Структуры составляющих нуклеиновых кислот

Мутации - это наследуемые изменения структуры генома, а следовательно и генов, представляющих его существенную часть. Поскольку основу любого генома составляют нуклеиновые кислоты - ДНК или РНК, то под действием мутаций происходит, прежде всего, изменение структуры геномных нуклеиновых кислот. Процесс возникновения мутаций, основанный на различных механизмах, называют мутагенезом. В зависимости от факторов, вызывающих мутации, последние принято разделять на спонтанные и индуцированные. Считается, что спонтанные мутации возникают самопроизвольно на протяжении всей жизни организма в нормальных для него условиях окружающей среды. При этом широкое распространение получило мнение о том, что спонтанные мутации в эукариотических клетках возникают с частотой 10-9-10- 2 на нуклеотид за клеточную генерацию. Теперь, однако, становится ясно, что такие цифры не отражают реальности. Они не учитывают того факта, что частоты спонтанных мутаций могут существенно (на несколько порядков) изменяться от локуса к локусу и, скорее всего, указывают на нижний предел частоты мутаций в отдельных наиболее стабильных участках генома. [c.276]

Ответственная роль в биохимическом синтезе белков принадлежит нуклеиновым кислотам, которые определяют его специфичность, В самой структуре нуклеиновых кислот заключены основы точного их воспроизведения и направленного синтеза белковых молекул, а также передачи наследственных признаков организма. В то же время белок-фермент способствует синтезу нуклеиновых кислот, полисахаридов и других высокомолекулярных соединений. Сложный комплекс веществ белков, нуклеиновых кислот, углеводов и регуляторов их химических превращений, а именно ферментов, гормонов, витаминов, составляет основу жизненного цикла организма. [c.18]

Такие достижения предвещают новую эру в понимании взаимосвязи между структурой и функцией нуклеиновых кислот, что и составляет предмет обсуждения следующей главы 22.5. [c.196]

Состав и строение биологических мембран. Биологические мембраны состоят из белков и липидов. Углеводы присутствуют лишь в качестве составных частей сложных белков (гликопротеинов) и сложных липидов (гликолипидов). Нуклеиновые кислоты в небольшом количестве бывают ассоциированы с мембранами, но в состав мембранных структур не включаются. Вода составляет 20% от мембранного материала, а отношение белок/липид в зависимости от вида мембран колеблется от 0,25 (клетки миелиновой оболочки) до 3,0 (митохондриальные мембраны). [c.298]

Успехи бурно развивающихся в последние десятилетия отраслей химии, пограничных с биологией, дали возможность оценить подлинную роль углеводов и в самом процессе жизнедеятельности. Углеводы в виде разнообразных производных входят в состав клеток любого живого организма, выполняя здесь роль конструкционного материала, поставщика энергии, субстратов и регуляторов специфических биохи.чических процессов. Соединяясь с нуклеиновыми кислотами, белками и липидами, углеводы составляют те сложные высокомолекулярные комплексы, которые лежат в основе субклеточных структур и представляют собой основу живой материн. Они являются первичными продуктами фотосинтеза, т. е. первыми органическими веществами в кругообороте углерода в природе и служат мостом между минеральными соединениями и миром органических веществ. [c.6]

Во всех рентгеноструктурных исследованиях пуриновых и пиримидиновых оснований нуклеиновых кислот отмечается, что атомы, составляющие кольца, лежат приблизительно в одной плоскости (отклонения находятся в пределах ошибки эксперимента). На выход атомов из среднеквадратичной плоскости обычно влияет наличие заместителей в гетероциклических кольцах. Так, в молекуле аденозин-5 -фосфата [16]. плоскость амино-группы составляет 25° с основанием. Видимо, по этой причине атом С5 лежит на 0,043 А ниже, а атом N1 — на 0,051 А выше плоскости кольца. Во всех структурах отклонение атома С1 сахара от плоскости основания довольно велико (до 0,2 А), что приводит к тому, что угол гликозидной связи с гетероциклом достигает 5—8°. [c.174]

Нуклеиновые кислоты делятся на две группы дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК) и рибонуклеиновые кислоты (РНК). Молекулы этих кислот имеют гигантские размеры, молекулярная масса их составляет 6 - 12 миллионов. По своей структуре это длинные, нитевидные молекулы, и в их макромолекуляр-ной цепи имеется, как следует из названия, остаток рибозы (см. выше в разд. Углеводы ). Нуклеиновые кислоты обычно соединены с белками, и в этом случае говорят о нуклеопротеинах. [c.85]

Как мы уже видели, нуклеиновые кислоты являются компонентами самых ответственных структур клетки, они участвуют в самых важных жизненных процессах. Наряду с белками они составляют основу обмена веществ и морфогенеза. Это обстоятельство и многочисленные экспериментальные данные, полученные за последние годы биохимиками, физиологами и цитологами растений, дают основание утверждать, что влияние всех факторов внешней среды и условий питания на развитие растений и формирование урожая осуществляется прежде всего через нуклеиновый обмен, через функции НК [Ю], [15]. Наряду с белками НК являются важнейшим внутренним фактором формирования урожая. [c.19]

Нуклеиновые кислоты составляют существенную небелковую часть сложного класса органических веществ, получивших название нуклеопротеинов (см. главу 2) последние являются основой наследственного аппарата клетки хромосом. Белковые компоненты нуклеопротеинов подвергаются многообразным превращениям, аналогичным метаболизму белков и продуктов их распада—аминокислот, подробно рассмотренному в главе 12. О нуклеиновых кислотах, их структуре и функциях в живых организмах в последнее время накоплен огромный фактический материал, подробно рассмотренный в ряде специальных руководств и монографий. Помимо уникальной роли нуклеиновых кислот в хранении и реализации наследственной информации, промежуточные продукты их обмена, в частности MOHO-, ди- и трифосфатнуклеозиды, выполняют важные регуляторные функции, контролируя биоэнергетику клетки и скорость метаболических процессов. В то же время нуклеиновые кислоты не являются незаменимыми пищевыми факторами и не играют существенной роли в качестве энергетического материала. Далее детально рассматриваются (помимо краткого изложения вопросов переваривания) проблемы метаболизма нуклеиновых кислот и их производных, в частности пути биосинтеза и распада пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, современные представления о биогенезе ДНК и РНК и их роли в синтезе белка. [c.469]

В белках, нуклеиновых кислотах и полисахаридах отдельные строительные блоки соединены друг с другом ковалентными связями, тогда как в надмолекулярных ансамблях (в рибосомах, мембранах или хроматине) объединение макромолекул происходит при помощи значительно более слабых взаимодействий. К таким взаимодействиям относятся, в частности, водородные связи, энергия которых составляет всего лишь несколько килокалорий, тогда как энергия ковалентных связей достигает 80-100 ккал/моль. В рибосомах, представляющих собой характерные и специфические трехмерные комплексы, молекулы белков и РНК связаны друг с другом благодаря точному соответствию их структур и образованию многочисленных слабых связей (например, водородных), которые, однако, в совокупности оказываются достаточно сильными (рис. 3-14). [c.72]

В настоящее время из нуклеиновых кислот наиболее известна одна из дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК), для которой имеются исчерпывающие физико-химические данные. (В работе Доти дается сводка современных данных по этому вопросу.) Ее молекулярный вес составляет приблизительно 6 ООО 000—7 ООО ООО, а ее макромолекулы в нейтральных водных растворах имеют конформацию сильно натянутых клубков. На стр. 361 было дано объяснение этому натяжению, которое, как полагают, обусловлено тем, что основной структурной единицей ДНК является не единичная молекулярная цепь, а спираль, изображенная на рис. 22 и составленная из двух закрученных относительно друг друга цепей. Макромолекула, имеющая такую структуру, обычно ведет себя, как длинный тонкий стержень, но полагают, что в такой структуре иногда встречаются участки, в которых спираль разрушена, в результате чего появляется достаточное количество гибких сочленений, и это объясняет общие закономерности поведения ДНК как туго натянутого жесткого клубка. [c.591]

Так как основную структуру нуклеиновых кислот составляют 3, 5 -фосфодиэфиры нуклеозидов, то ясно, что нуклеотиды, представляющие собой производные нуклеозидов, присутствующих в нуклеиновых кислотах, могут быть выделены, что, в общем, и было сделано. [c.125]

В соответствии с фазовым характером протекания процессов адаптации к физическим нагрузкам в теории и практике спорта принято выделять три разновидности тренировочного эффекта срочный, отставленный (пролонгированный) и кумулятивный (накопительный). Срочный тренировочный эффект определяется величиной и характером биохимических изменений в организме, происходящих непосредственно во время действия физической нагрузки и в период срочного восстановления (ближайшие 0,5—1 ч после нагрузки), когда происходит ликвидация кислородного долга, образовавшегося во время работы. Отставленный тренировочный эффект наблюдается на поздних фазах восстановления после физической нагрузки. Его сущность составляют стимулированные работой пластические процессы, направленные на восполнение энергетических ресурсов организма и ускоренное воспроизводство разрушенных при работе и вновь синтезируемых клеточных структур. Кумулятивный тренировочный эффект возникает как результат последовательного суммирования следов многих нагрузок или большого числа срочных и отставленных эффектов. В кумулятивном тренировочном эффекте воплощаются биохимические изменения, связанные с усилением синтеза нуклеиновых кислот и белков, наблюдаемые на протяжении длительного периода тренировки. Кумулятивный тренировочный эффект выражается в приросте показателей работоспособности и улучшении спортивных результатов. [c.408]

Температурная зависимость поглощения УФ-света при 260 нм (длина волны, при которой свет поглощается нуклеиновыми кислотами эффективнее всего) называется кривой плавления (рис. 2-28). В нативном состоянии нуклеиновые кислоты поглощают свет менее интенсивно, чем в денатурированном. Этот так называемый гипохромный эффект (гл. 13, разд. Б.4.Д) обусловлен стэкинг-взаимодействием между основаниями, плотно уложенными стопками в структуре нативной молекулы. Температура плавления, Т л, — это точка, при которой прирост поглощения составляет половину максимального (рис. 2-28). Чем выше ОС-содер-жание нуклеиновой кислоты, тем более устойчива она к денатурации, причем зависимость Т л от ОС-содержания почти линейна. Для раствора, содержащего 0,15 М КаС1 + 0,015 М цитрата натрия, pH 7,0, справедливо уравнение (2-15). Точное соотношение между ОС-содержани-ем ДНК и Тпл очень сильно зависит от ионного состава и pH среды [87, 88]. [c.142]

Максимальная разрешающая способность большинства серийных электронных микроскопов составляет 5 А. Это значит, что с их помощью можно дифференцировать две структуры шириной 5 находящиеся на расстоянии 5Я, тогда как при меньшем расстоянии они становятся неразличимыми и сливаются в одно целое. Теоретически возможны электронные микроскопы с большей разрешающей способностью, и в настоящее время существуют приборы, позволяющие дифференцировать структуры, разделенные всего лишь 2 А. Достаточно ли такого разрешения для идентификации оснований в полинуклеотидной цепи, можно видеть из рис. 9.1. На этом рисунке показан участок нуклеиновой кислоты в развернутой конформации, так что расстояние между основаниями близко к максимальному и составляет 7 А. Размер пуриновых оснований вдоль короткой и длинной осей составляет соответственно 2,5 и 5,5 Я, а размер пиримидиновых оснований - 2 и 4 Я, Таким образом, разрешающая способность серийных микроскопов достаточно близка к той, что требуется для структурного анализа. [c.201]

Теория а-спирали стимулирования расщирение исследований третичной структуры белков. Совершенствование методов рентгеноструктурного анализа позволило расшифровать полную структуру некоторых белков и подтвердило существование а-спирали даже в глобулярных белках. Но это доказательство было получено лишь через семь лет после теоретической разработки а-спирали. Исследования полной структуры глобулярных белков наряду с изучением нуклеиновых кислот составляют основную задачу современной молекулярной биологии. Таким образом, структурно-химические исследования вышли за рамки чисто теоретических работ и стали одним из методов познания биологических функций активных белков. [c.154]

В центре вириона — вирусная нуклеиновая кислота, покрытая белковой оболочкой — капсидом, который имеет строго упорядоченную структуру. Капсидная оболочка построена из капсомеров. Нуклеиновая кислота и капсидная оболочка составляют нуклеокапсид. [c.25]

Усиление сократительной активности мышц во время физических нагрузок приводит к заметным сдвигам в системах энергообеспечения, в частности изменяется баланс макроэргических фосфатов в клетке, что сопровождается, как уже отмечалось, усилением процессов синтеза АТФ и восстановлением нарушенного баланса макроэргов. Эти процессы составляют начальное звено срочной адаптации. Вместе с тем нарушенный баланс макроэргических соединений в момент действия физической нагрузки активирует другой, более сложный уровень регуляции. Как видно из рис. 191, промежуточное звено, обозначенное как фактор-регулятор, контролирует активность генетического аппарата и определяет скорость синтеза нуклеиновых кислот и специфических белков в клетке. В роли фактор-регулятора в скелетных мышцах могут выступать свободный креатин, цАМФ, а также некоторые пептиды или стероидные гормоны. Таким путем в процессе долговременной адаптации под влиянием физических нагрузок активируется синтез нуклеиновых кислот и белков, что ведет к росту сократительных структур в мышце, повышению эффективности ее функционирования и более совершенному энергообеспечению. [c.408]

Эти процессы приводят к образованию рацемических смесей. Однако считается, что при спонтанной кристаллизации происходило их разделение. Наиболее вероятно, что такое разделение происходило случайно. Видимо, определяющую роль в разделении оптически активных соединений играли процессы селективного комплексообразования одного определенного стереоизомера с ионами металлов и активными фрагментами минералов, например природных асимметричных кристаллов кварца. В конце концов, стереоселективная полимеризация олефинов на поверхности металлов (катализаторы Циглера—Натта) представляет собой хорошо изученный промышленный процесс получения изотактических полимеров (структур, у которых центр стерической изомерии в каждом мономере имеет одну и ту же конфигурацию). Как известно, связывание ионов металлов весьма важно для многих биохимических процессов. Такое связывание играет существенную роль в поддержании нативной структуры белков и нуклеиновых кислот. Процесс отбора оптических изомеров мог происходить в результате каких-то физических явлений, например взаимодействия с радиоактивными элементами, воздействия радиации или космических лучей. Весьма заманчиво привлечь эти факторы для объяснения асимметричности, проявляющейся в процессе жизнедеятельности. Поясним, что асимметричными называются молекулы, не обладающие зеркальной симметрией (или не имеющие плоскости симметрии). Асимметричные молекулы, обладающие только одним элементом симметрии — осью Сь составляют особую группу асимметричных молекул. [c.536]

Основной примесью в препаратах ДНК обычно является РНК. Эти две нуклеиновые кислоты невозможно дифференцировать непосредственно по их поглощению в УФ-области. Определение фракции препарата, соответствующей ДНК, можно провести с помощью измерения гиперхромизма, наблюдаемого при тепловой денатурации ДНК (разд. 22.5). При этом поглощение препарата чистой нативной ДНК при 260 нм возрастает приблизительно на 40%. Если вторичная структура примесной РНК разрушается РНКазой, то для РНК гиперхромизма не наблюдается, но если вторичная структура РНК не нарушается, то величина гиперхромизма для пес составляет приблизительно 30%. Плавление РНК происходит при более низкой температуре и в более широком температурном интервале, чем в случае ДНК, поэтому кривые плавления для РНК и ДНК легко различаются. Для определения процентного содержания ДНК в препарате необходимо разделить величину гиперхромизма, связанного с ДНК, на 0,4 и умножить на 100. [c.125]

Даже до того, как была полностью расшифрована структура нуклеиновых кислот, стало ясно, что информация должна передаваться в направлении ДНК— -белки, а не наоборот. Это положение, известное как центральная догма молекулярной биологии , соответствует представлениям Вейсмана о том, что генетическая информация передается в одном направлении — от зародышевой плазмы к соме. Однако, несмотря на то что центральная догма и концепция Вейсмана совместимы, между ними все же есть различие. Первая запрещает поток информации от цитоплазмы клетки к ее ядру, а вторая — от клеток одного типа (соматических) к клеткам другого типа (зародышевой линии). Обе отрицают ламаркизм. Но если центральная догма нерушима, вейсманизм уязвим, по крайней мере в принципе. Известны, например, вирусы, способные переносить нуклеиновые кислоты из одной бактериальной клетки, выращиваемой в культуре, в другую такую клетку, и это, в сущности, составляет один из основных методов генетической инженерии. Нет причин, в силу которых не могла бы происходить такая же передача информации от клетки к клетке в многоклеточных организмах, а раз так, то почему информация не может передаваться от соматических клеток половым Исходя из этих соображений [c.39]

Ионы хлора образуют решетку, идентичную решетке, образуемой ионами цезия. Поэтому отражения от плоскостей, содержащих ионы хлора, возможны точно под теми же углами, что и от плоскостей, содержащих ионы цезия. В рассматриваемом случае плоскости ионов хлора располагаются точно посередине между плоскостями ионов цезия, и расстояние между этими плоскостями составляет //2. Поэтому волны, отраженные от плоскости ионов хлора, будут смещены по сравнению с волнами, отраженными от соседней плоскости ионов цезия, на величину 51п0. При нечетных п эти волны смещены на половину волны и гасят друг друга. Однако в силу различий в амплитуде колебаний рассеяния (она существенно меньше для менее интенсивно рассеивающих ионов хлора) гашение будет неполное, т. е. рефлексы наблюдаются. При четных п волны, рассеянные от обеих плоскостей, совпадают по фазе, и рассеяние от ионов хлора будет несколько усиливать рассеяние от ионов цезия. Следовательно, рассеяние от системы плоскостей, содержащих грани элементарной ячейки, более интенсивно под углами 22 и 48,52°, чем под тремя остальными углами. Рассеивание от системы плоскостей, содержащих диагонали граней элементарной ячейки, под углом 31,95° существенно сильнее, чем под углами 15,34 и 52,54°. Следовательно, распределение интенсивности между рефлексами содержит информацию о распределении атомов в пределах элементарной ячейки, т. е. о структуре частиц, составляющих ячейку. Именно этим обстоятельством определяется возможность применения дифракции рентгеновского излучения для определения структуры молекул в кристаллах. Кристаллы, построенные из сложных молекул, дают очень сложную картину распределения интенсивностей отдельных рефлексов. Однако по ней можно полностью восстановить расположение отдельных атомов в элементарной ячейке и тем самым установить полную пространственную структуру молекул, из которых построен кристалл. Используя некоторые дополнительные приемы и применяя для расчетов быстродействующие электронно-вычислительные машины, удается получить пространственную структуру даже таких сложных молекул, как белки и нуклеиновые кислоты. [c.185]

Белки могут специфично взаимэдействэвать с другими макромолекулами, например с нуклеиновыми кислотами и полисахаридами. К макромолекулам относят также липиды, поскольку они образуют в водных растворах крупные агрегаты. В нуклеопротеидах, гликопротеидах или липопротеидах белок может составлять менее 50%, и суммарные свойства комплексов часто определяются небелковы.ми фрагментами. Более того, и образование, и стабильность структуры белков могут зависеть от их партнеров по комплексам. Эго наиболее очевидно для тех мембранных белков, которые соединяют различные углеводородные фрагменты липидного бислоя. [c.266]

Самые мелкие из известных прокариотных клеток — бактерии, принадлежащие к группе микоплазм. Описаны микоплазы с диаметром клеток 0,1—0,15 мкм. Поскольку молекулы всех соединений имеют определенные физические размеры, то, исходя из объема клетки с диаметром 0,15 мкм, легко подсчитать, что в ней может содержаться порядка 1200 молекул белка и осуществляться около 100 ферментативных реакций. Минимальное число ферментов, нуклеиновых кислот и других макромолекулярных компонентов, необходимых для самовоспроизведения теоретической минимальной клетки , составляет, по проведенной оценке, около 50. Это то, что необходимо для поддержания клеточной структуры и обеспечения клеточного метаболизма. Таким образом, в группе микоплазм достигнут размер клеток, близкий к теоретическому пределу клеточного уровня организации жизни. Мельчайшие ми-коплазменные клетки равны или даже меньше частиц другой группы микроскопических организмов — вирусов. [c.22]

В заключение раздела, посвящеииого анализу последовательности нуклеиновых кислот, следует отметить, что новые методы обеспечили возможность полностью расшифровать строение ряда простейших геномов, к которым относятся бактериофаги < Х174 (5255 звеньев), С-4 (5577 звеньев), Т7 (39 936п.о.),>. (4 592 п. о.), некоторых других фагов и вируса обезьян 8У-40 (5226 л. о.), больших участков генома бактерий, животных, растений и т. п. Эта результаты заставили по-новому взглянуть на структуру и функцию генома и на его эволюцию. И тем не менее сегодня в середине 80-х годов расшифрована еще только очень незначительная часть генетической информации. Общая длина расшифрованных последовательностей составляет всего лишь несколько миллионов нуклеотидных звеньев, а это — только 0,001 длины генома человека. [c.330]

Нуклеиновые кислоты — молекулы, состоящие из отдельных мононуклеотидов. Функцией нуклеиновых кислот является запись и запоминание (хранение) биологической информации. Особенно важны два типа нуклеиновых кислот дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК). ДНК находится в ядре клетки и является главной информирующей молекулой клетки. Таким образом, функцией ДНК является снабжение клетки информацией для точного воспроизводства каждого вида клетки, включая синтез необходимых ферментов, а также дополнительного количества молекул ДНК. Иными словами ДНК участвуют в процессах деления клетки и передаче наследственных признаков. Следует отметить, что по своей структуре ДНК каждого из организмов отличаются друг от друга. Молекулы ДНК представляют собой длинные цепи, находящиеся в виде спаренных или двухнитяных спиралей. Длина двух таких молекул составляет примерно 20 А. Молекулярный вес ДНК колеблется в пределах 100 000 000—4 000 000 000. Каждое из звеньев цепи ДНК составляют четыре различных повторяющихся мононуклеотида. Такая последовательность называется кодом. Строение нитей ДНК представлено на схеме 16. Следует отметить, что в скелете [c.333]

Молекулы НК представляют собой линейные полимеры, хребет которых образуют периодически повторяющиеся пентозо-фосфатные группировки. Азотистые основания являются как бы привесками к пентозам. Последовательность размещения их вдоль полинуклеотидной цепи составляет ее первичную структуру, с которой связана биологическая специфичность нуклеиновых кислот. [c.9]

Рассмотренные нами биомолекулы, играющие роль строительных блоков, имеют очень небольшие размеры по сравнению с биологическими макромолекулами. Например, длина молекулы такой аминокислоты, как аланин, составляет менее 0,7 нм, тогда как в эритроцитах типичный белок гемоглобин, осуществляющий перенос кислорода, состоит примерно из 600 аминокислотных единиц, соединенных в длинные цепи, уложенные в виде глобулярных структур. Молекулы белков, в свою очередь, малы по сравнению, например, с рибосомами-субмолекулярными частицами, содержащимися в тканях животных. В состав каждой из них входит приблизительно 70 различных белков и четыре молекулы нуклеиновой кислоты. Рибосомы, в свою очередь, малы по сравнению с такими ор-ганеллами, как митохондрии. Таким образом, переход от простьЬс биомолекул к более крупным субклеточным структурам происходит скачкообразно. [c.70]

Пластиды — внутриклеточные структуры округлой формы размером 3—10 1. Среди пластид наибольшее значение в жизнедеятельности клеток имеют хлоропласты и меньшее—хромопласты и лейкопласты. В хлоропластах содержится 65—75% воды и 25—35% сухого вещества. В сухом веществе 35—50% занимают белки, 30—35% липиды, около 10% зола, 4—5% хлорофилл, 1—2% нуклеиновые кислоты. Кроме того, в хлоропластах содержится небольшое количество углеводов, а также витамины и не.которые другие соединения. В хромопластах липиды могут составлять 55%, а в лейкопластах — 20—25% в содержании остальных веществ (кроме хлорофилла) между хлоропластами, хромопластами и лейкоиластами существенных различий не наблюдается. [c.31]

Нуклеиновые кислоты представляют собой полимерные соединения, которые различными способами могут быть расщеплены на люнонуклеотиды. Для удобства полимеры мононуклеотидов будут называться олигонуклеотидами, когда число мономерных единиц в молекуле составляет от 2 до 7 (приблизительно), и полинуклеотидами, когда это число превышает 7 . Как и в случае многих макромолекул, понятие дюлекула становится довольно неопределенным при очень больших молекулярных весах вследствие процессов агрегации и дезагрегации, которые могут происходить с большей или меньшей легкостью. И снова для удобства молекулами следует называть только структуры, образованные целиком ковалентными связями макромолекула — это очень большая одиночная молекула (которая, кроме ковалентных связей, может содержать вторичные внутримолекулярные связи) агрегаты должны быть описаны отдельно и люгут быть определены, когда это известно, как ди-, три- или полимолекулярные, указывая число молекул или тяжей, образующих комплекс. [c.363]

После того как было установлено, что рибонуклеиновые кислоты состоят в основном из четырех мононуклеотидных единиц, в течение многих лет отсутствовали точные сведения относительно характера межнуклеотидных связей и поэтому было высказано множе- ство предположений. Многие предполагаемые структуры включали пирофосфатные, полифосфорные, эфирные и фосфоамидные связи, но относительно простая тетрануклеотидная структура, предложенная Левиным [65, 66] и содержавшая фосфодиэфирные связи между углеводными компонентами нуклеозидов, лучше всего, как позже было выяснено, соответствовала действительности. Хотя в настоящее время тетрануклеотидная теория строения нуклеиновых кислот полностью оставлена, уместно, быть может, упомянуть, что эта теория была в свое время значительно точнее тринуклеотидной теории [67, 68], с которой она находилась в оппозиции, и что, как писал сам Левин, с другой стороны, нужно иметь в виду, что истинный молекулярный вес нуклеиновых кислот до сих пор еще неизвестен. Тетрануклеотидная теория (заметьте) — это минимальный молекулярный вес, а нуклеиновая кислота может представлять кратное его умножение [69]. Кроме того, возможно, что материал, названный тогда нуклеиновой кислотой, был очень низкого молекулярного веса и средняя длина его цепи составляла пять или [c.371]

Так как структура РНК поддерживается довольно слабыми водородными связями, ее ультрафиолетовое поглощение заметно зависит от ионной силы (бр 8700 в воде, 8160 в 10 М растворе хлористого натрия и 7450 в 0,2 М растворе хлористого натрия) [337], а в 8 М растворе мочевины наблюдается значительный гиперхромный эффект (— 26%) [341]. Увеличение оптического поглощения с повышением температуры (рис. 8-33) происходит более или менее непрерывно от 25 до 75°, причем максимальный гиперхромный эффект составляет ЗИ о. Однако полный гиперхромный эффект при щелочном гидролизе равен примерно 59% (егви в 1,0 М растворе фосфата натрия при pH 7,1 равен 7290 боео продуктов гидролиза в тех же условиях составляет 11600), причем точно такое же увеличение наблюдается при полном фосфоролизе РНК полинуклеотидфосфорилазой [337]. Эти же данные показывают, что некоторый остаточный гиперхромизм нуклеиновых кислот, не связанный со специфической вторичной структурой, может быть довольно большим. [c.618]

За исключением влияния молекулярного веса иа вязкость, седиментацию и связанные с ними физические свойства [347—349[, транспортные рибонуклеиновые кислоты по своему поведению сходны с микросомальиыми нуклеиновыми кислотами (рис. 8-34), хотя их нуклеотидный состав совершенно различен. Изменения коэффициента экстинкции и оптического врашения с изменением температуры вновь указывают на суш,ествование структуры, связанной водородными связями [344, 349, 352], и это подтверждается низкой скоростью реакции с формальдегидом [349[. То, что их структура несколько более стабильна и более упорядочена, чем у микросомальных РНК, видно из того факта, что они имеют более высокую температуру плавления и характеризуются более резким подъемом температурной кривой (т. пл. примерно 60 в 0,1 М растворе хлористого натрия, причем возрастание оптической плотности начинается с 40 ). Повышение или понижение ионной силы увеличивает или уменьшает температуру плавления, а мочевина в высокой концентрации заметно влияет на оптическое поглощение даже при комнатной температуре, что обусловлено понижением температуры плавления [349[. Увеличение оптического поглощения в бессолевом растворе фактически достигает того же значения, что и при максимальной температуре (24%). Эти изменения вновь полностью обратимы, и действительно, при нагревании до 70° при pH 6,8 ((X = 0,2) РНК не теряет своей биологической активности [344]. Хотя остаточным гипохромизмом зачастую можно пренебречь, особенно в случае ДНК, можно заметить, что в случае растворимой РНК из печени крысы [351 [ структурный (после нагревания или прибавления 6 М мочевины) гиперхромизм составляет приблизительно 21%, а гиперхромизм при щелочном гидролизе равен 49%. Это показывает, что и в отсутствие вторичной структуры с ее водородными связями значительная часть оснований остается в таком состоянии, что их плоскости параллельны. (Ср. с соответствующими данными для рибосомальной РНК из Е. oli.) [c.622]

Химический состав энтомопатогенных вирусов. Характер вирусных частиц, как они видны в электронный микроскоп, дает картину вируса как живой молекулы, где на спиральном стержне (helix) нуклеиновой кислоты сидят, как зерна в колосе, протеиновые частицы и между ними определенная доля липоидов. По центру протягивается осевой канальчик, а поверхность покрыта собственно оболочкой вируса. Такая структура была установлена и изучена с помощью диффр акции рентгеновых лучей прежде всего у вируса табачной мозаики, и, по-видимому, она типична для всех вирусов. Форма вирусных частиц определяется участком спирали нуклеиновой кислоты и асимметричностью формы белковых и нуклеиновых компонентов [82]. Число белковых частиц на веретеновидной спирали вируса табачной мозаики составляло 44 на 68 А [c.68]

Оптическая активность белков, полисахаридов и нуклеиновых кислот обусловлена их оптически активными компонентами — аминокислотами и сахарами, а также асимметрией их вторичной структуры, имеющей форму право- или левовинтовых спиралей. Денатурированный белок имеет конформацию беспорядочного клубка и поэтому дает оптическое вращение, отличное от того, которое дает соответствующий нативный белок, содержащий спиральные участки. Оптическое вращение растворов амилопектина, имеющего в основном неспиральное строение, отличается от оптического вращения свежеприготовленной спиральной амилозы, если проводить сравнение в пересчете на один и тот же вес глюкозы. Изменения во вторичной структуре макромолекул удается регистрировать путем измерения удельного вращения не только по всему спектру, но и при одной длине волны. Уже с давних пор известно, что белок по мере денатурации приобретает все более и более отрицательное удельное вращение. Величины [а]п для полностью денатурированных белков и беспорядочно свернутых полипептидов лелсат в интервале от —90 до —125°, тогда как удельное вращение белков в нативном состоянии составляет - -100° и больше. Изменения конформации белков, обусловленные изменением pH, также отражаются на величине удельного вращения. Все эти свойства белковых растворов известны по наблюдениям их удельного вращения при одной длине волны — как правило, при длине волны D-линии натрия. [c.435]

Молекулярная масса биомономеров (аминокислоты, мононуклеотиды, моносахариды и др.) лежит в пределах от 50 до 250 Да. Молекулярная масса биополимеров (белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды и др.) составляет порядка 10 —10 Да, а различных надмолекулярных структур, клеточных органелл и самой клетки — от 10 до 10 Да. При дальнейшем изложении материала численные значения молекулярных масс даются без единицы измерения. [c.32]

Структура и функции белков столь разнообразны, что дополнительную информацию о них можно извлечь, проводя сравнительные исследования иногда это позволяет обойти трудности, кажущиеся на первый взгляд непреодолимыми, путем перехода на другую систему. Число же типов нуклеиновых кислот невелико исключение составляют лишь мРНК, но, как правило, они присутствуют в клетке в слишком малых количествах (или очень трудно поддаются очистке), чтобы можно было проводить обычные исследования. [c.239]

Однако нуклеиновые кислоты как объекты физических исследований имеют несколько явных преимуществ перед белками. Поскольку у этих молекул обычно имеется только четыре типа мономерных звеньев (исключение составляют тРНК), спектр основных взаимодействий значительно уже, чем для белков. Как мы увидим дальше, большинство взаимодействий в высокомолекулярных нуклеиновых кислотах реализуется почти в такой же форме в очень небольших фрагментах нуклеиновых кислот — в ди- и олигонуклеотидах. Поэтому, исследуя такие небольшие фрагменты, удается получить достаточно общие результаты, которые позволяют судить о свойствах значительно более длинных полимеров. Напротив, короткие пептиды не могут служить адекватной моделью для белков и на самом деле их нельзя считать достаточно хорошими моделями даже для вторичной структуры полипептидов. [c.240]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология