Наследственность структурная

Горизонты энзимологии. В литературе появляются работы, в которых делаются попытки прогнозирования дальнейшего развития энзимологии на ближайшее десятилетие. Перечислим основные направления исследований энзимологии будущего. Во-первых, это исследования более тонких деталей молекулярного механизма и принципов действия ферментов в соответствии с законами югассической органической химии и квантовой механики, а также разработка на этой основе теории ферментативного катализа. Во-вторых, это изучение ферментов на более высоких уровнях (надмолекулярном и клеточном) структурной организации живых систем, причем не столько отдельных ферментов, сколько ферментных комплексов в сложных системах. В-третьих, исследование механизмов регуляции активности и синтеза ферментов и вклада химической модификации в действие ферментов. В-четвертых, будут развиваться исследования в области создания искусственных низкомолекулярных ферментов —синзимов (синтетические аналоги ферментов), наделенных аналогично нативным ферментам высокой специфичностью действия и каталитической активностью, но лишенных побочных антигенных свойств. В-пятых, исследования в области инженерной энзимологии (белковая инженерия), создание гибридных катализаторов, сочетающих свойства ферментов, антител и рецепторов, а также создание биотехнологических реакторов с участием индивидуальных ферментов или полиферментных комплексов, обеспечивающих получение и производство наиболее ценных материалов и средств для народного хозяйства и медицины. Наконец, исследования в области медицинской энзимологии, основной целью которых является выяснение молекулярных основ наследственных и соматических болезней человека, в основе развития которых лежат дефекты синтеза ферментов или нарушения регуляции активности ферментов. [c.117]

Обработка молодых растений раствором колхицина увеличивает количество наследственных структурных элементов ядра клетки — хромосом, вызывая так называемую полиплоидию, в результате чего получаются новые, более урожайные формы растений. [c.5]

Наследственные структурные вариации белков плазмы крови [c.336]

Рождение молекулярной биологии (1940-1960-е годы) означало определение химического и пространственного строения белков, нуклеиновых кислот и молекул других соединений живой материи, а также установление универсальности генетического кода и молекулярного механизма наследственности и изменчивости, общности биохимических принципов метаболизма и морфологического построения всего живого и многое другое. В результате органический мир предстал не как хаотическая и устрашающая своим многообразием совокупность видов и форм, а как иерархически упорядоченная система, имеющая единую молекулярную структурную организацию. [c.9]

Для выявления степени влияния каждого определенного ( актора на работоспособность КСП должна быть рассмотрена их наследственная природа и выявлены те операции технологического процесса, на которых зарождаются и развиваются нестабильности рассматриваемых систем, технологических параметров и погрешности структурно-геометрических факторов. [c.48]

В настоящее время методами структурного анализа изучено строение нескольких десятков тысяч кристаллических веществ и каждый месяц появляется большое количество новых данных. С помощью этих методов удалось установить в общих чертах молекулярную структуру, которая, по-видимому, является наиболее сложной из всех существующих в природе — строение наследственного вещества живых организмов. [c.253]

Таким образом, имеются все основания для подтверждения мнения о существовании 4 уровней структурной организации белков. Более того, каждый индивидуальный белок характеризуется уникальной структурой, обеспечивающей уникальность его функций. Поэтому выяснение структуры разнообразных белков может служить ключом к познанию природы живых систем и соответственно сущности жизни. На этом пути научного поиска могут быть решены также многие проблемы наследственных заболеваний человека, в основе которых лежат дефекты структуры и биосинтеза белков. [c.71]

Хромосомы и гены. Клетка — структурная единица жизни, и именно в ней локализованы все те химические соединения, превращения которых лежат в основе жизненных процессов. Содержимое клетки называется протоплазмой. В протоплазме находится ряд структурных компонентов клетки. Важнейшим из этих компонентов является клеточное ядро (фиг. 120). Клеточное ядро содержит жидкость, в которой находится хроматин — скрученные и переплетающиеся между собой нити, несущие, по-видимому, основные единицы наследственности — гены. Из этих нитей образованы отдельные хромосомы. [c.417]

До того как были расшифрованы загадки строения и функционирования нуклеиновых кислот, проблемы воспроизведения живых организмов и передачи наследственных признаков в живых организмах биологическая наука связывала с понятиями хромосома и ген . Термин хромосома означал такую структурную единицу в ядре клетки, которая являлась носителем наследственной информации. Под термином ген понимали часть хромосомы , которая контролирует передачу отдельных характерных наследственных признаков цвет глаз, цвет волос и т. д. [c.533]

ХРОМОСОМЫ, структурные элементы клеточного ядра, являющиеся носителями генов и определяющие наследственные св-ва клеток и организмов. Способны к самовоспроизведению, обладают структурной и функциональной ивдиввдуаль-ностью и сохраняют ее в ряду поколений. Основу X. составляет нуклеопротеид хроматин. Запись наследственной информации в X. обеспечивается строением ДНК, ее генетическим кодам. Белки, содержащиеся в X., участвуют в сложной упаковке ДНК и регуляции ее способности к синтезу РНК - транскрипции. [c.322]

Б. обусловливают структурные, энергетич. и функциональные основы процессов жизнедеятельности, с ними связаны характерные черты живых организмов — рост, проявление наследственности, движение и др. Все биохимич. процессы осуществляются нри участии биокатализаторов — ферментов, к-рые играют также важную роль в регуляции определенно направленных химич. превращений. В регуляции обмена веществ важное значение имеют Б.-гормоны Б.-антитела несут важные защитные функции, обусловливая явления иммунитета. Б. входят в состав мышечных элементов и определяют механохимич. функции. Из Б. образуются опорные ткани входя в состав мембран и оболочек клеток, наряду со структурной ролью они проявляют и функциональные свойства. [c.125]

Представление о строении нуклеиновых кислот нуклеозиды и нуклеотиды. Гетероциклические основания рибоза (дезоксирибоза) и фосфорная кислота как структурные единицы нуклеиновых кислот. Представление о строении РНК и ДНК. Биологические функции ДНК и РНК. Рибосомная, информационная и транспортная РНК. Связь между строением и биологическими функциями нуклеиновых кислот. Строение РНК. Двойная спираль как модель молекулы ДНК. Роль водородных связей аденин — тимин и гуанин — цитозин в образовании двойной спирали. Правило Чаргаффа. Проблема передачи наследственной информации. Вещество, энергия и информация — необходимые компоненты при синтезе белка. Генетический код как троичный, неперекрывающийся, вырожденный код. [c.189]

Ярким примером этого является раскрытие загадки наследственности как теперь известно, наследственные признаки организмов записаны в дюлекулах дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК) определенной последовательностью нуклеотидов—структурных компонентов ДНК. [c.10]

Мутация — наследственное изменение, не вызванное рекомбинацией генов. В строгом смысле мутация подразумевает химическое изменение гена или мелкое структурное изменение хромосомы. [c.459]

Предположим, что все это произошло с нуклеиновой кислотой, локализованной в клеточном ядре. Мы уже указывали в гл. 22, что нарушение структурных особенностей этих гигантских молекул приводит к нарушению их функций, связанных с передачей наследственных признаков. Если строение молекул ДНК, т. е. гена, изменится, то очень возможно, что при делении клетки возникнут мутантные дочерние клетки. В худшем случае, а так оно обычно и происходит, клетка теряет при этом способность к делению, т. е. она утрачивает способность к воспроизведению (фиг. 141). [c.467]

Новые морфологические варианты и новые, более сложные морфологические задачи возникают при синтезе макромолекул и при их химических реакциях. Часто катализатор должен обеспечивать определенную взаимную ориентацию или определенное чередование мономеров в макромолекулах, например определенную ориентацию Н и групп В при полимеризации олефинов КСН = СН, (рис. 3), определенное соотношение и чередование аминокислот в полипептидах или в искусственных сополн-мерах, образование молекулярных спиралей правого и левого типа и других сложных вторичных пространственных структур. Число различных структурных морфологических вариантов очень велико. Морфологический катализ преобладает в биохимии живой клетки. Его самый сложный и совершенный пример ферментативное управление синтезом индивидуальных белков, сосредоточенное в клеточных рибосомах, и управление процессами деления клеток и передачей наследственных свойств, сосредоточенное в хромосомном аппарате клеточного ядра. [c.21]

Хотя синтез белков, транспортировка, дыхание, фотосинтез, наследственность — безусловно необходимые элементы жизни клетки, ими ни в коем случае не исчерпываются все процессы жизнедеятельности. Даже если учесть, что некоторые из уже известных нам структурных компонентов способны выполнять сразу несколько функций, все равно остается еще многое сверх того. А вот соответствующих этим оставшимся функциям электронно-микроскопических структур мы пока не знаем. Быть может, их просто нет [c.252]

ДНК производит ДНК, производит РНК, производит Белок , Это утверждение говорит о том, что носителем наследственной информации является ДНК. В конечном счете этот молекулярный материал ответственен за точную передачу информации от родительских клеток к дочерним и за контроль над всей совокупностью химической активности в нормальной клетке, что осуществляется посредством каталитических белков. С точки зрения генетиков, хромосомы содержат дискретную линейную нуклеиновую кислоту, каждый из участков которой, называемых генами, ответственен за образование специфического клеточного продукта. Эти продукты генов являются либо полипептидами, либо структурными молегу- [c.197]

Важно уяснить, что именно основания, пуриновые или пиримидиновые, являются носителями генетической информации, подобно тому как боковые цепи аминокислот определяют химические и функциональные свойства аминокислоты. Носитель наследственной информации — молекула ДНК — организована в клетке в структурные единицы — гены. Эти последние в свою очередь локализованы в особых структурах — хромосомах, которые находятся в ядре животных или растительных клеток. Именно ген содержит информацию, определяющую специфический признак цвет глаз и волос, рост, пол и т. д. Однако для описания на молекулярном уровне ген — довольно сложное образование, так как число молекулярных стадий при реализации конкретного признака может быть весьма велико. Отметим, что любой генетический признак реализуется с помощью белкового синтеза (структурного белка либо фермента), и введем понятие более простого элемента — цистрона. Цистрон определяют как часть ДНК, которая несет генетическую информацию (кодирует) о синтезе лищь одной полипептидной цепи. Хромосома содержит много сотен цистронов. Все количество ДНК, содержащееся в клетке, называется геномом. [c.108]

М.г.э. открыты в 40-х гг. 20 в. Б. Мак-Клинток на основании генетич. анализа нестабильных мутаций у кукурузы. Исследование их мол. природы начато в бО-х гг. в связи с обнаружением нового типа мутационньк изменений у бактерий (т. наз. вставочных мутаций) и идентификацией носителей этих мутаций. Структурно-функцион. исследования М, г. э. эукариот на мол. уровне ведутся с кон. 70-х гг. с использованием методов клонирования (получение наследственно однородных поколений особи или клетки путем бесполого размножения) и генетич. инженерии. [c.80]

В химии после возникновения первого собственного научного мировоззрения локальными бифуркациями, безусловно, следует считать создание классической теории химического строения, стереохимии углеродных молекул, периодической системы элементов. На структурную организацию биологических знаний существенно повлияло возникновение вирусологии, хромосомной теории наследственности, теории мутаций, классиче- [c.29]

Ген-кандидат ( andidate gene) Структурный ген в геноме человека, мутация в котором лишь предположительно ( до получения доказательств) является причиной конкретного наследственного заболевания. [c.546]

СВОЙСТВ. Необходимы исследования явлений структурной наследственности, морфологической преемственности и самодиспергирования продуктов реакции, изменения объема на микроструктурном уровне, образования промежуточных метастабильных структур с заторможенной релаксацией и их превращений. Особый интерес представляет кинетика топохимических реакций получения порощков висмутовых соединений, обусловленная соотношением скоростей образования и роста ядер твердого продукта. Развитие структурной инженерии висмутовых материалов связано с объединением структурных исследований и кинетического подхода. И если исследование реакционной способности соединений висмута в твердофазных процессах синтеза висмутовых материалов составляет физико-химическую основу висмутового материаловедения, то развитие его прикладных аспектов может быть связано с применением механохимии, криохимической технологии, золь—гель-, СВС-процессов, создания тонкопленочных структур и других современных технологий твердофазных материалов. [c.357]

Одномерной полимерной молекулой является также и хороша известная рибонуклеиновая кисд/)та, которая не принимает участия в передаче наследственной инфсГрмации в живых организмах. Как будет показано ниже, макромолекулы биополимеров не обязаны своим существованием вероятностным процессам в такой степени, как синтетические полимеры. Однако даже несмотря на это, в них также не могут происходить фазовые переходы в одном измерении. Если под этим понимать невозможность существования двух состояний системы с полностью идентичным расположением ее элементов, та отсюда вытекает и невозможность сохранения абсолютной идентичности наследственной информации, передаваемой от родителей детям. Вполне возможно, что это обстоятельство оказывает существенное влияние на эволюцию живых существ. С другой стороны, невозможность фазовых превращений в данном случае позволяет не опасаться возможных последовательных нарушений состояний, в которых находятся структурные элементы макромолекул и которые могут лавинообразно развиваться в результате тех или иных потрясений. Как знать, не поэтому ли дети могут рождаться совершенно непохожими друг на друга. Во всяком случае, поражает нас это или нет, механизм передачи наследственной информации является достаточна гибким. [c.127]

Лит. Бокштейн С. 3. Строение и свойства металлических сплавов, м., 1У71 Дьяченко С. С. [и др.]. Влияние скорости нагрева на структурную перекристаллизацию сталей. Известия высших учебных заведений. Черная металлургия , 1972, № 3 G а д о в с к и й В. Д. Структурная наследственность в стали. М., 1973. С. С. Дьяченко. [c.39]

Однако значение углеводов далеко не исчерпывается их ролью как главных веществ при создании органических соединений в процессе фотосинтеза, как важных пищевых веществ и сырья для многих видов промышленности. Как было показано в последние годы, передача наследственных признаков, а также биосинтез белка — химической основы г изни — происходят при участии так называемых нуклеиновых кислот (см. том II). Структурными компонентами последних являются мононуклеотиды — производные углеводов. Лабильность углеводных компонентов как раз и создает большие трудности при выделении и синтезе нуклеотидов. [c.622]

С развитием естествознания химия все глубже и глубже проникает в биологию и медицину она вскрывает супцюсть многих процессов, в том числе и таких, которые ранее считались чисто биологическими. Ярким примером этого является раскрытие загадки наследственности как теперь известно, наследственные признаки организмов записаны в молекулах дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК) определенной последовательностью нуклеотидов — структурных компонентов ДНК. [c.9]

Значение мононуклеотидов исключительно велико. Во-первых, мононуклеотиды, особенно нуклеозидполифосфаты, являются коэнзи-мами многих биохимических реакций они участвуют в биосинтезе белков, углеводов, жиров и других веществ. Большая роль их связана с наличием запаса энергии, аккумулированной в их полифосфатных связях. Известно также, что по крайней мере некоторые нуклеозидполифосфаты в ничтожных концентрациях оказывают действие на сложные функции, например деятельность сердца. Во-вторых, мононуклеотиды являются структурными компонентами нуклеиновых кислот— высокомолекулярных соединений, определяющих синтез белков и передачу наследственных признаков (они изучаются в биохимии). [c.403]

Всякое живое существо по большинству своих признаков сходно со своими предками. Сохранение специфических свойств, т.е. постоянство признаков в ряду поколений, называют наследственностью. Изучением передачи признаков и закономерностей и Г наследования занимается генетика. Каждому признаку в качестве носителя информации соответствует определенный ген. Еще во времена классической генетики исследователи пришли к выводу, что гены находятся в клеточном ядре. Тогда же было уС ан6цлено, что они должны располагаться в линейном порядке. Долгое время считали, что наследственная информация связана с белковыми компонентами нуклеоплазмы. Лишь после успешных экспериментов по передаче наследственных признаков с помощью ДНК. (см. разд. 15.3.4) генетики пришли к убеждению, что именно ДНК, входящая в состав хромосом у всех организмов, служит материальным носителем наследственной информации, Сначала на насекомых, а затем на микроорганизмах было показано, что проявление признаков зависит от активности ферментов. У микроорганизмов ферменты можно было связать с конкретными признаками, поддающимися точному биохимическому определению. Гипотеза один ген-один фермент гласит, что определенный ген содержит информацию, необходимую для синтеза определенного фермента (позднее была принята более точная формулировка каждый структурный ген кодирует определенную полипептидную цепь). Изменение гена вследствие мутации приводит либо к утрате фермента, либо к изменению его свойств, а тем самым и к изменению признака. Гены выявляются только благодаря мутациям. Генетический анализ основан прежде всего на изучении различий в признаках, определяемых альтернативными формами (аллелями) того или иного гена. Поэтому исследование различных генетических проблем ведется на мутантах. [c.434]

Репликация ДНК. У бактерий, так же как и у высших организмов, носителем генетической информации служит ДНК. Рассматривая структуру клетки, мы уже говорили о том, что бактериальная ДНК представляет собой двойную спираль, замкнутую в кольцо. Сразу же возникает вопрос как сохраняется наследственная информация при росте и размножении клеток Перед их делением происходит идентичная редупликация, или репликация, генов. Этот процесс можно удовлетворительно объяснить, исходя из модели структуры ДНК, предложенной Уотсоном и Криком, и из механизма удвоения ДНК, теперь уже известного (см. с. 36). Две цепи двойной спирали ДНК комплементарны друг другу. На каждой цепи из структурных элементов ДНК-дезоксирибонукле-озидтрифосфатов-синтезируется новая цепь при этом с каждым из оснований спаривается комплементарное ему основание, так что каждая из двух новых цепей опять-таки будет комплементарна родительской цепи. Обе новые двойные спирали состоят из одной родительской и одной вновь синтезированной цепи. Эта точная репликация ДНК гарантирует сохранение генетической информации. [c.435]

Нуклеопротеиды и нуклеотиды играют большую биологическую роль. Они не только являются структурными элементами клетки, ее ядра и протоплазмы, но и выполняют важнейшие, специфические функции в живом организме. Деление клеток, биосинтез белков (стр. 344), передача наследственных свойств и многообразные коферментные функции (стр. 130) тесно связаны с пуклеопротеидами, нуклеиновыми кислотами и нуклеотидами. [c.53]

ТОЙ структурной и функциональной организации, какой располагает бактериальная клетка. Поэтому его можно считать аналогом, а быть мо5кет, даже предшественником сложных и высокоспециализированных мембранных элементов более высокоорганизованных клеток. С этой гипотезой согласуются следующие наблюдения 1) аппарат окислительного фосфорилирования бактериальной клетки включен в ее мембрану или связан с ней 2) рибосомы, прикрепленные к мембране, очевидно, являются местом наиболее интенсивного и эффективного синтеза белков 3) наследственное вещество бактерий (т. е. их ДНК), видимо, структурно связано с определенным участком мембраны 4) в некоторых быстро растущих растительных клетках мембрана способна, по-видимому, создавать путем образования перетяжек структуры, сходные с митохондриями 5) для всех мембранных элементов характерна определенная строгая упорядоченность, касающаяся состава, структуры и некоторых свойств. [c.249]

Фактический материал, накопленный медициной, вызвал в какой-то период значительные трудности в усвоении различных чисто медицинских знаний, а в итоге химическое образование врачей отошло на второй план. В настоящее время развитие медицины и биологии все больше сдвигается в сторону изучения процессов, протекающих на молекулярном и субмолекулярном уровнях, так как именно здесь следует искать причины возникновения различных форм заболеваний и специфичность наследственных признаков. Современный период развития характеризуется, с одной стороны, заметным сдвигом от описания общих биохимических свойств к характеристике тонких молекулярных процессов. С другой стороны, осуществляется переход от изучения свойств атомов, индивидуальных молекул и отдельных химических реакций к изучению многоступенчатых процессов с участием структурно организованных систем. [c.5]

Совершенно естественно считать, что поведение ДНК и ее возможные функции, связанные с явлениями наследственности в клетке, осуществляются в тесном взаимодействии с белками и на белковой основе. Другими словами, в этих явлениях существенная роль принадлежит ДНК-белковым комплексам — дезоксири-бонуклеопротеидам. В самом деле, нам в настоящее время известно, что ДНК в клеточном ядре находится в очень тесном контакте с белками, причем, очевидно, между этими обоими компонентами нуклеоптротеида имеется очень точное структурное соответствие. [c.65]

Образовавшаяся в клеточром ядре цепь информационной РНК поступает в цитоплазму и включается в рибосомные частицы, где в свою очередь служит матрицей для синтеза белка, и аминокислоты в белковой цепи располагаются в соответствии с той нуклеотидной последовательностью, которая имеется в информационной РНК (см. рис. 10). Следовательно, та химическая структура, которая была фиксирована в структуре ДНК, передалась в процессе синтеза на РНК и затем на белок. Другими словами, выражаясь нашим специальным языком, та наследственная информация (особенности последовательности нуклеотидов), которая была фиксирована в молекулярной структуре ДНК, была передана на РНК и затем на белок. Отсюда и название информационная РНК, т. е. РНК, структурно связывающая ДНК и синтезированный белок. Таким образом, последний, синтезируясь в своей структуре (последовательности аминокислот), отражает структуру (последовательность нуклеотидов) ДНК. О том, что все это весьма правдоподобно, свидетельствует целый ряд экспериментальных данных. Оказалось, что всякие изменения молекулярной структуры ДНК (например, замена некоторых нуклеотидов на другие неестественные или же нарушения нормальной структуры оснований, входящих в состав ДНК) неминуемо приводят к изменению аминокислотной последовательности в синтезируемом белке. [c.87]

Бактериальная клетка состоит из оболочки, протоплазмы, ядерного вещества и некоторых других элементов. Оболочка, одевающая клетку снаружи, придает ей форму и защищает ее от внешних неблагоприятных воздействий. Под оболочкой находится протоплазма (цитоплазма) — полужидкое коллоидное вещество, состоящее из воды, белков, углеводов, жиров, минеральных веществ и других компонентов. Сверху протоплазма покрыта перепонкой (цитоплазматической мембраной), от которой зависит проницаемость клетки, т. е. способность пропускать одни и задерживать другие вещества. Б протоплазме имеются структурные элементы и ядерное вещество, обособленное в ядерную структуру или распределенное в цитоплазме диффузно (диффузное ядро). Ядерное вещество сохраняет наследственные свойства данного вида. Б протоплазме бактерий могут находиться метахроматин, жир, гликоген и другие включения. [c.8]