БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Аминокислоты и белки

Нетрудно видеть, что перечисленные выше факторы, причудливо сочетаясь друг с другом, могут обеспечить огромное разнообразие белковых веществ. Однако мы перечислили лишь те факторы, которые обеспечивают разнообразие так называемых простых белков, построенных только из аминокислот. Между тем существуют и так называемые сложные белки, которые также явятся предметом изучения в курсе биологической химии. Сложные белки состоят из белка и какой-либо небелковой части. Разнообразие небелковых остатков, соединенных в сложных белках с белковой молекулой, столь резко увеличивает количество возможных вариантов, что разнообразие строения, химических и биологических свойств белков становится труднообозримым. [c.273]

Существенно переработаны в свете новых данных главы, посвященные обмену веществ. Учитывая все возрастающее значение биохимии для медицины, особое внимание уделено регуляции и патологии обмена углеводов, липидов, белков и аминокислот, включая наследственные нарушения обмена. Обстоятельно изложены многие вопросы, которым не всегда уделялось в курсе биологической химии (особенно в учебниках по биологической химии, переведенных с английского языка) должное внимание. Это касается, в частности, особенностей химического состава и процессов метаболизма в норме и патологии таких специализированных тканей, как кровь, печень, почки, нервная, мышечная и соединительная ткани. [c.11]

Хроматография на бумаге оказалась исключительно ценным способом исследования весьма малых количеств многих органических веществ, особенно в области биологической химии. Применение этого способа для разделения аминокислот, содержащихся в продуктах гидролиза белков, для изучения состава различных [c.233]

Многолетний опыт преподавания биологической химии для студентов биотехнологического и фармацевтического факультетов в Санкт-Петербургской государственной химико-фармацевтической академии дал авторам возможность в учебнике, предназначенном для биотехнологов, представить информацию, весьма полезную также для провизоров. Учитывая тот факт, что аминокислоты, белки, ферменты, витамины и гормоны являются целевыми продуктами биотехнологии, разделы, посвященные этим структурам, представлены достаточно подробно и по возможности профилированы по каждой из этих специальностей (главы 2—13). Авторы считали важным ознакомить студентов с такими прикладными аспектами молекулярной биологии, как биохимия иммунитета, клеточная и генетическая инженерия (главы 30—31). В ряд разделов введен материал, который подчеркивает практическое значение биохимии для будущей профессиональной деятельности. [c.3]

Среди разделов биологических наук одно из ведущих мест занимает биологическая химия, изучающая химический состав организмов и химические процессы, происходящие в живой материи. Для проведения научно-исследовательских работ в области биохимии требуется огромное число химических реактивов и препаратов, ассортимент которых в настоящее время приближается к 5000 наименований. Химические реактивы и препараты, применяемые в биохимических исследованиях, носят общее название биохимических препаратов. Они включают в себя обширную группу химических соединений природного и синтетического происхождения. К биохимическим препаратам обычно относят аминокислоты, их производные и продукты их превращения (метаболиты) пептиды и полипептиды (белки) ферменты и коферменты компоненты [c.57]

В учебном пособии приведены работы по химии углеводов, липидов, аминокислот, белков, ферментов, гормонов, биологических жидкостей и тканей. [c.2]

В выпуске Биологическая химия в настоящее время освещаются Общие вопросы. Методы биохимических исследований. Биохимия белков, аминокислот и нуклеиновых кислот. Ферменты. Витамины. Гормоны. Другие биологически активные соединения. Биохимия микроорганизмов. Вирусы. Антимикробные тела. Иммунохимия. Биохимия растений. Биохимия животных. Медицинская биохимия. Биохимия питания и кормления. Техническая биохимия. Биохимические вопросы фармакологии и токсикологии. Новые книги, поступившие в редакцию. [c.34]

Хроматография на бумаге оказалась исключительно ценным способом исследования весьма малых количеств многих органических веществ, особенно в области биологической химии и химии природных соединений. Применение этого способа для разделения аминокислот, содержащихся в продуктах гидролиза белков и пептидов, для изучения смесей различных природных веществ и даже для установления состава многих сложных реакционных смесей [c.287]

Область органической химии, посвященная изучению структуры и химических свойств соединений, синтезируемых живыми организмами, исключительно велика по объему и чрезвычайно разнообразна. Многие типы природных соединений, рассмотренные в предыдущих главах, например углеводы, аминокислоты, белки и пептиды, а также алкалоиды, были исследованы настолько детально, что описанию их распространения в природе, методов выделения и анализа, установления структуры, рассмотрению их химических реакций, способов синтеза, биологических функций и биогенетических реакций, приводящих к их образованию, посвящены (или могут быть посвящены) целые тома или даже серии томов таков объем наиболее важных областей, связанных с исследованием природных соединений. [c.417]

Современная биологическая химия в настоящее время дает ответ на вопрос, как осуществляется синтез белковых веществ, с помощью каких ферментов происходит отбор, всегда в строгом порядке, различных аминокислот при конструировании белков, специфичных для различных живых существ. Биохимики сумели стать на путь точного эксперимента для разрешения поставленных вопросов. [c.429]

Систематизируйте знания о функциях нуклеотидов. Для этого перенесите в тетрадь и заполните табл. 10.1. В ходе этой работы, пользуясь учебником Биологическая химия , вспомните значение нуклеотидов в трансдукции сигналов, синтез нуклеиновых кислот и белков, регуляцию дыхания, образование углеводов, сложных липидов, аминокислот и обезвреживание веществ. [c.257]

В микробиологической промышленности предстоит значительно увеличить производство товарного микробиологического белка и аминокислоты лизина (кормовая добавка), антибиотиков для кормовых и ветеринарных целей, кормовых витаминов, ферментных препаратов, премиксов (смесей биологически активных веществ — витаминов, микроэлементов, аминокислот), бактериальных удобрений (препаратов, содержащих полезные для сельскохозяйственных растений микроорганизмы) и Другой продукции. Так химия должна помочь решению одной из важнейших задач в области сельского хозяйства — развитию животноводства. [c.7]

Направленное введение Р1 в определенные участки белков или нуклеиновых кислот позволит решать вопросы биохимии с использованием координационной химии. Для этого необходимо изучение модельных систем - комплексов Р1 с составными частями белков ( аминокислотами ) и нуклеиновых кислот (производными пиримидинов). Индивидуальные диастереомеры комплексов Р1(П) и Рё(11) с оптически активными аминокислотами могут оказаться биологически активными веществами и составить основу лекарственных препаратов, например, противоопухолевых. [c.50]

Лишь очень немного определенных изменений химических свойств наблюдалось как результат облучения. Значительные изменения физических свойств могут быть вызваны незначительными химическими изменениями, которые слишком малы для их обнаружения. Таким образом, о радиационной химии белков известно очень мало. Нельзя сказать, что в этом вопросе у нас меньше знаний, чем в области синтетических полимеров, которые мы рассматривали в предыдущих главах. Но исследователи, работающие с биологическими полимерами, находятся в невыгодном положении из-за незнания точной структуры вещества, т. е. последовательности расположения аминокислот в молекуле белков, за исключением инсулина [59]. По этой причине точные сведения в этой области накапливаются сравнительно медленно. Представляется, что детальное исследование результатов облучения инсулина было бы особенно перспективным. Начало в этом направлении уже положено. Подробнее на этом мы остановимся ниже. [c.225]

Если вы посмотрите, сколькими способами можно объединить тридцать (или даже меньше) аминокислот в длинные цепи, содержащие сто или больше звеньев, то поймете, почему известно такое множество белков и почему в живых тканях животных и растений содержится много различных белков. Ферменты — биологические катализаторы — также относятся к белкам. Конечно, каждый фермент имеет свою особую структуру, определяемую последовательностью и пространственным расположением аминокислот, из которых он состоит. Самым замечательным в химии живых организмов является, вероятно, способность к избирательному синтезу белков с определенной структурой — единственной из бесчисленного множества возможных структур. [c.518]

Получение нетрадиционных пиш,евых продуктов связано с решением ряда научно-технических проблем поиск методов формования и структурирования смесей белков при переработке в продукты с необходимыми физико-химическими свойствами, придание продуктам необходимых цвета, вкуса и запаха с помощью пищевых красителей, вкусовых и ароматических добавок, регулирование состава и биологической ценности продуктов обогащением их аминокислотами, витаминами, микроэлементами и другими незаменимыми пищевыми добавками. Решение этих проблем невозможно без использования разнообразных продуктов малой химии специального качества, производство многих из них потребуется организовать заново. [c.25]

ВОДИЛИСЬ, для детального изучения химизма протекающих при модификации белков процессов. Как следствие этого мы обнаруживаем пробел в науке о белке, т. е. пока не имеется детальных и всесторонних знаний о белке с точки зрения органической химии, хотя известно, что белки вступают в большое число разнообразнейших реакций. Эта область исследования белков — очень плодотворное поле деятельности для исследователя, обладающего смелостью, неослабным терпением и большой изобретательностью, который к тому же способен скрупулезно вникать в детали и непоколебимо верить в имеющуюся в конечном счете возможность разрешить сложную задачу установления точного строения и реакционноспособ-ности этого важнейшего класса очень сложных природных полимеров. В настоящее время, когда достигнуты большие успехи в выяснении последовательности аминокислот во многих белках и в определении вторичной и третичной структуры этих полимеров, химики-органики имеют в своем распоряжении доступные материалы, которые могут быть использованы в качестве удобных моделей для изучения специфических химических и биологических модификаций, механизма этих процессов и других аспектов структуры и реакционноспособности белков. В течение последнего десятилетия наметились большие успехи в этой области, основу для которых предоставили уже исследованные вещества, использованные в качестве моделей. [c.331]

Вполне понятно, что процессы ионизации весьма разнообразны и играют важную роль в реакциях, протекающих в водной (биологической) среде. Однако ионизация не единственный химический процесс, который может иметь место в биологической системе (организме). Аминокислоты — органические молекулы, способные участвовать в реакциях, хорошо известных химику-орга-нику. Можно поэтому ожидать, что подобные реакции протекают и в биологических системах, знакомых биохимикам. Однако проблема заключается в том, что обычные условия проведения химических реакций (высокая температура, безводные органические растворители и т. д.) нельзя переносить на биохимические системы, где все процессы протекают в водной среде при температуре живого тела, с использованием биологических катализаторов— ферментов. Тем не менее для химика-биоорганика интересно сравнить пути реакций, протекающих in vitro, т. е. при химическом синтезе, и in vivo, т. е. в организме. Различия и сходство, преимущества и недостатки моделирования лучше всего видны при параллельном рассмотрении этих процессов, начиная с химии аминокислот и кончая органическим синтезом и биосинтезом белков. [c.45]

Хроматографический анализ органических веществ развивался попутно с хроматографией неорганических веществ. В 1935— 1936 гг. появились первые сообщения об успешном применении метода Цвета в анализе синтетических красителей. Из жидкофазных вариантов хроматографии наиболее широкое применение в органической и биологической химии получила бумажная хроматография. Это тонкий микрометод, позволяющий разделять смеси нескольких десятков компонентов на полоске пористой бумаги, которая выполняет роль хроматографической колонки. Хроматограмма получается в виде пятен, окраска которых соответствует природной окраске разделяемых компонентов смеси. При анализе бесцветных веществ пятна проявляют, опрыскивая бумагу реактивом, образующим с разделяемыми компонентами окрашенные соединения. Например, при определении аминокислотного состава белков после их гидролиза бумагу опрыскивают раствором нин-гидрина, в результате чего на поверхности бумаги появляются пятна розового цвета, соответствующие индивидуальным аминокислотам (см. рис. 1.2). Если разделяемые бесцветные вещества обладают способностью к флуоресценции, бумагу облучают ультрафиолетовыми лучами (кварцевой или ртутной лампой) и тогда хроматограмма становится видимой. Этот случай можно наблюдать при разделении смеси антрахинонов, пятна которых в ультра- [c.9]

Настоящее издание переработано и дополнено с учетом замечаний и пожеланий, а также в соответствии с программой по органической химии для средних школ. В связи с этим значительно расщирены разделы, связанные с объяснением механизмов органических реакций, более подробно изложены главы по фенолам, жирам, аминокислотам, белкам и углеводам. Включены новые главы, посвященные гетероциклическим соединениям, строению и биологической роли нуклеиновых кислот. [c.4]

С. Углеводы, аминокислоты, белки. D. Алициклические соединения. Е. Производные бензола. F. Конденсированные карбоцикли-ческие соединения. G. Гетероциклические соединения. Н. Алкалоиды. I. Терпены. J. Стероиды. 11. Биологическая химия. А. Общие вопросы. В. Методы. С. Микробиология. D. Ботаника. Е. Питание. F. Физиология. G. Патология. Н. Фармакология. I. Зоология. 12. Пищевые продукты. 13. Химическая промышленность и различные химические продукты. 14. Вода. Сточные воды. 15. Почва. Удобрения. 15А. Инсектициды и стимуляторы роста. 16. Ферментативная промышленность. 17. Фармацевтическая химия. Косметика. Парфюмерия. 18. Технология неорганических веществ. 19. Стекло, керамика, эмали. 20. Цемент, бетон и другие строительные материалы. 21. Топливо и продукты пиролиза. 22. Нефть, смазочные масла, асфальт. 23. Целлюлоза, лигнин, бумага—продукты древесины. 24. Взрывчатые вещества. 25. Красители. Текстильная химия. 26. Краски, лаки, чернила. 27. Жиры, масла, воск, детергенты. 28. Сахар, крахмал, камеди. 29. Кожа. Клей. 30. Каучук и другие эластомеры. 31. Синтетические смолы и пластики. [c.46]

Пептидная теория дала ответ на вопрос о типе химического строения белковых веществ. Дальнейщее развитие химии белков было невозможно без рещения новой, не менее трудной задачи — установления деталей строения индивидуальных белков. Точное представление о порядке соединения аминокислот в полипептид-ные цепи, о расположении сульфгидрильных мостиков между такими цепями было необходимо не только как непременное условие подхода к самой заманчивой цели органической химии — синтезу белковых веществ. Развитие биологической химии, в особенности энзимологии и иммунохимии, вызвало возникновение новых проблем, проблем взаимосвязи строения белковых веществ с теми биологическими функциями, которые они выполняют Б организме. Разрешение биохимических проблем не менее настоятельно требовало точного знания деталей строения индивидуальных активных белков. [c.130]

Наиболее основательной переработке подвергся раздел, посвященный биологической химии, так как исследования в этой области развивались особенно быстро. Первые пять глав, относящихся к химии углеводов, липоидов, белков, нуклеиновых кислот, нуклеонротеидов и ферментов, существенно изменены и дополнены новым материалом. Фос-фолиноиды рассматриваются как фос-фатидильные производные. Глава, посвященная белкам, дополнена сведениями о хроматографии и аминокислотах здесь же сказано о расшифровке Сэнгером строения молекулы инсулина. Имеющие важное [c.8]

Гидролиз белков, по существу, сводится к гидролизу полипептид-ных связей, К этому же сводится и переваривание белков. При пищеварении белковые молекулы гидр<злизуются до аминокислот, которые, будучи хорошо растворимы в водной среде, проникают в кровь и поступают во все ткани и кл(тки организма. Здесь наибольшая часть аминокислот расходуется на синтез белков различных органов и тканей, часть - на синтез гормонов, ферментов и других биологически важных веществ, а остальные лужат как энергетический материал. Развитие новых экспериментальных методов исследования в органической химии обусловило успехи в изучении структуры белка, В настоящее время раапичают первичную, вторичную и третичную структуры белковой молекулы. [c.420]

Динамическая стереохимия, изучающая конформационные равновесия молекул, влияние пространственного строения молекул на их реакционную способность — актуальная область теоретической органической химии. Конформационные представления имеют большое значение в молекулярной биохимии, молекулярной биологии, молекулярной фармакологии, так как биологическая активность большинства природных соединений (аминокислот, пептидов, белков, ферментов, углеводов, ДНК, РНК, стероидов, алкалоидов), а также лекарственных веществ зависит от их пространственного строения. В связи с этим большой интерес представляет конформационный анализ молекулярных структур, содержащих конформационно подвижную циклогексановую систему. К этим соединениям относятся, в частности, производные циклогексана, содержащие алкильные, винильные, этинильные и кислородсодержащие функциональные фуппы —С=0, —ОН, —СО—СН3, —О—СО—СН3. Большое практическое значение имеют производные циклогексана с эпоксидной функциональной группой — алкициклические эпоксиды, являющиеся исходными соединениями синтеза эпоксидных полимеров с ценными физико-химическими свойствами. [c.66]

Сказанное только что родилось иэ скромного, не имевшего серьезной аргументации предположения Меклера о стереокомплементарности аминокислоты с антиаминокислотой. Затем, отнюдь не в результате прямых экспериментальных и теоретических исследований, а с помощью лишь одной силлогистики, оно последовательно, как бы само собой, стало превращаться в постулат, принцип, открытие, закон, фундамент всей биологии, смысл и цель Жизни и, наконец, в нечто такое, что не имеет еще научного названия. Подобных обобщений не знала не только биология, но и физика и химия на протяжении всей истории естественных наук. Поэтому велико желание убедиться в соответствии декларируемых Меклером и Идлис идей действительному положению дел и справедливости такой высочайшей самооценки авторами их умозаключений. Именно "умозаключений", а не результатов экспериментальных и теоретических разработок механизмов свертывания полипептидных и полинуклеотидных цепей, их взаимодействий, трехмерных структур и конформационных свойств белков. Об этом можно судить по следующей фразе Меклера и Идлис в работе 1993 г. "Считаем необходимым еще раз подчеркнуть, что общий стереохимический генетический код не придуман ad ho , не сформулирован "по аналогии", а выведен логически, в результате экстраполяции вниз - до самого низшего уровня организации биологических систем - закономерностей взаимного узнавания и связывания друг с другом элементарных структур иерархии биологических организмов и систем последующих уровней их организации органов, тканей, клеток, субклеточных структур, биополимеров и, наконец, мономеров, из которых эти биополимеры построены" [352. С. 41]. Открытия кода Н-Н и Т-кода потребовали, как известно, диаметрально противоположного направления поиска. [c.532]

В XX в. большое число открытий привело к подлинному расцвету биохимии. Фундаментальные исследования в области энзимологии, химии белков, липидов, углеводов, идентификация молекулярных механизмов основных обменных процессов, а также структуры и функций генома вывели биохимию на уровень основной количественной биологической науки. Велика роль российских ученых в становлении и развитии биохимии. Приоритетные исследования — белков и аминокислот (А. Я. Данилевский, С. С. Салазкин, М. В. Ненц-кий и др.) витаминов (Н. И. Лунин, К. А. Сосин, В. В. Пашутин) тканевого дыхания (А. Н. Бах, В. И. Палладии) трансаминирования аминокислот (А. Е. Браунштейн) механизмов механохимического сопряжения (В. А. Энгель-гардт) химии нуклеиновых кислот и механизмов биосинтеза белка (А. Н. Белозерский, А. С. Спирин) биоэнергетики (В. П. Скулачев) структуры и функций генома (Г. П. Георгиев) и работы других российских ученых внесли огромный вклад в современную биохимию. [c.5]

В Киевском институте физико-органической химии и угле-химии (АН УССР была изучена технология получения аминокислотной смеси из сухого активного ила (влажность 10%), взятого на Бортнической станции биологической очистки сточных вод [8]. В этом иле с количеством протеина 38,2% содержались основные аминокислоты (% к массе абсолютно сухого белка) лизин — 7 аргинин —7,15 гистидин — 2,47 фенилаланин — 4,93 валин—5,46 лейцин —6,15 изолейцин — 5. [c.180]

Значительное количество работ в области радиационной химии водных растворов было предпринято с целью установления механизмов химических реакций, индуцированных излучением в биологических системах. Такие большие органические молекулы, как стероиды, углеводы, аминокислоты, пептиды, белки, ферменты, витамины и гормоны, уже давно привлекают внимание исследователей в области радиационной химии в связи с той фундаментальной ролью, которую они играют в процессах функционирования живых организмов [18]. Сложность этих больших молекул заставляет выработать несколько иной подход при исследовании радиационнохимических процессов, протекающих при их участии, отличный от радиационной химии простых молекул (разд. III,В, 1, и III, Г,2). В работе [118] обсуждается применимость теории радиационной химии водных растворов вообще и роли гидратированных электронов в частности к биологическим системам in vivo. При исследовании биологических объектов основное внимание обычно направлено на установление зависимости функциональных изменений от [c.180]

В заключение отметим, что представления о возможно.м образовании соединений железа, богатых кислородом, развивают Проскурнин с сотрудниками [8,9], изучавшие процессы окисления конов Fe , вызываемого ионизирующими излучеинями. Актуальность этих вопросов связана с тем, что реакция окисления железа занимает определенное место в химической дозиметрии ионизирующих излучений. Кроме того, приведенный экспериментальный материал может служить доказательством того, что перекисная теория Баха удовлетворительно объясняет ряд фактов, установленных как в радиационной, так и в ультразвуковой химии. Исследуя влияние инертных газов на вызываемые ультразвуковыми волнами химические превращения биологически активных веществ, также удалось несколько расшифровать элементарные процессы, обусловливающие их окисление. В качестве примера приводим данные о действии ультразвуковых волн на белки и аминокислоты в присутствии кислорода и инертных газов. [c.109]

Интерес к аминокислотам и пептидам обусловлен тесной внутренней связью этих веществ с белками и той Байтной ролью, которую они играют как основные компоненты почти всех биологических систем. Этот интерес усилился за последние годы, так как стало яснее, что удовлетворительное понимание химических и физических явлений в биологических системах основано на знании структурной химии белковых молекул. Исследователи многих специальных областей биологии, химии и физики принимают во все возрастающей мере участие в разре-щении вопроса о полной химической и физической картине строения белковой молекулы, в смысле идентификации и установления числа атомов, входящих в состав белка, и деталей их соединения друг с другом. В этом смысле до сих пор структура ни одной белковой молекулы еще не известна. Доказательства из различных источников привели к общепринятой картине молекулы белка, как состоящей из длинных полипептидных цепей, способных принимать более или менее вытянутые конфигурации или свернутых определенным, но до сих пор еще не установленным образом, в зависимости от химической структуры молекул и от действующих на них внешних и внутренних сил. Те же данные привели к ряду теорий и гипотез, рассматривающих силы взаимодействия между молекулами белка, от которых зависят характерные свойства как кристаллических, так и фибриллярных белков [4—6, 14, 17, 25]. Подробное обсуждение этих идей и их значения для будущего развития химии белков выходило за пределы данной статьи, в которой мы ограничимся обсуждением лишь тех результатов, которые дает [c.298]

В химии белка уже достигнут ряд выдающихся результатов. Разработаны современные физико-химические методы исследования аминокислот, пептидов и белков. Установлена первичная структура некоторых белковых ферментов и гормонов, таких, как адренокортикотропный гормон, инсулин, рибонуклеаза, миоглобин, гемоглобин, цитохром с, лизоцим, химотрипсиноген, белок вируса табачной мозаики и других. Успешно развиваются методы синтеза биологически активных белков и пептидов. В 1963 г. осуществлен синтез первого высокомолекулярного белка гормональной природы — инсулина, а в 1969 г. — синтез фермента р1[бонуклеазы (124 аминокислотных остатка). Изучена пространственная структура миоглобина, гемоглобина, лизоцима, химотрипсина, карб-оксипеитидазы А, рибонуклеазы и других белков. Эти достижения помимо их высокой научной ценности имеют громадное практическое значение для медицины, сельского хозяйства и ряда отраслей промышленности. [c.18]

Луи Пастер отмечал, что живые вещества синтезируют оптически активные органические соединения. Это свойство живого вещества неразрывно связано с асимметрическим строением белка и образующих его аминокислот. Асимметрия аминокислот и белков и ее изменения во время развития орга1И13мов является одной из интереснейших проблем биологической и органической химии. [c.22]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология