Белки физика

Таблица 6.7. Физико-химические характеристики а-аминокислот, входящих в состав фибриллярных белков

Измерение спектров дисперсии оптического вращения (ДОВ) и кругового дихроизма (КД) получило широкое распространение как метод конформационного анализа оптически активных соединений. Особенно методы ДОВ и КД используются в органической химии, биохимии, энзимологии и молекулярной биологии. Данными методами исследуются белки, аминокислоты, нуклеиновые кислоты, стероиды, углеводы и полисахариды, вирусы, митохондрии, рибосомы, фармакологические средства, синтетические полимеры, координационные соединения, неорганические и редкоземельные комплексы, кристаллы, суопензии и пленки и т. п. и решаются следующие задачи 1) определение по эмпирическим пра вилам конформации и ее изменений под действием различных физико-химических воздействий 2) изучение механизма и кинетики химических реакций (особенно ферментативных) 3) получение стереохимических характеристик 4) измерение концентраций оптически активных веществ 5) определение спиральности макромолекул 6) получение электронных характеристик молекул 7) исследование влияния низких температур на конформацию соединений 8) влияние фазовых переходов типа твердое тело — жидкость — газ на изменение структуры. [c.32]

Белки, их химические и физико-химические свойства. Методы выделения и очистки белков классические —диализ, высаживание из растворов современные — распределительное и ионообменное хроматографирование, хроматографирование па молекулярных ситах, электрофорез. Индивидуальность белков. Цветные реакции белков биуретовая, ксантопротеиновая, нингидринная, реакция Миллона. Первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры белков, факторы, опре- [c.248]

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]

Физико-химические свойства белков. По агрегатному состоянию различают твердые, нерастворимые в воде и солевых растворах белки жидкие или полужидкие (студнеобразные) белки, растворимые в воде или в растворах солей (глобулины). [c.426]

Строение и функции белков. Физико-химические свойства белков 19 [c.19]

Существенным подтверждением полипептидной теории строения белка является возможность синтеза чисто химическими методами полипептидов и белков с уже известным строением инсулина-51 аминокислотный остаток, лизоцима-129 аминокислотных остатков, рибонуклеазы -124 аминокислотных остатка . Синтезированные белки обладали аналогичными природным белкам физико-химическими свойствами и биологической активностью. [c.51]

В первой части книги кратко рассмотрено строение белков и активных центров ферментов, а также их свойства, важные для катализа. Более подробно изложены физико-химические механизмы катализа и ускорений, наблюдаемых как в ферментативных, так и в модельных процессах. [c.2]

Получение. Важнейшим способом получения а-аминокислот является гидролиз белков. Образующуюся смесь различных а-аминокислот в дальнейшем разделяют физико-химическими методами. [c.359]

За исследования строения индивидуальных белков Ф. Сенгеру в 1958 г. была присуждена Нобелевская премия. Однако после этого он переключился на разработку методов определения строения индивидуальных нуклеиновых кислот. Фактически это были поиски путей к определению строения генов-носителей наследственной информации в организмах живых существ. В конц 70-х годов эти работы увенчались успехом, в 1980 г. Ф. Сенгеру была вновь присуждена Нобелевская премия по химии — беспрецедентный случай в истории химии. До него Нобелевскую премию дважды получала М. Кюри, но один раз по химии, а второй раз по физике. Двумя Нобелевскими премиями по физике был отмечен Д. Бардин, и две Нобелевские премии получил Л. Полинг, но одну по химии, а другую за деятельность в защиту мира. [c.185]

Для изучения пространственной структуры белка используют раз-личные физико-химические методы, из которых наиболее эффективен рентгеноструктурный метод. [c.377]

Полимеры представляют собой неоднородные системы в отношении как формы макромолекул, так и молекулярных масс. Такая физико-химическая неоднородность определяется условиями синтеза и очистки полимера. В отличие от низкомолекулярных соединений полимеры представляют собой смесь макромолекул различной молекулярной массы, часто различающихся даже по химическому составу (сополимеры, производные целлюлозы и хитозана, белки). Полимерные материалы (волокна, пленки) могут быть изготовлены и из смесей полимеров. [c.16]

И нынешняя его слава тут ни при чем. Это теперь о нем говорят много, чаще всего почтительно и, может быть, в один прекрасный день он встанет в один ряд с Резерфордом и Бором. Но ничего подобного еще не было в те дни, когда осенью 1951 года я пришел в Кавендишскую лабораторию Кембриджского университета и присоединился к маленькой группе физиков и химиков, изучавших пространственную структуру молекул белков. Крику тогда уже было тридцать пять лет, и тем не менее он был почти никому неизвестен. Хотя товарищи по работе признавали за ним цепкий и проницательный ум и часто обращались к нему за советами, его нередко недооценивали, а многие считали, что он чересчур говорлив. [c.13]

Медиков особенно интересуют жидкие растворы, к которым относятся плазма крови, моча, лимфа и другие биологические жидкости, представляющие собой очень сложные смеси белков, липоидов, углеводов, солей и т. п. Физико-химические закономерности взаимодействия этих разнообразных ио свойствам и размерам частиц как между собой, так и с окружающими их молекулами воды оказались чрезвычайно важными для жизнедеятельности организма. [c.9]

Физик. Что вы говорите 18 полных ведер И их нужно не только "прокачать" через себя, но и вернуть в кровь глюкозу и белки против градиента их концентраций. Вы случайно не ошиблись в порядках величин [c.77]

Основными причинами гибели организмов под влиянием высоких температур является распад белков протоплазмы, а также образование токсичных промежуточных и конечных продуктов этого распада. При распаде белков нарушается суб-микроскопическая структура протопласта и соответственно координация происходящих в различных частях протопласта физико-биологических процессов, которые регулируются целой системой, сопряженно действующих ферментов. Помимо распада белков при повышенных температурах происходит и инактивация ферментов, которая также гибельна для организмов. [c.157]

В основу классификации экспериментальных методов рентгенографии можно положить либо способ регистрации дифракционного спектра (фотографический или ионизационный), либо агрегатное состояние исследуемого объекта (поли- или монокристалл, аморфное вещество, жидкость или газ). Несмотря на существование единого физического подхода к проблеме дифракции рентгеновских лучей (см. Введение и гл. I), различия в методических особенностях экспериментальных исследований различных объектов весьма существенны и приводят к появлению специальных областей рентгеноструктурного анализа. Например, значительная информация о белках, полимерах и ряде других объектов сосредоточена в области малых углов рассеяния от нескольких угловых минут до 3—5 градусов. С позиций физики рассеяния рентгеновских лучей между этой и всей остальной частью дифракционного спектра нет никакой принципиальной разницы, однако, специфические экспериментальные трудности, в первую очередь — малая интенсивность рассеянного излучения, привели к созданию специального рентгеновского оборудования — малоугловых рентгеновских камер и дифрактометров [1]. [c.111]

И чтобы подчеркнуть, что эта иерархическая связь между естественными науками обусловливает их единство, т. е. целостность всего естествознания как одной системы, Ф. Энгельс прибег к таким определениям отраслей естествознания, которые указывают на происхождение высших форм из низших, — одну из другой . Физику он назвал механикой молекул , химию — физикой атомов , а биологию — химией белка . При этом Ф. Энгельс отметил, что такого рода прием не имеет ничего общего с механистической попыткой сведения одной формы к другой, что это — лишь демонстрация диалектической связи между разными уровнями как материальной организации, так и ее познания, и вместе с тем это — демонстрация скачков от одного дискретного уровня научных знаний к другому и качественного отличия этих уровней между собой. [c.24]

В свою очередь, диффузия в живых организмах регулируется функциональным состоянием тканей и зависит от их физико-химического строения. Например, когда эфир диффундирует в тканях организма, то он встречает жиры и растворы белков, причем в жире эфир растворяется лучше. Вследствие этого он будет диффундировать в жир, несмотря на то, что концентрация его в жире будет больше, чем в растворе белка, т. е. диффузия эфира пойдет против градиента его концентрации. Это явление называется отрицательной диффузией. [c.22]

При помощи иммунохимических методов анализа каждую из этих двух фракций можно разделить на новые фракции. Так, ока залось, что к 7 5-глобулинам относятся уА- и у< ГЛобулины Эти фракции, в свою очередь, состоят из смеси белков, имеющих некоторые физико-химические различия. [c.125]

Денатурация является сложным и еще недостаточно изученным физико-химическим процессом. Денатурация сложной коллоидной молекулы белка не предусматривает глубоких нарушений ее структуры, как-то разрыва пептидной связи — СО — МН—, освобождения отдельных аминокислот, разрушения полипептидной цепочки первичной структуры белка и др., что может происходить при гидролизе ферментами, сильными кислотами, щелочами и др. [c.208]

Конформационный анализ белков. Нативные белки характеризуются чрезвычайно специфическими конформациями, которые сравнительно легко могут быть нарушены различными воздействиями. Такие воздействия вызывают резкие изменения физико-хи-мических свойств белка без нарушения их ковалентных связей. [c.45]

Только путем взаимодействия природных и синтетических каучуков с серой и другими полифункциональными соединениями вулканизация) могут быть получены различные сорта резины и эбонита. Дубление белков, обеспечивающее возможность их технического использования, также основано на химическом взаимодействии белков с альдегидами или другими бифункциональными соединениями. Наконец, к химическим превращениям относится направленная деструкция полимеров, часто применяемая для регулирования молекулярной массы полимеров, перерабатываемых в различных отраслях промышленности. На полном гидролизе целлюлозы основан процесс получения гидролизного спирта. Механическая деструкция полимеров используется в промышленном масштабе для изменения физико-химических свойств полимеров, а также для синтеза сополимеров новых типов. [c.211]

Свет в сетчатке воспринимается рецепторным белком, физико-химические изменения которого связаны с генерацией афферентной импульса-ции. Рецепторным белком является родопсин, который под влиянием света распадается на белок и хромофор-трансретиналь. За этой реакцией следует серия обратимых ферментных превращений хромофора, где наиболее важное значение придают окислительно-восстановительным реакциям. [c.8]

Комплекс физико-химических свойств природных волокнообразующих полимеров обусловлен первичным, вторичным и более высокими уровнями их структурной организации. Каждый из полимеров, представляющий интерес как волокнообразующий (целлюлоза, хитин, фибриллярные белки), имеет определенное биофункциональное назначение. Особенность биосинтетических процессов такова, что первичная структура макромолекул этих полимеров формируется как регулярная, несмотря на возможность случайного включения в них "дефектных" звеньев. Регулярность строения полимерных цепей предопределяет возможность их самоупорядочения (кристаллизации). Параметр гибкости макромолекул природных волокнообразующих полимеров /ф несколько больше 0,63, что позволяет отнести их к полужесткоцепным полимерам. [c.288]

Первая решается современной физикой представлением о большом взрыве, в котором появились элементарные частицы слагающие материю. При этом забывается, что должен быть первичный толчок Творца к созиданию мира. Более того, теория большого взрыва считает, что первоначальное все возникло из квантов света. А это подтверждает библию И сказал Бог Да будет свет . И стал свет . С точки зренпя современной науки жизни, как явления природы, быть не должно. Создать структуры молекул белка или ДНК - основной носительницы информации из набора простых молекул все равно, что изрезать текст этого номера газеты на отдельные буквы и ждать, когда с помощью температуры, давления или катализаторов они соберутся в статьи, а статьи преобразуются в номер. Подобные аргументы высказывают многие ученые на Западе, и, к сожалению, немногие у нас. [c.31]

Существуют и некристаллические упорядоченные структуры. По причинам, которые изложены ниже, довольно бессмысленно их систематизировать, за исключением, разве что, глобул, которые вполне дискретны, но не обязательно обладают внутренним дальним порядком. Дело в том, что путаница, царящая в монографической и журнальной литературе по поводу надмолекулярных структур, особенно в некристаллизующихся полимерах, обусловлена пренебрежением принципами статистической физики и физической кинетики. Описание полимеров на всех уровнях структурной организации не может быть полным, если наряду с морфологией не учитывается подвижность соответствующих структурных элементов . А введение подвижности ав томатически требует, при описании надмолекулярной организации в целом, не только описания пространственного распределения и -сил взаимосвязи структурных элементов, но и усреднения во времени (ср. стр. 45). При этом сразу выявляется третий признак классификации структур по их стабильности. Как известно, по отношению к так называемой денатурации все глобулярные белки принято подразделять на кинетически и термодинамически стабильные. ЭтОт же принцип должен реализоваться и по отношению к надмолекулярным уровням структурной организации полимеров. Все дискретные организованные структуры являются термодинамически стабильными отдельные организованные морфозы (типа сферолитов, например) могут обладать определенной — и регистрируемой, (см. гл. VII) — внутренней и внешней подвижностью, но ниже температуры фазового перехода они вполне устойчивы в отсутствие внешних силовых полей их время жизни т->оо. [c.47]

Катализ амидной группой. Амидная группа — наиболее распространенная функциональная группа белков, поэтому ее возможное участие в качестве компонента активных центров ферментов вызывает несомненный интерес. По своим физико-химическим свойствам амидная группа весьма инертна. Это слабая кислота и слабое основание. Например, значение р/Са1 сопряженной кислоты ацетамида равно —0.48, а рЛ[ а2 = 15,1 [29]. Каталитические свойства амидной группы в межмолекулярных гидролитических реакциях неизвестны, однако она способствует значительному ускорению внутримолекулярных реакций. [c.90]

Однако даже в состоянии золя протоплазма сохраняет пластичность, т. е. свойства твердого тела. Об этом свидетельствуют многочисленные опыты по падению в жидкой протоплазме посторонних микроскопических частиц. Из курса физики известно, что микроскопические тела падают в жидкости с постоянной скоростью (закон Стокса). В протоплазме же подобное падение идет с задержками, толчками, с отклонениями, как будто падающие частицы на своем пути нстречают невидимые препятствия. На основании этих фактов был сделан вывод, что в протоплазме, даже в состоянии золя, имеется тончайший цитоскелет, основой которого являются вытянутые полипептидные цепи белка. Эти цепи взаимодействуют друг с другом своими боковыми цепями, образуют тончайшую сеть, т. е. молекулярный остов протоплазмы. [c.402]

Физико-химические исследования показали, что одних водородных связей недостаточнр для существования упорядоченной структуры белка. Стабилизация структуры молекулы зависит от наличия третичной структуры молекулы, которая образуется за счет действия сил Ван-дер-Ваальса, аггломерации лиофобных боковых цепей при совместном отталкивании растворителя, специальных водородных связей (например, между карбоксилом и гидроксильной группой тирозина или (о-аминогруппой лизина), [c.100]

Высокомолекулярные соединения (крахмал, белки, целлюлоза и др.) при обработке их электролитами, а также при нагревании и диспергировании испытывают различные физико-химиче-ские превращения, о которых можно судить по изменению электропроводности растворов. Например, общая электропроводность диспергированного крахмала увеличивается почти в два раза по сравнению с клейстеризованным. При нагревании продукта можно, пользуясь этим методом, устанавливать зоны клей-стеризации разных сортов крахмала. [c.93]

Негидролитическое нарушоние уникальной структуры нативного белка, сопровождающееся изменением его физико-химических и биологических свойств (Нсйрат), [c.208]

Последние годы ознаменовались огромными успехами в изучении строения и функций важнейших биологически активных полимеров. Благодаря развитию новых методов разделения н очистки веществ (различные методы хроматографии, электрофореза, фракционирования с использованием молекулярных сит) и дальнейшему развитию методов рентгеноструктурного анализа и других физико-химических методов исследования органических соединений стало возможным определение строения сложнейших природных высокомолекулярных соединений. Изучено строение ряда белков (работы Фишера, Сейджера, Стейна и Мура). Установлен принцип строения нуклеиновых кислот (работы Левина, Тодда, Чаргаффа, Дотти, Уотсона, Крика, Белозерского) и экспериментально доказана их определяющая роль в синтезе белка и передаче наследственных признаков организма. Определена последовательность нуклеотидов для нескольких рибонуклеиновых кислот. Широкое развитие получили работы по изучению строения смешанных биополимеров, содержащих одновременно полисахаридную и белковую или липидную части и выполняющих очень ответственные функции в организме. [c.53]