Биологически важные молекулы

Живая ткань содержит 60—90% воды, поэтому естественно, что при взаимодействии ионизирующих излучений с тканями организма значительная часть энергии поглощается молекулами воды. Радикалы, возникающие при радиолизе воды, могут взаимодействовать с любой органической молекулой ткани. Реакция свободных радикалов воды с биологически важными молекулами клеток лежит в основе косвенного действия ионизирующего излучения. Свободные радикалы воды как промежуточные продукты поглощения энергии излучений служат средством переноса энергии на важные биомолекулы. Прямое же действие ионизирующих излучений обусловлено непосредственным поглощением энергии излучений биологически [c.14]

МЫ убедимся, что стерические препятствия, возникающие в результате соприкосновения объемистых групп, оказывают существенное влияние на структуру органических и биологически важных молекул. [c.289]

Высокая характеристичность флуоресцентных спектров, проявляемая индолами, служит основой нескольких методов их идентификации и анализа [13]. Эти методы особенно пригодны для биологически важных молекул, так как они обладают большей чувствительностью, чем УФ-спектральная техника, и часто позволяют обнаруживать субмикрограммовые количества веществ. В водном растворе сам индол имеет максимум флуоресцентного возбуждения при 287 нм и максимум эмиссии прп 355 н, с квантовой эффективностью 46% [14]. Хотя первый максимум относительно мало чувствителен к природе растворителя, второй максимум заметно изменяется при уменьшении полярности, изменяясь до 297 нм в циклогексане. Заместители в молекуле индола также оказывают значительное влияние на положение максимумов, что используется для корреляции в структурных исследованиях. Например, изменение в ионизации а-аминокислотной функции триптофана с изменением pH отражается в изменении спектра [c.493]

Атомы углерода образуют основной каркас подавляющего большинства биологически важных молекул белков, углеводов, жиров, нуклеиновых кислот и т. п. [c.161]

Прямое и косвенное воздействие излучений на биологически важные молекулы ведет к обширным биологическим изменениям в облученном организме, которые можно схематически представить как изменения на различных уровнях биологической организации от молекулы до целостного организма. Эти типы радиационных поражений приведены в табл. 1. [c.15]

Магнитный резонанс атомных ядер отражает кроме взаимодействия с соседними атомными ядрами еще и взаимодействие с магнитными моментами Цв неспаренных электронов, спин которых равен 1/2. В отличие от спина ядер /спин электронов, как правило, обозначают буквой 5. Такие неспаренные Электроны имеются в свободных радикалах, а также в ряде ионов, которые либо входят в состав большого числа природных биологически важных молекул, либо могут с помощью специальных химических методов вводиться в эти молекулы (спиновые метки). В силу того, что магнитный момент электрона/ 5 почти в 1000 раз больше ядерного магнитного момента /// (для [c.32]

У большинства биологически важных молекул неспаренные электроны отсутствуют. Однако при исследовании структуры молекул в определенные положения вводят стабильные радикалы или ионы редкоземельных элементов (спиновые метки) или же проводят замещение диамагнитных ионов, таких, например, как магний, на парамагнитные, такие, как марганец. Применение этих методик изложено в главе 2. Изменение значений времени релаксации за счет введения парамагнитных веществ составляет основу использования этих веществ в качестве контрастных средств в ЯМР-томографии (глава 4). [c.41]

В то же время ЯМР в жидкостях - преобладающий метод, который находит свое применение при анализе биологически важных молекул именно потому, что ширины резонансных линий оказываются порядка нескольких герц, что является несомненным преимуществом по сравнению со значениями, наблюдаемыми в спектрах ЯМР твердых тел. Поскольку в макромолекулах содержится большое число протонов, и ширина соответствующих им резонансных линий в спектрах ЯМР в твердой фазе достаточно велика, это в высшей степени затрудняет ра.зделение и отнесение отдельных [c.144]

Механизмы защиты с помощью клеточных метаболитов. Защита против одного из самых токсичных производных О2 — синглетного кислорода — осуществляется с помощью разных биологически важных молекул. Все виды тушения 02 можно разделить [c.337]

Лиганд, имеющий несколько донорных атомов, которые могут одновременно координироваться вокруг металла, называется полидентатным. Лиганды такого типа относятся к числу хелатирующих агентов. Приведем несколько примеров. Этилендиамин (еп) может выступать в роли бидентатного лиганда, а анион этилендиаминтетрауксусной кислоты, этилендиамин-тетраацетат (ЭДТА )-играть роль гекса-дентатного лиганда. Многие биологически важные молекулы, например порфирины, представляют собой комплексы, образованные с участием хелатообразующих агентов. [c.400]

Интересен механизм биологического действия антибиотика 6.639. В организме теплокровных хиноновое ядро его подвергается сначала ферментативному восстановлению до гидрохинона, который можно сокращенно обозначить как ОНз- В результате окисления последнего молекулярным кислородом инициируется цепь реакций, приводящая к реакционноспособным радикалам, склонным реагировать с биологически важными молекулами, разрушать их и, тем самым, вызывать гибель живых клеток. Этот механизм лежит в основе биологического действия многих хинонов различной химической структуры. Указанный каскад реакций схематически изображается следующим образом [c.571]

Структура биоорганических молекул. Установлено, что Н-связи имеют большое значение в фиксировании структуры белков и нуклеиновых кислот. Круг изученных новых типов биологически важных молекул с Н-связями будет несомненно расширяться. Каждый исследователь, занимающийся определением структуры природных соединений, должен обязательно учитывать, при каких конфигурациях осуществляются оптимальные условия для образования Н-связи. [c.291]

Глава 8 БИОЛОГИЧЕСКИ ВАЖНЫЕ МОЛЕКУЛЫ [c.198]

Биологически важные молекулы 1 9 [c.199]

Биологически важные молекулы 201 [c.201]

Биологически важные молекулы [c.203]

Биологически важные молекулы 211 [c.211]

Биологически важные молекулы 213 [c.213]

Особо перспективным является сочетание газовых хроматографов с такими мощными методами идентификации вещества, как масс-спектрометрия или фурье-ИК-спектроскопия, о чем уже говорилось в разд. 1У-В. Такие комбинации методов сделали идентификацию многих соединений, присутствующих в сложной смеси лишь в нанограммовых количествах, обычной рутинной процедурой. Они применялись в целях идентификации новых биологически важных молекул, изучения метаболизма лекарственных средств, в судебной медицине и для идентификации следовых количеств веществ, загрязняющих окружающую среду. [c.243]

В книге приведено множество структурных формул сложных биологически важных молекул (жиров, масел, восков, полисахаридов, белков, тетрапирролов, витаминов, гормонов и др.). Они необходимы, так как при описании процессов дыхания, фотосинтеза, метаболизма, биосинтеза и т. п. из-за громоздкости формул биоорганических реагентов приходится пользоваться символами, за которыми часто пропадает структура органического вещества. Процесс упрощения структурных формул до простых символов идет уже давно и он неизбежен, поскольку позволяет сэкономить время записи и передачи информации. Но отсюда следует необходимость на пе рвом же этапе изучения органической химии по возможности запомнить сложные структурные формулы важнейших биоорганических соединений. [c.5]

Элемент азот встречается во многих органических соединениях и в том числе в биологически важных молекулах, таких,, как аминокислоты, белки и нуклеиновые кислоты (гл. 12). Соединения азота также широко используются в качестве местных анестезирующих средств, лекарственных препаратов и многих других медикаментов (ом. иже). [c.145]

Мы начнем с рассмотрения основных законов, управляющих поведением небольших биологически важных молекул, затем обсудим методы характеристики биополимеров и после этого перейдем к изучению свойств различных биополимеров и связей между ними. Наша цель при изложении отдельных тем состоит не столько в проведении детального анализа, сколько в том, чтобы охватить предмет в целом. Помещенные в конце каждой главы вопросы, не требующие для своего решения громоздких математических выкладок, помогут, как мы думаем, сконцентрировать внимание читателя на самом главном. Содержание всей книги, трактующей такую обширную область, как биофизическая химия, поневоле оказалось несколько эклектичным и субъективным. Само собой разумеется, что при таком небольшом объеме книги невозможно было исчерпывающим образом рассмотреть все вопросы биофизической химии. Но автор надеется, что его труд окажется полезным в качестве вводного руководства, знакомящего с различными направлениями современных исследований. Читателю, желающему получить более подробную информацию по отдельным вопросам, следует обратиться к оригинальным работам, перечисляемым в конце каждой главы. [c.7]

В растворителях, молекулы которых легко вступают в водородную связь (например, в воде), карбоновые кислоты при малых концентрациях связываются водородной связью с избытком растворителя и не образуют димеров. Поскольку в биологических системах всегда присутствует вода, при их рассмотрении необходимо учитывать возможность образования водородной связи не только между биологически важными молекулами, но и между ними и водой. Структуры с водородными связями имеют огромное значение для живых организмов, и мы будем рассматривать их не только в этой главе, но и далее — в гл. XIV—XIX. [c.48]

Ассоциация биологически важных молекул с образованием комплексов лежит в основе построения надмолекулярных структур клетки и является важным этапом в функционировании белков и нуклеиновых кислот в живых организмах. Например, перенос кислорода из легких в различные органы, потребляющие кислород, происходит с помощью специального белка, содержащегося в красных кровяных тельцах — эритроцитах, так называемого гемоглобина, который способен образовывать комплекс с кислородом. В легких происходит ассоциация кислорода с гемоглобином (НЬ) с образованием комплекса НЬ+ + Оа ч НЬОа. В органах, потребляющих кислород, комплексдиссо- циирует, и выделившийся кислород расходуется на реакции окисления. [c.226]

Низкое естественное содержанпе изотопа (спиновое квантовое число Vs) в сочетании с очень малой отпосительпон иитенсивностью почти полностью исключает обнаружение его магнитного резонанса в не обогащенных этим изотопом соединепиях. Вместе с тем потенциальные возможности ЯМР на ядрах азота при исследоианнях биологически важных молекул настолько вс.тики, что будущее этого метода представляется весьма обещающим, Промышленность изготавливает многие вещества, обогащенные изотопом N до 99%, В последнее оремя опубликованы три обзора по ЯМР на ядрах азота [38], и по этим источникам, а также с использованием данных, приведенных в работе [39], составлены таблицы, включенные в настоящий раздел (табл, 172—174). [c.321]

В данном разделе невозможно рассмотреть все то огромное количество органических соединений, содержащих атомы галогенов, которые применяются в промышленности. Многие исследования направлены на введение только одного атома фтора в биологически важные молекулы или в уже известные лекарственные препараты [13, 21, 64]. Это связано с тем, что атом фтора часто повышает активность лекарственного средства или приводит к получению веществ, блокирующих ферменты. Многие галогенирован-ные соединения, особенно хлорпроизводные [65], нашли широкое применение в качестве инсектицидов (например, ДДТ, гексахлоран) и средств защиты растений, хотя применение некоторых из этих соединений привело к возникновению сложных экологических проблем, так как в силу устойчивости эти вещества постепенно накапливаются в тканях птиц и животных, однако было бы ошибкой считать, что использование всех полихлорсоединений приводит к подобным последствиям. [c.660]

За последнее десятилетие метод ЛМР постепенно занял ведущее положение в биохимических и биофизических исследованиях. Как в органической химии, так и в биохимии ЯМР-спектроскопии является прежде всего аналитическим методом, с помощью которого можно либо подтвердить, либо опровергнуть предполагаемую структуру вновь синтезированных соединений. Кроме этой области примененияЯМР, ориентированной прежде всего на химические приложения метода, можно получить также информацию о пространственном расположеш1и атомов, конфигурации биологически важных молекул и молекулярных комплексов. Такая информация позволяет внести существенный вклад в выяснение механизмов ферментативных превращений и путей прохождения биохимических реакций (табл.2.1). [c.53]

Многие биологически важные молекулы содержат функциональные группы, которые в водном растворе могут находиться либо в протонированной, либо в депротонированной форме. В общем случае в растворе имеет место равновесие между различными фермами этих молекул, что определяется концентрацией ионов водорода. Химическое равновесие в соответствии с законом действующих масс может быть описано константой равновесия К, которая определяет отношение концентраций молекулярных форм, находящихся в равновесии. Простое кислотно-основное равновесие для кислоты АН описывается логарифмической функцией в соответствии с уравнением Хендерсона-Хассельбалха [c.75]

В этой главе обсудим проблемы ЯМР-спектроскопии биологически важных молекул. Это направление ЯМР наряду с 1п-у1уо-спектроскопией является одним из главных приложений ЯМР в биологии. Особенностью спектров ЯМР таких объектов является прежде всего их сложность, возрастающая по мере увеличения числа атомов, входящих в состав этих молекул. Кроме того, с увеличением молекулярной массы резонансные линии все более уширяются, что, очевидно, уменьшает разрешение спектров и чувствительность метода. [c.97]

Для ДЭЗ получен пока еще непревзойденный до настоящего времени абсолютный рекорд чувствительности" детектирования в хроматографии, равный 1,6-10 моль для N,N -дипeнтaфтop-бензоилпентафторанилина. Получение такой чувствительности особенно перспективно с точки зрения использования ДЭЗ для определения следов биологически важных молекул, которые, как правило, содержат функциональные группы, необходимые для образования сильно захватывающих электроны производных. [c.177]

Исходным материалом для синтеза органических веществ служили щироко распространенные во Вселенной химические элементы углерод, водород, кислород, азот, сера и фосфор. Однако синтез биологически важных молекул из этих элементов мог происходить только при условии обеспечения реакций свободной энергией, источником которой на первобытной Земле (как и на современной) были солнечное излучение, электрические разряды, тепловая энергия земных недр и радиоактивное излучение. Наиболее мощный из них — солнечное излучение. Поскольку молекулярный кислород в первобытной атмосфере Земли практически отсутствовал, не было и озонового экрана, существующего в современной атмосфере на высоте примерно 25 км от поверхности Земли и сильно поглощающего коротковолновую часть УФ-излучения. Можно представить, что значительная часть коротковолнового УФ проникала через атмосферу первобытной Земли и достигала ее поверхности, поэтому в условиях древней Земли длинноволновая часть солнечного излучения ифала небольшую роль. [c.190]

Давно было известно, что на свету токсичность молекулярного кислорода для живых организмов повышается. Этому способствуют находящиеся в клетке вещества, поглощающие видимый свет, — фотосенсибилизаторы. Многие природные пигменты могут быть фотосенсибилизаторами. В клетках фотосинтезирующих организмов активными фотосенсибилизаторами являются хлорофиллы и фикобилипротеины. Окисление биологически важных молекул под влиянием видимого света в присутствии молекулярного кислорода и фотосенсибилизатора получило название фотодинами-ческого эффекта. [c.333]

Автор не ставит своей целью обсудить здесь все огромное количество работ, которые проводились и в настоящее время проводятся с этими биологически важными молекулами [33]. Перуц [194] установил важное значение этих исследований и выявил их отношение к молекулярным основам жизни. При исследовании хромосом с помощью электронной микрофотографии изображение на снимке, как сказал один из исследователей, представляло ...иерархию пар пар пар полос . [c.147]

Образующийся из ацетил-СоА изопентенилпирофосфат представляет собой активированный предшественник, используемый для построения многих биологически важных молекул, содержащих изопреновые единицы (рис. 21-28). К ним относятся витамины А, Е и К, кароти-ноиды, каучук, гуттаперча, фитольные боковые цепи хлорофилла (гл. 23), многие эфирные масла (такие, как душистые [c.649]

J гатых энергией молекул. Фотохимически уже получено несколько биологически важных молекул. Среди них алкалоид атизин, несколько антибиотиков ряда ми-цина и предшественники витамина D3. [c.165]

Наиболее удовлетворительные из этих потенциалов включают, помимо потенциалов притяжения и отталкивания, члены, описывающие электростатические взаимодействия [50]. Эти взаимодействия особенно важны для молекул с гетероатомами (каковыми являются большинство биологически важных молекул). Об экранировании электростатических взаимодействий средой см., например, работу [52]. Эффективные заряды обычно берутся из более или менее точных квантовомеханических расчетов или вычисляются из эмпирических значений дипольных моментов связей. Можно также учесть энергию, обусловленную поляризацией данной связи суммарным электростатическим полем молекулы. Не следует, однако, путать это взаимодействие второго порядка с взаимодействиями эффективных зарядов, а также с взаимодействиями третьего порядка между зарядами и индуцированными диполями. Эти взаимодействия представляют интерес, поскольку они являются предельными величинами двухчастичных потенциалов энергии поляризации неаддитивны и не могут рассчитываться как простая сумма прямых взаимодействий, поскольку взаимодействия связи (атома) со всеми прочими эффективными зарядами не являются независи- мыми. Связь г поляризуется результирующим полем [c.198]

Наши знания о живых организмах достигли сейчас такого уровня, на котором основным объектом биологического исследования оказывается уже не клетка, а молекула. Такое смещение на молекулярный уровень приводит к тому, что биология все больше и больше смыкается с химией. Биологически важные молекулы в большинстве случаев имеют очень сложное строение многие из них, и как раз наиболее важные, являются макромолекулами. Свойства биологически важных молекул, обус ловливающие их функцию и определяющие их специфичность, по большей части зависят от их химических и физических характеристик. Предмет этой книги, биофизическая химия, имеет дело главным образом с физико-химическими свойствами биологически важных молекул. [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология