описывающий специфическое взаимодействие полинуклеотидов и белков. При этом постулировано существование примитивного гибридного полимера, пли сополимера, содержащего рибонуклеиновую цепь (РНК), в 2 -поло-жениях которой ковалентно присоединены аминокислотные остатки. Матрица , организованная таким образом, могла бы отвечать за специфическое полипеитид-нолинуклеотидное узнавание, положившее начало современному генетическому коду. [c.185]

Образующиеся при этом диастереомерные активированные комплексы высокоструктурированы, и различия между ними лежат в основе так называемого хирального узнавания (термин предложен Крамом). Система жидкостной хроматографии для разделения рацемических солей аминов и аминоэфиров на оптические изомеры, будучи основанной на использовании хиральных [c.268]

Что можно сказать о стереохимическом узнавании До сих пор мицеллы лишь нескольких оптически активных ПАВ были использованы в качестве катализаторов в некоторых реакциях с хйраль-ными субстратами, но в общем эффекты оказывались небольшими. Приведем здесь два примера, когда хиральные мицеллы могут стереоселективно катализировать гидролиз хиральных эфиров. [c.290]

Следовательно, в водном растворе как гидрофобные, так и элект]зостатическне взаимодействия участвуют в специфическом донорно-акцеиторном комплексообразовании, что может служить моделью широко распространенного в биологических системах многоцентрового узнавания . [c.311]

В настоящей книге практически не затрагиваются превращения таких полимеров, которые имеют лишь один реакциоинрлй центр (в рассматриваемых условиях) иа молекулу, В этом случае реакции принципиально не отличаются от превращения малых молекул (простых субстратов), возможно, за тем исключением, что в реакциях с полимером будет контактировать достаточно большая по размеру область фермента. Иначе говоря, узнавание ферментом полимерного субстрата, даже имеющего лишь один реакционны центр па молекулу, может достигаться большим количеством контактов, проявляя большую специфичность, чем в превращениях малых молекул субстрата. [c.7]

Процессы кристаллизации, белкового синтеза, ферментативного катализа и привлекшие не так давно внимание биологов процессы узнавания молекул фактически опираются на понятие геометрического кода или, по терминологии Кастлера, сигнатуры . [c.6]

Примеров пространственного (геометрического) кодирования в химии и биологии мож[го привести очень много. Отношения катализатора, в частности фермента (его активной группы) и субстрата, гормона и рецептора, антигена н антитела, эффекты феромонов, явления узнавания молекул и т. п. достаточно убедительно свидетельствуют о решающем значении определенных дискретных совокупностей геометрических конфигураций для развития того или иного процесса. Заметим, что геометрия в наиболее развитых структурах не абсолютно жесткая (рнс. П1.6). Молекулы антител, как доказано в настоящее время, способны изменять форму, причем их фрагменты вращаются нли раздвигаются как концы щипцов, приспосабливаясь к менее подвижной структуре антигена (об аналогичных явлениях в белках см. 1гиже), [c.334]

Системы обработки построены на микроттроцессорных средствах вычислительной техники и имеют два вида запоминающих устройств. Одно из них — репрограммируемое постоянное запоминающее устройство РПЗУ — содержит в виде соответствующей программы сведения о способах обнаружения и узнавания хроматографических пиков, вариантах градуировки и способах расчета соответствующих коэффициентов, и концентраций. Второе — оперативное запоминающее устройство ОЗУ — служит для хранения рабочей информации, вводимой аналитиком и связанной с проводимым анализом. [c.139]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология