Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Молекулярная адаптация

    Наконец, следует упомянуть о молекулярной адаптации на конформационном уровне. Действительно, можно привести много примеров, один из них — распространенный наркотик фенциклидин (1-30), известный как hog или ангельский порошок. Этот сильный галлюциноген в то же время и эффективное обезболивающее средство. Такие свойства можно объяснить соответствую- [c.24]

    Биохимические процессы и биологические молекулы являются результатом эволюционного развития. Биологической эволюции предшествовала химическая (гл. 17), далее они были связаны неразрывно. Виды и организмы характеризуются биохимической, молекулярной адаптацией к условиям среды. Изучая химию жизни, необходимо постоянно иметь в виду биологическое развитие. [c.24]


    Специфичность и пластичность — два основных свойства нервной системы, которые требуют объяснения на молекулярном уровне. В основе дифференциации нейрона и правильного сопряжения нейронной сети должна лежать генетическая программа, однако она должна быть достаточно гибкой, а результат в целях необходимой адаптации достаточно пластичным. [c.349]

    И л ь и н В. С. Центральное регулирование и адаптация обмена клетки у высших организмов. В кн. Молекулярная биология. Проблемы и перспективы. Изд-во Наука , М., 1964. [c.228]

    Эти слова можно было бы понять так, что мы хотели написать нечто вроде монографии по сравнительной и экологической физиологии. Но мы имеем в виду совсем другое. Мы стремились избегать энциклопедичности и попытались обрисовать, как нам представляется, главные стратегические пути адаптации на биохимическом уровне. Мы попытались также наметить общие ориентиры, позволяющие судить о том, в каких случаях и какими организмами могут использоваться эти различные типы стратегии. Таким образом, глубинной темой, проходящей через всю книгу, является природа эволюционных изменений на молекулярном уровне. Мы надеемся, что в той мере, в какой нам удалось осветить эти многообразные аспекты взаимодействия организма со средой, написанное нами представит интерес не [c.9]

    Все эти механизмы у позвоночных компенсируют временное отсутствие молекулярного кислорода в мышце, обеспечивая значительное увеличение способности к анаэробному синтезу АТФ. Вполне возможно, что именно в этих метаболических особенностях заключается дальнейшая адаптация хорошо ныряющих позвоночных (водяных черепах, морских млекопитающих и ныряющих птиц). [c.58]

    Молекулярные параметры, подверженные давлению отбора в связи с адаптацией к солености [c.164]

    Прежде всего — и это самое основное — мы можем понять значение чрезвычайно высокого энергетического барьера для реакций, сопровождающихся образованием или разрывом ковалентных связей. Большая часть реакций промежуточного обмена такова, что при отсутствии ферментов имеющейся энергии не хватало бы, чтобы поддерживать интенсивность химических процессов на уровне, необходимом для поддержания жизнедеятельности слишком много энергии требовалось бы для растяжения и напряжения молекулярных связей, приводящего к образованию активированного промежуточного продукта. Ферменты — белковые катализаторы — уменьшают свободную энергию активации соответствующих реакций настолько, что имеющейся в организме тепловой энергии оказывается достаточно для активации реагирующих молекул (рис. 72). При обычных физиологических температурах скорости ферментативных реакций на 8— 12 порядков выше, чем скорости аналогичных реакций без катализа. Таким образом, самая основная проблема температурной адаптации была разрешена в ходе эволюции путем выработки катализаторов — ферментов. [c.212]


    Эти две приспособительные реакции по крайней мере отчасти смягчают острый эффект пониженного содержания Ог. Но так же как и в случае адаптации к большим высотам у млекопитающих, на смену этим физиологическим реакциям приходят более глубокие клеточные и молекулярные адаптивные реакции. [c.373]

    Одна общая особенность всех типов биохимической адаптации, различающихся по временным масштабам, — это фундаментальное значение сродства макромолекул к лигандам. Эффективность и специфичность биохимических процессов в большой степени зависит от весьма точного молекулярного сродства, позволяющего макромолекулам связывать вещества с меньшим молекулярным весом. А поскольку эти проявления сродства определяются слабыми химическими связями (например, водородными), они чувствительны к изменениям температуры, давления, ионных концентраций и т. п. Поэтому многие биохимические адаптации связаны с тщательной отработкой структуры систем, зависящих от слабых связей, — с созданием таких макромолекул, параметры сродства которых позволяли бы им функционировать в определенной микросреде. [c.378]

    Способностью восстанавливать СОг в анаэробных условиях за счет молекулярного водорода и НгЗ обладают и отдельные представители диатомовых, синезеленых, а также одноклеточных зеленых водорослей. Такой тип обмена, сходный с обменом фотосинтезирующих бактерий, обнаруживается у названных организмов как результат адаптации после выдерживания в течение определенных сроков в анаэробных условиях. При использовании в качестве источника водорода Нг5 в клетках водорослей откладывается элементарная сера. [c.101]

    Относительная устойчивость и способность к адаптации по отношению к внешней среде биосистемы способны к регуляции и взаимной подстройке самых различных внутренних процессов путем подчинения их меняющимся (в определенном диапазоне) условиям внешней среды. Живая природа широко использует механизм обратной связи , на основе которого созданы информационные саморегулирующиеся биосистемы для поддержания постоянства параметров внутренней среды гомеостаз) в зависимости от внешних условий. На молекулярной химической основе построены все механизмы функционирования живого организма — начиная с клеточного уровня и заканчивая внутривидовыми и межвидовыми коммуникациями. [c.23]

    У беспозвоночных многие мышцы — как скелетные, так и висцеральные — поперечнополосатые. Саркомеры по своей организации сходны с саркомерами позвоночных, и модель скользящих нитей, по-видимому, применима и здесь. Имеется, однако, ряд вариантов этой основной схемы, что отражает различные способы использования мышц — от чрезвычайно быстрого сокращения летательных мышц насекомых до очень медленного и длительного сокращения мышцы, замыкающей створки раковины у моллюсков. Адаптацию в столь широких пределах обеспечивают различия в численном соотношении нитей актина и миозина, в деталях молекулярной структуры этих белков и в распределении Т-трубочек и митохондрий (см. ниже). [c.18]

    Мы можем теперь обобщить наш обзор процессов, происходящих на рецепторном уровне (см. табл. 11.2). В передаче информации из области сенсорного стимула в область импульсного разряда мы видели четыре стадии (преобразование, генерацию рецепторного потенциала, его электротоническое распространение, генерацию импульса). Мы видели также, как. рецептор определяет основные свойства сенсорного ответа. Таким образом, специфичность сосредоточена в молекулярных механизмах чувствительной мембраны. Кодирование интенсивности связано с преобразованием градуальных рецепторных, потенциалов в частотный импульсный код. Адаптация определяет профиль ответа в зависимости от временной размерности часто имеется тенденция повышения чувствительности к изменению стимула. Распределение всей популяции рецепторов определяет, как мы вскоре покажем, пространственную организацию поступающей информации. [c.275]

    Обратите внимание, что в артериальной крови, вытекающей из легких (при парциальном давлении кислорода около 100 мм рт. ст.) оба белка - и миоглобин и гемоглобин - насыщены кислородом более чем на 95%, тогда как в покоящейся мыщце, где парциальное давление кислорода равно 40 мм рт. ст., гемоглобин насыщен кислородом лишь на 75%, а в работающей мышце при парциальном давлении кислорода всего около 10 мм рт. ст.-только на 10%.Таким образом, гемоглобин очень эффективно отдает свой кислород в мышцах и других периферических тканях. Что же касается миоглобина, то при парциальном давлении кислорода, равном всего 10 мм рт. ст., он все еще остается насыщенным кислородом почти на 90% и поэтому даже при столь низких парциальных давлениях кислорода отдает очень малую часть связанного с ним кислорода. Таким образом, сигмоидная кривая насыщения гемоглобина кислородом является результатом молекулярной адаптации гемоглобина к вьшолнению им транспортной функции в составе эритроцитов. [c.207]


    У тунцов этого, конечно, не происходит. Молекулярная адаптация, предохраняющая их от такой опасности, состоит в том, что величина Р50, по крайней мере у синего тунца, очень мало изменяется с температурой (рис. 118). Поэтому гемоглобин у этого вида, и несомненно у других видов, не отдает слишком больших количеств кислорода при переходе в более теплые ткани. ОсвЬбождение кислорода скорее всего происходит в результате сильно выраженного эффекта Бора, как и у большинства других высокоактивных позвоночных. [c.376]

    Все люди, в том числе и мы с вами, воспринимаем мир с помощью пяти органов чувств обоняние, вкус, осязание, зрение и слух. Чувственное восприятие представляет собой хороший пример адаптации на молекулярном уров11е, и в этой связи рассмотрим далее возможности первых двух видов восприятия. Запах, как и вкус, возникает при прямом контакте молекул с обоня [c.205]

    Биологическая эволюция определяется преимущественным выживанием популяций, более приспособленных к условиям среды. Соответственно строение организма характеризуется такой приспособленностью и адаптацией к определенной экологической нише. Поэтому в биологии естественным образом возникает фи-иалистическая трактовка изучаемых явлений. Развитие зиготы во взрослый организм можно описывать, пользуясь понятием щели целью развития является создание приспособленного организма. Уже на ранних стадиях эмбриогенеза определенные группы клеток предназначены для развития в определенный орган, и этим задается их функциональность на всех уровнях, вплоть до молекулярного. [c.15]

    У насекомых адаптация к инсектицидам чаще всего обусловлена тем, что у устойчивых линий интенсифицируется деятельность окислительных ферментов и связанное с ней тканевое дыхание [176]. Некоторые устойчивые к инсектицидам линии насекомых обнаруживают перекрестную резистентность к инсектицидам третьего поколения — заменителям и аналогам ювенильного гормона такая устойчивость кмрелирует с высокой активностью микросомальных оксидаз [177]. Об успехах в изучении пестицидорезистентности у насекомых см. обзоры [178, 179]. Для того чтобы предотвратить опасность распространения организмов, устойчивых к антибиотикам, химиотерапевтическим препаратам и пестицидам, необходимы совместные исследования химиков, биохимиков, молекулярных биологов, генетиков и экологов. [c.209]

    Адаптация зеленых водорослей к молекулярному водороду была открыта Гаффроном и изучена им в ряде важных работ [9—14, 16]. Изучая индукционный эффект у растений после темнового анаэробиоза, Гаффрон нашел, что некоторые одноклеточные зеленые водоросли (например, 8 enedesmus) не реагируют на эту анаэробную инкубацию временной приостановкой светового газообмена, подобно высшим растениям, но более энергично, чем в обычных условиях, выделяют газ. Эта обратная индукция , как позднее выяснилось, вызывается выделением водорода дополнительно к обычному обмену двуокиси углерода и кислорода или вместо него. При изучении этих явлений Гаффрон [9, 10] установил, что водоросли, которые выделяют водород, могут также и поглощать его. [c.133]

    Чтобы написать такую книгу, надо не только обладать высокой эрудицией в области биологии, экологии, сравнительной анатомии, морской и пресноводной гидробиологии и других биологических дисцпплип, по и быть во всеоружии современной биохимии и тех ее разделов, которые получили наименование молекулярной биологии. Авторы не только большр1е знатоки современной литературы по данному вопросу, но и активные исследователи в этой области, прокладывающие новые пути в изучении биохимических путей адаптации организмов. [c.6]

    Гораздо менее изучено то, что мы называем биохимической адаптацией к условиям жизни . Чтобы более четко представить, какой смысл мы вкладывали в это понятие, вероятно, лучше всего вначале поставить вопрос а какие типы адаптации не являются биохимическими Поскольку все организмы представляют собой агрегаты атомов и молекул, не будет ли в конечном счете биохимическим любое изменение в физиологии, анатомии и даже иоведении организма В строгом смысле термина биохимический это действительно так. Можно проследить, по крайней мере теоретически, что любое изменение в организме в конечном счете связано с какими-то изменеппямп, происшедшими на молекулярном уровне. Однако в этой книге мы лишь вскользь коснемся вопроса о том, какого типа биохимическими изменениями сопровождаются, например, анатомические изменения в форме поясов конечностей или в геометрии птичьего клюва. Описание этих изменений на молекулярном уровне, вероятно, не даст нам ничего нового для понимания их адаптивного значения. [c.11]

    Пытаясь сделать какое-то обобп1ение относительно природы этих неподатливых параметров, мы можем только сказать, что они причастны к самой основе каталитического действия данного фермента. Ни в одном случае они не определяют ключевые регуляторные функции фермента. Эти 1юследппе функции, от которых зависит, в какой мере фермент будет использовать свой каталитический потенциал, уже не являются постоянными фиксированными сво11ствами, одинаковыми у всех вариантов данного фермента. Эти регуляторные параметры, включающие все взаимодействия фермента с лиганда.ми (субстратами, модуляторами, кофакторами), фактически определяют изменчивость ферментов, по крайне мере в функциональном плане. Какое же влияние оказывает давление на эти важные регуляторные реакции между ферментами и лигандами с меньшим молекулярным весом Какова их роль в адаптации ферментов к давлению  [c.334]

    Изоферментами называются формы фермента, различающиеся между собой первичной структурой белка и каталитической активностью. Наличие изоферментов характерно для лактатдегидрогеназы, креатинкиназы, гексокиназы и других тканевых ферментов. Так, лактатдегидрогеназа, которая катализирует обратимую реакцию превращения лактата (молочной кислоты) в пировиноградную кислоту, содержится в организме человека в виде пяти изоферментов, условно обозначаемых как М , Н , МдН, MjHj, МН3. Все пять изоформ имеют одинаковую молекулярную массу (около 134 ООО), но разную каталитическую активность. Для них характерна тканевая специфичность. В скелетных мышцах преобладает тип (mus le — мышца), в сердечной мышце — тип Н (heart — сердце), в других тканях найдена комбинация этих типов. При изменении функционального состояния организма, условий среды, возраста возможно перераспределение отдельных изоформ фермента между отдельными тканями, что свидетельствует об изменении процессов обмена веществ или появлении новых изоформ. Изменение спектра изоформ или появление новых форм ферментов может использоваться при диагностике заболеваний или характеристике функционального состояния организма, в том числе при адаптации организма к физическим нагрузкам, так как при систематических тренировках могут появиться новые формы ферментов. [c.94]

    Биохимические и физиологические механизмы адаптации к физическим нагрузкам сформировались в ходе длительной эволюции животного мира и зафиксированы в структуре ДНК (в геноме). Поэтому у каждого человека имеются врожденные механизмы адаптации, унаследованные от родителей. Такая врожденная адаптация назьшается генотипической. Таким образом, организм изначально обладает способностью адаптироваться к выполнению физической нагрузки. В принципе молекулярные механизмы адаптации одинаковы для любого организма. Однако уровень реализации отдельных адаптационньгх механизмов характеризуется значительными индивидуальными колебаниями и в существенной мере зависит от соматотипа и типа высшей нервной деятельности каждого индивида. Например, одни индивиды обладают выраженной способностью адаптироваться к выполнению кратковременных силовых или скоростных упражнений, но быстро утомляются при продолжительной работе. Другие же легко переносят длительные нагрузки невысокой мощности, но не могут развить большую силу и быстроту. Индивидуальные особенности генотигшческой адаптации необходимо учитьшать при отборе для занятий отдельными видами спорта. [c.178]

    Раскрытие молекулярных механизмов бактериального хемотаксиса стало возможным в основном благодаря вьшелению и анализу мутантов с различными нарушениями этого процесса. Таким путем было показано, что хемотаксические реакции на ряд веществ зависят от небольшого семейства близко родственных трансмембранных белков-рецепторов, ответственных за передачу сигналов через плазматическую мембрану. Эти хемотаксические рецепторы метилируются во время адаптации (см. ниже), и поэтому их часто называют метил-акцептируюгцими белками хемотаксиса (рис. 12-45). [c.387]

    Временно и обратимо адаптируясь к высоким концентрациям сигнального лиганда, клетки могут регулировать свою чувствительность к величине стимула, отвечая, таким образом, на изменение концентрации лиганда, а не на ее абсолютную величину. Адаптация достигается разными способами 1) связанный лиганд может вызывать переход рецепторов внутрь клетки, где они некоторое время остаются в скрытом состоянии или же разрушаются в лизосомах 2) активированные рецепторы могут обратимо инактивироваться путем фосфорилирования или метилирования 3) нерецепторные белки сигнального пути (типа G-белков) тоже могут обратимо инактивироваться с помощью неясных пока механизмов. Пример адаптации, лучше всего изученный на молекулярном уровне, - это бактериальный хемотаксис обратимое метилирование ключевого мембранного белка в цепи передачи сигнала позволяет клеткам передвигаться в оптимальном направлении. [c.390]

    Вся совокупность имеющихся в настоящее время данных убеждает в том, что биоэлектрогенез у высших растений является столь же важным физиологическим отправлением, как и у животных. Чем глубже мы познаем особенности генерации потенциалов покоя и потенциалов действия в растительном организме, тем яснее становится их значительная роль в осуществлении многих процессов, протекающих на мембранном, клеточном и тканевом уровнях, — работе мембраносвязанных ферментов, ионном и молекулярном мембранном транспорте, осуществлении регуляторных связей и др. Поэтому раскрытие механизмов биолектрогенеза несомненно существенно для познания таких важных комплексных физиологических свойств высших растений, как устойчивость к неблагоприятным внешним факторам, адаптация к меняющимся условиям среды, способность ассимилировать питательные вещества и т.д. [c.191]

    В биологии известны два разных типа переключения. Во-первых, обратимое переключение, которое может осуществиться при жизни клетки и неоднократно. Примером может служить адаптация к новому субстрату. Одним из наиболее ярких свойств его является наличие лаг-периода, в течение которого клетки не потребляют ни тот, ни другой субстрат. Именно на этом примере Жакобом и Моно [19] был исследован молекулярный механизм переключения у прокариотов. Во-вторых, блокировка — необратимое (в течение жизни клетки) переключение, которое происходит при делении. Этот процесс исследован в работах Цанева и Сендова [20, П52]. (Там же предложен сам термин.) Примером необратимого переключения может служить дифференциация в кроветворной и иммунной системах. Здесь в каждом из поколений дочерние клетки отличаются от материнских, а клетки последнего поколения (например, эритроциты) вообще не делятся и по прошествии определенного времени отмирают. Динамические модели этих процессов рассмотрены в гл. 5. [c.45]

    В разд. 6.1.2 мы обсудим генетический полиморфизм. Установлено, что треть всех находящихся в крови человека ферментов встречается в различных молекулярных формах, часто с неодинаковой активностью. Это означает, что метаболические пути слегка отличаются у разных индивидов (за исключением однояйцевых близнецов), т.е. человек биохимически индивидуален [225]. Одна из особенностей такой индивидуальности заключается в том, что для оптимального развития пищевые потребности разных людей могут слегка отличаться. Этот генотрофический принцип является частью взаимной адаптации индивида, его конкретной генетической конституции и окружающей его среды. [c.67]

    К наиболее изученным ответам одноклеточных организмов на внешние сигналы относятся реакции хемотаксиса, при которых движение клетки направляется к источнику определенного химического сигнала или от него. Мы уже кратко рассматривали хемотаксис у клеточного слизевика Di tyostelium dis oideum (разд. 12.1.2). Значительные успехи были достигнуты в понимании молекулярных механизмов хемотаксиса у бактерий благодаря наличию большого числа мутантов в частности, хорошо изучен молекулярный механизм адаптации. Все больше данных указьшает на то, что некоторые механизмы адаптации, свойственные бактериям, участвуют и в регулировании хемотаксиса лейкоцитов у позвоночных. [c.285]


Смотреть страницы где упоминается термин Молекулярная адаптация: [c.20]    [c.56]    [c.14]    [c.74]    [c.151]    [c.325]    [c.175]    [c.368]    [c.373]    [c.172]    [c.10]    [c.133]    [c.120]    [c.32]   
Смотреть главы в:

Биоорганическая химия -> Молекулярная адаптация




ПОИСК







© 2025 chem21.info Реклама на сайте