Белок структурных элементов клетки

Итак, роль Р-РНК может быть определена как функция адаптера ее задача — донести активированную аминокислоту с присущим ей запасом химической энергии к тем структурным элементам клетки — рибосомам, митохондриям, пластидам, где осуществляется расположение аминокислот в требуемом порядке и где происходит синтез пептидной связи, т. е. собственно построение молекулы белка. Вначале предполагалось, что матрицей, или той химической структурой, которая определяет специфическую последовательность амп- [c.84]

Питание микроорганизмов. Питательные вещества необходимы живым организмам для построения структурных элементов клетки и как источник энергии. Микроорганизмы, за исключением простейших и коловраток, получают питательные вещества в виде молекул простых веществ при всасывании их через цитоплазматическую мембрану из окружающего раствора, так как полимерные молекулы белков, полисахаридов не могут непосредственно усваиваться [c.213]

Липиды составляют вместе с белками и углеводами основную массу органического вещества живой клетки. Они присутствуют в организмах различного происхождения растительных, животных, бактериальных. В высокой концентрации липиды (особенно фосфолипиды) обнаружены в различных органах животных и человека головном и спинном мозге, крови, печени, сердце, почках и т. д., особенно велико содержание липидов в нервной системе (20—25%). Липиды входят в состав всех структурных элементов клетки, в первую очередь клеточных мембран, и мембран субклеточных частиц липиды (в виде липопротеидов) составляют не менее 30% общей сухой массы мембраны. С участием липидов протекают такие важнейщие биохимические процессы, как передача нервного импульса, активный перенос через мембраны, транспорт жиров в плазме крови, синтез белка и другие ферментативные процессы, особенно процессы, связанные с цепью переноса электронов и окислительным фосфорилированием. [c.185]

Основное содержание книги составляет химия наиболее важных природных биополимеров — простых и сложных белков, из которых формируются структурные элементы клетки. Сведения, касающиеся биологических функций этих соединений и морфологии клетки, даны в минимальном объеме. [c.6]

Содержание нуклеиновых кислот в различных клетках и тканях животных и растений оказывается неодинаковым. В тех клетках, где идет активный синтез белков, например в различных железах, в особенности в пищеварительных железах, в быстрорастущих клетках эмбриональных тканей и т. п., всегда содержится большое количество РНК. Одновременно с этим установлено, что нуклеиновые кислоты в этих клетках находятся в состоянии активного обмена, подвергаясь интенсивному распаду и синтезу. Синтез белков в клетке осуществляется пространственно неравномерно, он локализован в отдельных структурных элементах клетки — в секреторных гранулах, в микросомах, ядрышке. В них особенно много РНК. [c.277]

Мельчайшие структурные элементы клетки, различимые только с помощью электронного микроскопа. Фактически участвует в синтезе белка не одна рибосома, а цепочка рибосом (полирибосома). [c.251]

Матричный механизм сборки полипептидной цепи. Биосинтез белков во всех структурных элементах клетки (ядро, митохондрии, хлоропласты, эндоплазматический ретикулум и др.) идет на рибосомах. Поэтому именно на пути исследования структуры и свойств рибосом, а также механизма их взаимодействия с исходными для биосинтеза белков соединениями достигнуты наиболее впечатляющие результаты в выявлении закономерностей новообразования белковых тел. [c.285]

Белки, или протеины (что в переводе с греческого означает первые или < аж-нейшие ), количественно преобладают над всеми другими макромолекулами, присутствующими в живой клетке, и составляют более половины сухого веса большинства организмов. В предьщущей главе мы рассматривали аминокислоты - структурные элементы белков - и простые пептиды, состоящие из небольшого числа аминокислотных остатков, соединенных друг с другом пептидными связями. Теперь мы займемся структурой белков, молекулы которых представляют собой очень длинные полипептидные цепи, построенные из многих аминокислотных звеньев. [c.137]

Белки, из которых построены волокна шерсти и шелка, имеют сопутствующие вещества белкового и небелкового характера. К белковым сопутствующим веществам кератина относятся структурные элементы в виде оболочек и мембран, расположенные на поверхности и между клетками кератина (составляют 8—10% от всей массы волокна). К небелковым примесям относятся красящие и минеральные вещества. [c.17]

Наличие в хлоропластах многочисленных ферментных систем обусловливает и разнообразие биохимических превращений, которые могут осуществляться в этих структурных элементах протоплазмы. Доказано, что хлоропласты способны к синтезу белков и жирных кислот, к включению фосфора в фосфолипиды и ацетата в высшие жирные кислоты. Всеми этими данными подчеркивается, что роль хлоропластов не ограничивается их непосредственным участием только в процессе фотосинтеза. Несомненно активное участие хлоропластов во всем сложном комплексе процессов жизнедеятельности растительной клетки. [c.108]

Для жизненной функции клеток решающее значение имеют белки и нуклеиновые кислоты. Белки — главный органический компонент цитоплазмы. Некоторые белки относятся к структурным элементам клетки, другие — к имеющим важное значение ферментам. Радиационное повреждение белков состоит в уменьшении их молекулярной массы в результате фрагментации полипептидных цепочек, в изменении растворимости, нарушении вторичной и третичной структуры, агрегировании и т. п. Биохимическим критерием радиационного повреждения ферментов является утрата ими способности осуществлять специфические реакции. При интерпретации пострадиационных изменений ферментативной активности in vitro наряду с радиационными нарушениями самого фермента следует учитывать и другие повреждения клетки, прежде всего мембран и органелл. Чтобы вызвать явные изменения ферментативной активности в условиях in vitro, требуются значительно большие дозы, чем in vivo. [c.16]

Обоснование того, что прокариотный и эукариотный типы клеточной организации являются наиболее существенной границей, разделяющей все клеточные формы жизни, связано с работами Р. Стейниера (К. 81ашег, 1916—1982) и К. ван Ниля, относящимися к 60-м гг. XX в. Поясним разницу между прокариотами и эукариотами. Клетка — это кусочек цитоплазмы, отграниченный мембраной. Последняя под электронным микроскопом имеет характерную ультраструктуру два электронно-плотных слоя каждый толщиной 2,5 —3,0 нм, разделенных электронно-прозрачным промежутком. Такие мембраны получили название элементарных. Обязательными химическими компонентами каждой клетки являются два вида нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), белки, липиды, углеводы. Цитоплазма и элементарная мембрана, окружающая ее, — непременные и обязательные структурные элементы клетки. Это то, что лежит в основе строения всех без исключения клеток. Изучение тонкой структуры выявило существенные различия в строении клеток прокариот (бактерий и цианобактерий) и эукариот (остальные макро- и микроорганизмы). [c.18]

Мельчайшие структурные элементы клетки, различимые только с помощью электронного микроскопа. Фактически участвует в синтезе белка ие одна рибосома, а цепочка рибосом (полирибосома). С помощью рибосом, извлеченны.ч из клетки, можно вести этот процесс вне ее, т. е. п vitro . [c.338]

Нуклеопротеиды и нуклеотиды играют большую биологическую роль. Они не только являются структурными элементами клетки, ее ядра и протоплазмы, но и выполняют важнейшие и специфические функции в живом организме. Деление клеток, биосинтез белков (стр. 326), передача паследст-венных свойств и многообразные коферментные функции (стр. 227) тесно связаны с пуклеопротеидами и нуклеотидами. [c.54]

Тата и сотр. [88] недавно систематически исследовали биохимические изменения, наблюдающиеся после введения тироксина или трииодтиронина здоровым крысам и крысам с удаленной щитовидной железой. Тиреоидные гормоны повышают окислительную и фосфорилирующую способность митохондрий и синтез белка в клетке в концентрациях, не оказывающих in vitro никакого действия. Авторы пришли к выводу, что эти гормоны влияют на системы ферментов, обеспечивающих сохранность структурных элементов клетки, таких, как митохондрия и эндоплазматический ретикулум однако первичное метаболическое действие тироксина на метаболизм выяснить они не смогли. [c.378]

Впервые идея о применении значительной центробежной силы для осаждения и определения размеров коллоидных частиц была высказана и опробована на практике еще в 1913 г. Думан-ским. Однако потребовались долгие годы теоретических и практических изысканий, прежде чем Сведбергрм (1940 г.) были разработаны теоретические основы данного метода и создана первая ультрацентрифуга со скоростью вращения ротора до 65 ООО об1мин. К настоящему времени методы аналитического и препаративного ультрацентрифугирования получили широкое применение в исследованиях белков и нуклеиновых кислот и при изучении структурных элементов клетки. [c.142]

Как уже говорилось выше, ио данным электронной микроскопии, внутренняя область клетки отделена от внешней среды с помощью поверхностного слоя цитоплазмы, имеющего характер мембраны (50—70А толщиной), и все заполняющие клетку органеллы — ядро, митохондрии, рибосомы и др. — отделены друг от друга и от заполняющей клетку эндоплазмы. В некоторых случаях органеллы имеют специальные мембраны (например, ядро в клетках высших организмов), в других случаях разделительной перегородкой является само вещество частицы (например, у митохондрий и рибосом). Структурные элементы клетки содержат значительный процент белков и чаще всего липиды, т. е. группу водонераствори.мых жирорастворимых веществ. Смысл подобной структуры клеток — в пространственном разделении химических реакций в клетке. Сквозь все мембраны, как внешние, так и внутреннпе, непрерывно идут процессы переноса. Процессы переноса в клетке бывают двоякие. Биологически важным является активный транспорт, т. е. перенос ионов и молекул разных веществ против градиента концентращга пз области, где концентрация низка, туда, где концентрация выше. Этот процесс лежит в основе питания и секреторной функции клетки, т. е. поглощения ею из внешней среды необходимых веществ и выделения в среду веществ, используемых другими клетками и тканями. Этот же процесс внутри клетки направляет одни вещества в ядро, дрз гие в митохондрии, третьи в рибосомы и т. д. [c.176]

Белковый состав клетки неоднороден. Наряду с растворенными в цитоплазме белками типа альбуминов, глобулинов,, нуклеопротеидов, выполняющих ферментную, регуляторную и транспортную функции, клетка содержит белки, тесно связанные со структурными элементами клетки, липопротеиды, гликопротеолипиды клеточных стенок и мембран [Ткаченко и др., 1969]. [c.75]

Среди многочисленных компонентов биосистем молекулярного уровня исключительная роль в процессах жизнедеятельности, бесспорно, принадлежит белкам. Активно участвуя практически во всех протекающих в клетках и организме процессах, они наделены поистине универсальными биофизическими и биохимическими свойствами. Белки обладают способностью к взаимному превращению всех необходимых для жизни видов энергии тепловой, механической, химической, электрической и световой. Кроме того, они входят в состав соединительных и костных тканей, кожи, волос и других структурных элементов всех уровней живого организма, выполняя динамическую опорную функцию и обеспечивая нежесткую взаимосвязь органов, их механическую целостность и защиту. Нет смысла перечислять все функции белков, спектр их действия огромен. Отметим лишь, что по разнообразию своих физических и химических проявлений белки несопоставимы с возможностями любого другого класса соединений живой и неживой природы. Они "умеют" делать все, и именно поэтому назначение генетического аппарата любого живого организма сведено к хранению информации только о белках и к их синтезу. Биосистемы всех уровней, в том числе и молекулярного, можно считать "произведениями" белков. При функциональной универсальности природных аминокислотных последовательностей деятельность каждого отдельного представителя этого класса уникальна в отношении функции, механизма действия, природы лиганда и внешней среды. И, наконец, белки проявляют высочайшую активность в физиологических, мягких условиях и не образуют при своем функционировании побочных продуктов. [c.50]

Еще 50 лет назад ученые Осборн и Мендель доказали, что в белке пшеницы мало лизина. В настоящее время установлено, что лизин в организме является не только структурным элементом белка, но и въшолняет ряд важных биохимических функций — является предшественником карнитина и оксилизина, способствует транспорту кальция и стронция в клетки и др. В настоящее время во многих странах препарат лизина добавляют к хлебу для повышения его биологической ценности, а также для улучшения внешнего вида. Доказано, что лизин улучшает аппетит, способствует секреции пищеварительных ферментов, предотвращает кариес зубов у детей. [c.159]

Известно, что эффект стероидных гормонов реализуется через генетический аппарат путем изменения экспрессии генов. Гормон после доставки с белками крови в клетку проникает (путем диффузии) через плазматическую мембрану и далее через ядерную мембрану и связывается с внутриядерным рецептором-белком. Комплекс стероид-белок затем связывается с регуляторной областью ДНК, с так называемыми гормончувствительны-ми элементами, способствуя транскрипции соответствующих структурных генов, индукции синтеза белка de novo (см. главу 14) и изменению метаболизма клетки в ответ на гормональный сигнал. [c.297]

Клеточная мембрана и сеть эндоплазматических мембран являются существенным элементом каждой живой клетки. Они не только отграничивают друг от друга клетки и их структурные элементы, но и обеспечивают активный транспорт низкомолекулярных веществ. Основной биологической функцией эндоплазматической сети и связанного с ней образования — так называемого аппарата Гольджи является, по-видимому, синтез основных биополимеров клетки и их транспортировка в нужные участки клетки . В участках так называемой шероховатой сети с эндоплазматическими мембранами связаны рибонуклеопротеидные частицы — рибосомы, в которых происходит синтез белка. В гладких участках эндоплазматической сети происходит биосинтез полисахаридов и липидов. [c.600]

Содержимое клетки, окруженное ЦПМ, называется цитоплазмой. Фракция цитоплазмы, имеющая гомогенную консистенцию и содержащая набор растворимых РНК, ферментных белков, продуктов и субстратов метаболических реакций, получила название цитозоля. Другая часть цитоплазмы представлена разнообразными структурными элементами внутрицитоплазматиче-скими мембранами (если они есть), генетическим аппаратом, рибосомами и включениями разной химической природы и функционального назначения. [c.54]

Важно подчеркнуть, что в бактериальной клетке содержатся структуры и веш ества, которых нет у животных и растений, например, чередуюш,аяся последовательность ЛГ-ацетилглюкозами-на и iV-ацетилмурамовой кислоты не встречающаяся в составе белков а, е-диаминопимелиновая кислота 1)-формы аланина и глутаминовой кислоты. Эти структурные элементы составляют ахиллесову пяту бактерий, используемую врачами в борьбе с инфекцией. По компонентам и структуре клеточной стенки и биохимическим механизмам ее синтеза бактерии коренным образом отличаются от животных и растений. Поэтому лекарственные [c.12]

Основная биологическая роль серы заключаеюя в создании определенной структурной и функциональной организации живой клетки. Серосодержащая сульфгидрильная группа является важный структурный элементом белка на молекулярном уровне. Образующиеся сульфидные мостики обусловливают вторичную и тре ичную структуры белковой молекулы. Большов значение имеют 5Н-группы и в надмолекулярной организации живой материи /I0,I8,4I, f2,44, 53/. [c.117]

Однако количество информации, заключенной в одной-единственной клетке человека, все еще намного превьннает возможности доступных в настоящее время цифровых компьютеров человек пока еще не способен выразить в цифрах все многообразие биохимических фактов и взаимосвязей. Двадцать аминокислот, из которых построены все белки-это не просто двадцать кодирующих единиц, ибо значение любой данной аминокислоты в белке может быть различным. Например, значение серина может быть обусловлено тем, что в молекуле этой аминокислоты содержится полярная гидроксильная группа, способная образовывать водородную связь. Оно может быть также связано с тем, что серин входит в качестве важного структурного элемента в состав активного центра фермента (в случае трипсина) или регуляторного центра (в случае гликоген-фосфорилазы) или же быть носителем фосфатных групп (в казеине-белке молока). Перевести четырехбуквенный язык ДНК и двадцатибуквенный язык белков на язык цифр в том случае, когда эти буквы имеют множество значений, пока еще не представляется возможным. [c.852]

При получении ферментного белка его легче извлечь из цитоплазмы, где он находится в растворимом состоянии, но весьма важно уметь выделять его из структурных образований клетки (ядра, оболочки, митохондрии, микросомы и др.), в которых он бывает более или менее прочно фиксирован. Предварительное отделение структурных элементов облегчает получение растворимых ферментных белков, находящихся в цитоплазме. Чтобы извлечь структурно-связанные ферменты, нужно либо получить из клеток их комплексы (с балластными веществами) и затем разрушить, либо разрушить комплекс в клетке с тем, чтобы в растворе иметь только сами ферменты. Обычно ферменты освобождаются из комплексов химическим воздействием, как обработкой бутанолом, растворами детергентов, как например, холата и дезоксихолата, натрийдоцедилсульфата, твина, эмазола и др. Весьма эффективно применять для этой цели гидролитические ферменты, как например, липазы, нуклеазы или протеолитические. В последнем случае надо иметь в виду, что выделяемый из комплекса ферментный белок может быть частично или полностью расщеплен вместе с балластными белками, от которых стремятся избавиться. [c.141]

До того как был выяснен в общих чертах механизм синтеза белков — основных структурных элементов жизни,— можно было, пожалуй, спорить о целесообразности очень сложных расчетов скоростей образования веществ в клетках с помощью статистических представлений и учета всевозможных осложнений. Но в настоящее время бесспорные данные о том, как образуются белки и нуклеиновые кислоты, не оставляют сомнений в относительно малой ценности упрощенных трактовок, построенных на аналогиях с хаотизированными коллективами. Развитие реальных динамических структур шло по пути постепенного вытеснения признаков хаоса и превращения самой структуры в некоторое подобие механизма, отличающегося необыкновенной точностью. -Поэтому обычные кинетические приемы годны только по отношению к небольшим участкам клетки и то при условии, что множество факторов стабилизировано во время измерений. [c.120]

Начиная с 5—6-х суток, в культурах наряду с мелкозернистыми отложениями десмогликогена появляются крупные аморфные скопления лиогликогена, возникающие, по мнению А. Л. Шабадаша, в результате нарушения симплекса между белком и гликогеном, что, как нам кажется, должно рассматриваться как первый гистохимический сигнал старения клетки, ее неспособности связывать гликоген со структурными элементами. Возможно, что стареющая клетка культуры, продолжая накапливать гликоген, теряет способность его расходовать, вследствие чего большие количества лиогликогена накапливаются в клетках культуры, богато снабжаемых питательными веществами. В погибших клетках культуры гликоген не обнаруживается, однако имеются зерна полисахарида, дающего положительную окраску по Шабадашу, но не исчезающего при воздействии амилазы. Природа этого вещества нами пока не выяснена. [c.215]

Бактериальная клетка состоит из оболочки, протоплазмы, ядерного вещества и некоторых других элементов. Оболочка, одевающая клетку снаружи, придает ей форму и защищает ее от внешних неблагоприятных воздействий. Под оболочкой находится протоплазма (цитоплазма) — полужидкое коллоидное вещество, состоящее из воды, белков, углеводов, жиров, минеральных веществ и других компонентов. Сверху протоплазма покрыта перепонкой (цитоплазматической мембраной), от которой зависит проницаемость клетки, т. е. способность пропускать одни и задерживать другие вещества. Б протоплазме имеются структурные элементы и ядерное вещество, обособленное в ядерную структуру или распределенное в цитоплазме диффузно (диффузное ядро). Ядерное вещество сохраняет наследственные свойства данного вида. Б протоплазме бактерий могут находиться метахроматин, жир, гликоген и другие включения. [c.8]

Проницаемость в живых клетках представляет собой активный процесс и имеет мало общего с молекулярной диффузией или осмотическим потоком. Наоборот, активный транспорт осуществляется чаще всего против градиента концентрации, т. е. в направлении от мепьшей концентрации к большей. Ясно, что это — сложное явление, в котором обязательно должна потребляться энергия, так как движение веществ в направлении, обратном диффузии, связано с уменьшением энтропии. Активный перенос веществ как внутрь клетки из внешней среды, так и внутрь различных структурных элементов из заполяющей клетку гиалоплазмы осуществляется особыми нерастворимыми белками и белковыми комплексами, образующими наружную клеточную мембрану и различные структурные образования внутри клеток. Активный транспорт через мембраны и внутрь клеточных органелл связан с протеканием химических реакций, конечно, ферментативных. Поэтому проблема проницаемости и соответствующая функция белков тесно связана с их ферментативной функцией. С другой стороны, с помощью активного транспорта осуществляется один из механизмов автоматического регулирования. Как мы увидим дальше, регулирование проницаемости митохондрий осуществляется путем их сокращения пли расслабления. Причиной этого движения яляется сократительная реакция в особом белке, т. е. это явление вполне аналогично сокращению мышцы. [c.139]

Рибосомы — универсальный механизм, синтезирующий белки в клетке. Всюду, где идет синтез белка, имеются рибосомы. Они найдены в последнее время и в составе клеточного ядра, в котором синтезируются специфические ядерпые белки. Не существует пи одпого убедительного эксперимента, в котором был бы показан синтез белка без рибосом. (В зеленых листьях растений, как показано Сисакяном, эту роль играют пластиды). Смысл этого ясен, если принять, что в клетке роль структурных элементов заключается в пространственном разделении химических реакций. [c.429]

При экстрагировании цельной ткани белки могут быть отделены от каждого из структурных элементов, входящих в состав клетки. Предварительное отделение структурных элементов облегчает выделение и идентификацию каждого из компонентов. Описан ряд методов, пригодных для отделения в относительно неизмененном состоянии ядер и митохондрий от других составных частей клетки. Шнейдер и Хогебум [52] опубликовали недавно обзор методов, применяемых в этой области, и достигнутых при их помощи результатов. До сих пор количество выделенных фракций клеток, естественно, было мало. Перри [53] получил неизмененные миофибрилы, обрабатывая срезы мышц коллагеназой. Оболочки клеток бактерий [40] и тени [2] эритроцитов были разделены после разрушения клеток. [c.14]

Для всех фототрофных бактерий характерно общее свойство в условиях интенсивного роста начальные продукты ассимиляции ими углекислоты и органических соединений используются непосредственно и преимущественно на синтез белков, нуклеиновых кислот и других жизненно важных компонентов клетки. Поэтому среди ранних продуктов бактериального фотосинтеза обнаруживаются в значительном количество аминокислоты, а углеводов синтезируется меньше, чем у растений. Однако какое-то их количество не только как структурных элементов, но и как запасных продуктов может образовываться и в растущих культурах (van Gemerden, 1968а). [c.70]