Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Химические аспекты действия ферментов

    Интерес к структуре и биохимическим свойствам белков резко стимулировала классическая работа Самнера. Этот автор в 1926 г. установил, что биокатализаторы, т. е. ферменты, представляют собой белки. Само явление катализа было описано в 1835 г. Берцелиусом. В своей статье он указывал, что диастазу из картофеля —фермент, катализирующий гидролиз крахмала,— можно рассматривать как пример биокатализатора и что, по-видимому, все компоненты живых тканей образуются под действием таких катализаторов. Последующие работы полностью подтвердили этот вывод. Некоторые вещества этого рода были известны и ранее, еще до открытия биокатализаторов теперь же многие биокатализаторы были выделены и подвергнуты частичной очистке, что дало возможность исследовать кинетику катализируемых ими реакций. Эти исследования наряду с развитием динамических аспектов биохимии (о чем шла речь выше) привлекли пристальное внимание к ферментам. Тем не менее до работ Самнера химическая природа ферментов оставалась совершенно неизвестной. Правда, первые исследователи, работавшие в этой области, высказывали предположение, что ферменты имеют белковую природу, но в начале XX в. принято было считать, что ферменты не принадлежат ни к одному из известных классов органических соединений. Открытие Самнера было встречено весьма скептически, особенно со стороны Вильштеттера и его учеников. Между тем утверждение Самнера основывалось на экспериментальных данных ему удалось полу- [c.11]


    Химические аспекты действия ферментов [c.182]

    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]

    Многие коферменты имеют в своем составе нуклеотидные фрагменты, которые, по-видимому, с химически активными цепями кофермента не взаимодействуют, но могут адсорбироваться на поверхности молекулы фермента. При рассмотрении действия коферментов обратим особое внимание на химические аспекты их активности. [c.322]

    В результате учебник построен, как и первое издание, из десяти глав. После гл. 1, представляющей собой биологическое введение к курсу, в гл. 2 излагаются данные об основных химических компонентах живой материи. Эта глава, как гл. 3, посвященная пространственной структуре биополимеров и роли ее в биологических функциях белков и нуклеиновых кислот, подверглись лишь незначительному редактированию. Изложение вопроса о ферментах в гл. 4—6 несколько перекомпоновано. В основном изменение состоит в том, что вопрос о механизме действия ферментов перенесен в конец изложения учения о ферментах, поскольку он в равной мере относится и к матричному биосинтезу и поэтому не должен ему предшествовать. Кроме того, в гл. 6, посвященной вопросу о механизме действия ферментов, введены параграфы о рибозимах и о динамических аспектах ферментативного катализа, поскольку именно эти аспекты становятся горячей точкой современного учения о ферментативном катализе. [c.7]

    Карбоангидраза играет важную роль и в других тканях — в почках, глазах, поджелудочной железе, желудке, где она косвенно участвует в транспорте ионов. Ее роль в этих процессах заключается в том, что она катализирует реакции с освобождением или поглощением ионов Н+ или ОН-. Эти ионы участвуют в различных клеточных транспортных процессах, которые могут заканчиваться секрецией бикарбоната (поджелудочная железа) или кислоты (желудок). Физиологические, фармакологические и химические аспекты карбоангидразы рассмотрены в обстоятельном и элегантном обзоре Марена [109]. Целью же этого раздела является суммирование физико-химических данных, непосредственно относящихся к механизму действия чистых препаратов фермента. [c.613]


    Протеолитические ферменты являются во многих отношениях пробным камнем химической энзимологии. В первую очередь на этом классе ферментов проверяются многочисленные методические приемы исследований и теоретические концепции. Вместе с тем закономерности, обнаруженные для этих объектов, по-видимому, имеют общее значение и справедливы для многих других типов биокатализаторов. Это оправдывает подробное рассмотрение полученных в последние годы данных о структуре, свойствах и механизме действия именно этой группы ферментов, тем более что такого систематического обзора протеаз в химическом аспекте до сих пор не делалось. Мне кажется целесообразным, рассматривая протеазы, привлекать сюда при необходимости и другие ферменты, расщепляющие амидные связи. Для всех ферментов этого типа необходимо общее название. В этой книге все ферменты, катализирующие гидролиз амидов, обозначены термином "амидгидролазы". [c.8]

    В данной главе рассмотрены общие аспекты субстратной специфичности, предполагаемые механизмы, обеспечивающие значительное увеличение скоростей реакций, природа активных центров и механизмы действия некоторых ферментов, структурно-функциональные характеристики которых были изучены достаточно детально, что позволило постулировать весьма обоснованные механизмы. Поскольку перечисленные вопросы слишком обширны, иллюстрация общих принципов осуществляется с помощью только отдельных примеров. В то же время исключительно интересные химические превращения, осуществляемые при действии ферментов, неоднократно рассматриваются в последующих главах. [c.281]

    В книге описаны химические и биохимические аспекты изучения коферментов, являющиеся основой для понимания механизма действия ферментов и дающие возможность направленного подбора их ингибиторов. [c.2]

    Успехи, достигнутые в области рентгеноструктурного анализа, кинетики переходных процессов и химического катализа за последние 20 лет, в корне изменили наши представления о ферментативном катализе и механизме действия ферментов. Данная монография представляет собой краткий обзор последних достижений в этой сфере и адресована студентам и аспирантам, уже прослушавшим соответствующие курсы по химии и биохимии. В книге в теоретическом и методологическом аспектах рассматриваются два вопроса природа взаимодействия между ферментом и его субстратами, обусловливающего ферментативный катализ и специфичность действия фермента, и взаимосвязь между структурой фермента и механизмом ферментативного процесса. Обсуждаются экспериментальные подходы, позволяющие проводить прямые исследования ферментов на молекулярном уровне. Большое внимание уделяется, например, исследованию ферментативных реакций в предстационарных условиях, когда ферменты используются в концентрациях, сопоставимых с концентрациями субстратов, и можно непосредственно наблюдать за промежуточными фермент-содержащими соединениями. Кратко освещены проблемы взаимодействия ферментов с несколькими субстратами в стационарных условиях, а также некоторые вопросы химии коферментов и кофакторов. [c.9]

    Несмотря на большое число исследований, чисто химический аспект действия инсулина остается неясным - . Обычно считается, что гормон действует на плазматические мембраны всех тканей, вызывая заметные изменения проницаемости, что поиводит к возрастанию поглощения глюкозы, различных ионов и других веществ. Такого рода изменения проницаемости могут обусловить сильное влияние инсулина на важнейшие процессы биосинтеза имеет место, в частности, повышение синтеза гликогена, липидов и белков. В то же время процессы катаболизма подавляются и активность катаболических ферментов, например глюкозо-6-фосфатазы, снижается. Ключом к пониманию действия инсулина может явиться выяснение вопроса о природе его вторичного посредника , аналогичного по своему действию сАМР. Высказывались предположения, что вторичным посредником для инсулина является сАМР, однако более вероятно, что эту роль выполняет какой-то ион, возможно К+ . [c.505]

    Одним из наиболее исследованных семейств ферментов являются сери-нопротеазы. Все они предназначены для расщепления полипептидньгх цепей белков по механизму, в котором участвует боковая цепь аминокислоты серина (— Hj—ОН), находящейся в активном центре фермента. Три такие протеазы (трипсин, эластаза и химотрипсин) синтезируются в поджелудочной железе и вьщеляются ею в кишечник, где они превращают содержащиеся в пище белки в аминокислоты, способные всасываться через стенки кишечника. Благодаря возможности легко изолировать эти ферменты и их сравнительно высокой устойчивости их удалось интенсивно исследовать химическими способами еще до того, как стало возможным проведение рентгеноструктурного анализа белков. В настоящее время биохимический и рентгеноструктурный анализы позволили установить достаточно ясную картину функции этих ферментов, иллюстрирующую два аспекта действия любых ферментов каталитический механизм и специфичность к субстрату. [c.318]


    Экспериментатьные исследования путей биосинтеза дают обширную информацию о химии этих процессов. Эти знания обеспечивают твердую основу для всей области бномиметических путей синтеза разнообразных природных соединений, которые используют стратегические принципы, разработанные Природой (см., например, синтез морфина, разд. 3.2.1). Однако, несмотря на многочисленные экспериментальные данные о механизме основных биохимических трансформаций, нам все еше слишком мало известно о способе действия фермента как катализатора. Был предложен целый ряд гипотез ддя объяснения замечательной способности ферментов осуществлять высоко эффективный и селективный катализ. Это было предметом многочисленных исследований по созданию специальных химических моделей ферментативного катализа (см, ниже). Кроме того, имеются еще более важные аспекты ферментативного катализа, а именно способность ферментов в нужный момент узнавать свой субстрат среди тысяч органических соединений, присутствующих в клетке, и регулируемость активности ферментов. Деятельность сотен и тысяч ферментов, одновременно оперируюшлх в любой живой системе", требует же -сткого управления с тем, чтобы в каждый данный момент и в каждом конкрет- [c.476]

    Этот фермент катализирует превращение АТР в циклический АМР (циклический аденозинмонофосфат, или сАМР). Химические аспекты этой реакции обсуждаются в гл. 7, разд. Д, 8. Циклический АМР иногда называют вторым посредником ( se ond messenger ), поскольку он переносит сообщение (message), доставленное клетке первым посредником (гормоном). Циклический АМР быстро гидролизуется до АМР фосфодиэстеразой (стадия б на схеме см. также гл. 7, разд. Д, 8). Однако пока сАМР существует, он действует как аллостерический эффектор по отношению к протеинкиназам (стадия в на схеме), которые катализируют такие реакции модификации, как фосфорилирование гликогенсинтетазы (см. предыдущий раздел, а также гл. 11, разд. Е, 3). [c.70]

    Монография Брюса и Бенковича несет яркий отпечаток индивидуальности авторов и их научных интересов. В этом ее положительная сторона и в то же время это ее недостаток. С этой, до известной степени банальной ситуацией, можно смириться. Следует, однако, иметь в виду, что некоторые физико-химические аспекты механизма действия ферментов не нашли своего отражения в предлагаемой читателю книге. Традиционн[1. м для американских изданий является отсутствие ссылок на советские научные публикации. К сожалению, монография Брюса и Бенковича не нарушает этой традиции. При работе над русским изданием мы, естественно, постарались в какой-то степени восполнить этот пробел и надеемся, что книга окажется интересной и полезной для нашего читателя. [c.6]

    Химический состав пищевых и кормовых растений часто очень сильно влияет на перевариваемость и питательную ценность растений для жвачных животных, поскольку некоторые содержащиеся в растениях вещества действуют на микроорганизмы, населяющие рубец животных. Тем, кто серьезно интересуется этими вопросами, мы рекомендуем работу Роберта Хан-гейта [34], где очень подробно обсуждаются все аспекты, связанные с процессами, протекающими в рубце, и его микрофлорой. Смарт [35] и др. сообщили, что полифенолы, выделенные из листьев леспедецы, подавляют (в рубце) активность целлю-лазы, осуществляющей переваривание целлюлозы. Фермент целлюлаза, безусловно, синтезируется микрофлорой рубца. Эфирные масла полыни трехзубчатой (Artemisia iridentata) подавляют рост некоторых видов бактерий [34]. Если эфирные масла А. iridentata добавлять к искусственной системе, имитирующей работу рубца и состоящей из сена люцерны в качестве субстрата и жидкости рубца оленя, овцы или коровы, то в такой системе образуется значительно меньшее количество жирных кислот с короткими цепями. [c.138]

    Целенаправленное химическое влияние на рост клеток злокачественной опухоли станет возможным где-то в 1980-2000 гг., когда будут созданы новые критерии дифференцирования пораженных клеток от здоровых. В этом направлении уже делаются первые шаги. Оказалось, что лечение можно проводить с помощью фермента аспарагиназы. Здоровые клетки имеют обычную потребность в аспарагине, а определенные раковые клетки — повышенную, которую не могут удовлетворить за счет собственной деятельности. Если каким-либо путем, например с помощью дезаминирующей аспарагиназы, резко понизить уровень аспарагина в организм, то раковые клетки отомрут, в то время как организм в целом пострадает незначительно (за исключением периода беременности). Разумеется, прежде чем вступить на путь селективной химиотерапии и начать ее последовательное внедрение в медицинскую практику, необходимо тщательное изучение физиологических особенностей раковых клеток. В этом плане началось систематическое исследование других ферментов, например ь-глутаминазы и аргиназы, поскольку для роста многих опухолей требуется аминокислота аргинин. Определенные надежды возлагаются на некоторые стероиды и другие вещества гормонального действия. Кроме того, вероятно, для лечения может быть использован и такой фактор, как различие в значениях pH раковых и здоровых клеток, а также может приобрести значение сочетание специфически действующих химических препаратов с радиоактивными изотопами. И наконец, можно надеяться, что новые аспекты выяснения природы рака и борьбы с ним появят- [c.336]

    Во второй половине XIX в. решение вопроса о химической природе ферментов и природе их действия оказалось тесно переплетенным с решением вопросов, весьма важных в методологическом отношении. Эти вопросы были порождены кризисом теоретической биологии. Одним из проявлений этого кризиса было возрождение виталистических взглядов, казалось совершенно угасишх под натиском успех(Ж органической химии и экспериментальной биологии. Для преодоления этого так называемого неовитализма методолоппескя было очень важно разработать правильные подходы к изучению химии жизненных процессов. При этом надо отметить два важных аспекта этой проблемы. [c.115]

    Еще один важнейший аспект получения белков для практических целей был обозначен акад. А. С. Спириным в докладе на юбилейной сессии Академии наук СССР (март 1987 г.). Он сводится к преодолению клеточного уровня биосинтеза белков и переходу к масштабированному их синтезу в бесклеточных системах трансляции непрерывного действия, работающих в проточном режиме. Это откроет возможность получать биологически значимые белки (интерферон, инсулин, ах-антитрипсин) и пептиды медицинского назначения, позволит конструировать и производить белки с любыми заданными свойствами, поднимет на новый уровень изучение закономерностей химической коэволюции белков и нуклеиновых кислот. Решающую роль здесь играет наработка необходимых количеств соответствующих мРНК в системах, содержащих РНК-зависимую РНК-полимеразу типа репликазы фага Qp. Уже создана и опробована на РНК-4 вируса мозаики костра, РНК фага М82 и мРНК кальцитонина установка для твердофазной трансляции типа реактора непрерывного действия. Указанные работы по внеклеточному синтезу белка ведутся в рамках Государственной научно-технической программы Новейшие методы биоинженерии . Уже сегодня в лабораторных условиях на небольших биореакторах этим методом можно получать достаточное для дальнейших исследований количество пептидных гормонов, антигенов для диагностических целей, белковых токсинов и антитоксинов, антивирусных защитных белков, некоторых ферментов. Революция в молекулярной биологии и биотехнологии продолжается. [c.305]

    В рамках настоящего обзора сделана попытка обобщить имеющиеся в литературе данные о взаимодействии рестриктаз с синтетическими ДНК-фрагментами, содержащими как канонические, так и модифицированные участки узнавания. Существующие физико-химические и энзимологические методы позволяют охарактеризовать разные аспекты этого взаимодействия (а) локализовать важные точки контакта или сближения с ДНК (б) выяснить общие закономерности и индивидуальные особенности механизма действия этих сайт-специфических ферментов. [c.79]


Смотреть страницы где упоминается термин Химические аспекты действия ферментов: [c.120]    [c.14]    [c.720]   
Смотреть главы в:

Биофизика -> Химические аспекты действия ферментов




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Аспект

Аспект химический

Действие химическое



© 2024 chem21.info Реклама на сайте