Белки как функциональные составляющие организма

Нуклеиновые кислоты, прежде всего ДНК, являются материальными носителями наследственной информации и определяют видовую специфичность организма, сложившуюся в ходе биологической эволюции. Важно уяснить, что носителями наследственной (генетической) информации являются именно пуриновые и пиримидиновые основания, подобно тому, как боковые заместители аминокислот определяют пространственное строение и функциональные свойства белков. Сочетания трех рядом стоящих нуклеотидов в цепи ДНК называются триплетами оснований, или кодонами. Сумма всех кодонов ДНК составляет генетический код (см. главу 12). Молекула ДНК организована в клетке в структурные единицы — гены. Гены, в свою очередь, локализованы в хромосомах, которые находятся в ядре животных или растительных клеток. Именно ген содержит информацию, определяющую фенотипический признак орга- [c.285]

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]

Вопрос о возможной реакционной связи пероксидазы с белками имеет принципиальное значение для понимания роли этого фермента в зараженном организме как животных, так и растений. Антивирусное действие системы пероксидаза хрена—йодид калия—перекись водорода было испытано для вируса мозаики южных бобов, который быстро инактивировался при соответствующей обработке [Urs, Hill, 1978]. Так как основными субстратами фермента пероксидазы являются фенольные соединения, то система пероксидаза—йодид калия—перекись водорода и фенолы могут составлять часть общего защитного механизма растений. Поэтому в настоящее время необходимы поиск и разработка тестов оценки функциональной активности иммунных реакций растительных организмов, в которых задействована и пероксидаза. [c.31]

Ничем подобным, как по ширине функционального спектра, так и специфичности и эффективности реализации любой функции этого спектра, не обладает ни один класс искусственных, синтезированных человеком соединений. Таким образом, из всего того, что составляет молекулярный уровень биосистем, только белки (или прежде всего белки) могут быть ответственны за фундаментальные особенности живого - великое разнообразие органического мира, избирательность и эффективность процессов жизнедеятельности, наличие активного начала и удивительной целесообразности в организации живой материи. Количество различных белков, участвующих в функционировании организма, определяет его морфологическую и физиологическую сложность, а следовательно, и положение в иерархической организации живой природы. Чем же могут быть обусловлены столь необычные как по своему характеру, так и разно- [c.50]

Функции ферментов исключительно разнообразны. С ними связаны все превращения живой материи, от них зависит распад одних веществ в организме и образование новых. Переваривание и усвоение пищевых продуктов, прежде всего белков, жиров, углеводов, невозможно без участия ферментных систем. С другой стороны, синтез белков, нуклеиновых кислот, липидов, гормонов и других веществ в организме также представляет собой совокупность ферментативных реакций. Все функциональные проявления живого организма — дыхание, двигательные движения, нервно-психическая деятельность, размножение и т. д. — непосредственно связаны с работой соответствующих ферментных систем. Ферменты ответственны и за такие функции, как транспорт различных веществ и ионов через биологические мембраны. Совокупность ферментативных реакций, строго локализованных в пространстве и происходящих в определенный интервал времени, и составляет существо то(Го, что мы называем жизнедеятельностью, жизнью. Именно в этом глубокий смысл изречения Фридриха Энгельса, приведенного в эпиграфе к этой глав [c.33]

Общий химический состав. По современным данным, биомасса единовременно живущих на Земле организмов (а их насчитывается около 2 млн. видов) составляет 1,8х 10 —2,4х т в пересчете на сухое вещество, причем ежегодно ими продуцируется около 10 т сухого вещества. В организмах, составляющих биомассу Земли, обнаружено свыше 60 химических элементов. Среди них условно выделяют группу элементов, встречающихся в составе любого организма, независимо от видовой принадлежности и уровня организации последнего. К их числу относят С, К, Н, О, 8, Р, Ка, К, Са, М , Zn, Ре, Мп, Си, Со, Мо, В, V, I и С1< Первым шести элементам приписывают исключительную роль в биосистемах, так как из них построены важнейшие соединения, составляющие основу живой материи,— белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды и др. последующие десять называют металлами жизни —они крайне важны для поддержания структуры и функциональной активности биополимеров бор и ванадий весьма существенны для растрггельных и животных объектов соответственно, а хлор образует наиболее распространенный анион. Остальные элементы, обнаруженные в биомассе, встречаются в живой природе не столь систематически, а биологическое значение их во многих случаях еще не выяснено. [c.15]

Нетрудно предвидеть, что при увеличении числа повторяющихся аминокислотных остатков в белковой молекуле число возможных изомеров возрастает до астрономических величин. Ясно, что природа не может позволить случайных сочетаний аминокислотных последовательностей и для каждого вида характерен свой специфический набор белков, определяемый, как теперь известно, наследственной информацией, закодированной в молекуле ДНК живых организмов. Именно информация, содержащаяся в линейной последовательности нуклеотидов ДНК, определяет линейную последовательность остатков аминокислот в полипептидной цепи синтезируемого белка. Образовавшаяся линейная полипептидная цепь сама теперь оказывается наделенной функциональной информацией, в соответствии с которой она самопроизвольно преобразуется в определенную стабильную трехмерную структуру. Таким образом, лабильная полипептидная цепь складывается, скручивается в пространственную структуру белковой молекулы, причем не хаотично, а в строгом соответствии с информацией, содержащейся в последовательности аминокислотных остатков. Учитывая ведущую роль белков в живой природе и тот факт, что белки, составляя почти половину сухой массы живого организма, наделены удивительным разнообразием функций, изучение курса биохимии в медицинских высших учебных заведениях обычно начинают с этого класса органических веществ. [c.20]

Однако хлоропласты и митохондрии эукариотических клеток содержат рибосомы, отличные от 80S типа. Рибосомы хлоропластов высших растений принадлежат к истинному 70S типу и практически не отличимы от рибосом эубактерий и синезеленых водорослей по вышеприведенным показателям и по более детальным молекулярным характеристикам. Митохондриальные рибосомы более разнообразны в зависимости от принадлежности организма к тому или иному царству эукариот. Наиболее изучены рибосомы митохондрий грибов и млекопитающих. Митохондриальные рибосомы грибов (Sa haromy es, Neurospora) похожи на прокариотические 70S рибосомы, но, может быть, лишь слегка крупнее (около 75S) и содержат относительно больше белка абсолютное содержание рибосомной РНК в них, повидимому, почти такое же, как в типичных 70S рибосомах. Митохондриальные рибосомы млекопитающих, однако, существенно мельче типичных 70S рибосом, имея также и существенно меньшее абсолютное количество рибосомной РНК на частицу их иногда называют мини-рибосомами . Действительно, коэффициент седиментации рибосом из митохондрий млекопитающих составляет всего около 55S, а тотальная масса рибосомной РНК на частицу более чем на 1/3 меньше, чем в типичных 70S рибосомах. В то же время, митохондриальные рибосомы млекопитающих содержат довольно много белка, так что общие размеры их как будто бы не сильно отличаются от таковых прокариотических рибосом. В целом, несмотря на ряд необычных черт, по ряду своих признаков, и в том числе по функциональному поведению, митохондриальные рибосомы млекопитающих все же близки к прокариотическим 70S рибосомам. [c.54]

Основу структуры и функции каждого белка составляет первичная структура — аминокислотный состав и последовательность расположения аминокислот в полипептидной цепи белковой молекулы. От первичной структуры белка зависят форма молекулы, ее свойства, функция, функциональная активность, апособность давать тот или иной тип комплекса при взаимодействии ее с другими молекулами белка или с молекулами НК, липидов и углеводов. В последовательности аминокислот как бы записана информация на все уровни организации от молекул до организма со всеми его видовыми осо(бенностями. [c.14]

Мы будем интересоваться только одной стороной иммунологической реакции — синтезом -глобулина в организме животного. В стороне останутся многие важные вопросы этого явления. Так, мы не коснемся проблем химии иммунитета. В настоящее время известно множество химических соединений, главным образом ароматических и гетероциклических, которые, будучи химически присоединены к белкам посредством реакционноспособных функциональных групп, вызывают образование в организме животного специфических антител, настроенных на структуру им.енно тех соединений,- с помощью которых образованы антигены. Те соединения, которые способны образовывать с белками-носителями антигены, носят название гаптенов. Типичньши гаптенами являются полисахариды, входящие в состав оболочки бактерий. После образования антител к белкам, несущим на себе гаптенные группы, антитела могут реагировать уже не с исходными антигенами, а с чистыми гаптенами, т. е. с низкомоле-кулярными веществами. Гаптенные вещества, их химизм и специфичность — все это составляет существенную часть иммунологии, которо мы не будем касаться. Другой аспект иммунологии — физиологический. В число реакции иммунитета входят острые физиолюгические реакции организма как целого, нанример анафилактический шок, или сложные реакции ряда белков крови, [c.502]

Б группу /-элементов составляют медь, серебро и золото. Все три элемента участвуют в образовании координационных соединений (координационные числа от 2 до 6) и имеют высокое сродство к серо- и азотсодержащим лигандам. Медь является компонентом ряда функциональных белков, участвующих в окислительно-восстановительных биопроцессах. Серебро образует нерастворимые комплексы с белками и аминокислотами. Соединения золота неустойчивы и распадаются в тканях. Медь выполняет специфические функции в составе ферментов, тогда как серебро и золото не являются необходимыми для живых организмов. [c.191]

В Отделе исследуется структурно-функциональная организация генома эукариот на примере модельного объекта - плодовой мушки Drosophila melanogaster. Огромная роль этого объекта в расшифровке механизмов функционирования более сложных геномов, включая геном человека, хорошо известна. Работы на дрозофиле заложили основу для развития работ на позвоночных, включая человека, по следующим основным направлениям молекулярной генетики молекулярный анализ генетики развития организма исследование рецепции сигналов окружающей среды роль структуры хроматина в клеточной дифференцировке. Успехи в исследовании геномов позвоночных, основанные на работах, выполненных на дрозофиле, стали стимулом для организации проекта секвенирования генома D. melanogaster, который в значительной степени был завершен в 2000 г. Доступный банк данных нуклеотидных последовательностей предоставил богатейший материал для выяснения функций генов, которые до сих пор не были идентифицированы, а также для анализа этой информации с помощью компьютерных программ. Однако гены, кодирующие белки, составляют только малую часть сложных геномов многоклеточных эукариот. Одной из наиболее важных задач является выявление в не кодирующих белки последовательностях ДНК тех контролирующих элементов, которые определяют правильную экспрессию генов во времени и в отдельных тканях развивающегося организма. [c.11]

Размеры, число и местоположение интронов у разных генов различны. Тем не менее сходные гены у организмов разных видов часто имеют одинаковое число интронов в одних и тех же позициях, хотя длина и нуклеотидная последовательность интронов могут заметно различаться. Обычно число интронов на ген возрастает пропорционально длине последовательности, кодирующей белок, а размеры экзонов в среднем составляют около 300 п. н. В целом общая длина последовательностей интронов превышает суммарную длину экзонов обычно от двух до десяти раз, а иногда еще больше (табл. 1П.2). Интроны располагаются в единицах транскрипции не случайным образом. В генах тРНК они примыкают к петлям антикодонов, а в белок-кодируюших генах часто находятся между сегментами, которые кодируют отдельные структурные или функциональные домены белка (разд. 9.1.в и 9.3.6). [c.23]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология