Р А 3 Д Е Л III. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОСНОВЫ ВАЖНЕЙШИХ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Раздел III — Молекулярные основы важнейших физиологических процессов (главы 16—18) — дает представления о физико-химических аспектах функционирования нервной, мышечной и иммунной систем организма. [c.16]

В настоящем разделе рассматриваются молекулярные основы важнейших физиологических процессов функционирования нервной, мышечной, иммунной систем, которые наряду с дыханием, фоторецепцией и другими процессами метаболизма обеспечивают жизнь организмов в условиях окружающей среды. [c.456]

Подготовка третьего издания книги повлекла за собой основательный пересмотр и реорганизацию материала предыдущего издания. В настоящей книге он сгруппирован в четыре основных раздела. Раздел I посвящен структурным аспектам развития на разных уровнях организации, что создает основу для понимания биохимических и физиологических подходов к проблеме, которые составляют содержание последующих разделов. В разделе П рассмотрены основные классы фитогормонов и их роль в эндогенной регуляции развития. Материал этого раздела подвергся значительной переработке и реорганизации, а главы, посвященные биохимии и механизмам действия фитогормонов, значительно расширены. Раздел III, касающийся различных аспектов влияния внешних условий иа развитие, пополнен новыми данными, а глава о ростовых движениях практически написана заново. И наконец, в разделе IV мы обсуждаем более общие проблемы развития, в частности его регуляцию на молекулярном уровне. Поскольку развитие, по существу, представляет собой процесс, связанный с дифференциальной активностью генов, в начале главы мы даем краткий обзор современного состояния знаний о структуре генома растений и о регуляции экспрессии генов у эукариот, хотя пока еще нельзя прямо связать эту информацию с огромным материалом, полученным в области развития растений при использоваиии других подходов. Несмотря иа то, что каждый из четырех разделов книги вносит свой вклад в наше понимание развития, в настоящее время еще невозможно объединить эти разные стороны наших знаний в единое целое. Совершенно очевидно, что фитогормоны играют жизиеиио важную роль как в процессах роста и диффереицировки клеток и тканей, так и в ответных реакциях растений иа воздействие факторов окружающей среды, но до тех пор пока мы не выясним механизм их действия иа молекулярном и субклеточном уровнях, мы не сможем полностью понять их роль в развитии. Более того, хотя первостепенная роль гормонов в регуляции и координации роста не вызывает сомнений, степень участия гормонов в регуляции процессов днфференцировки пока не ясна, так как каждый из крупных классов гормонов имеет широкий [c.7]

Ферментный контроль обеспечивает регуляцию большинства физиологических функций организма. Ингибиторы ферментов, как правило, или сильные яды, или сильные лекарственно активные вещества. Например, ацетилсалициловая кислота, или аспирин, — это эффективный ингибитор ферментов, которые синтезирует простагландины — весьма важные биологические регуляторы. Непосредственно сами ферменты находят в настоящее время применение в терапии некоторых заболеваний 3) принципиально важные работы в настоящее время ведутся в области выяснения молекулярной природы иммунного ответа. В процессе эволюции наш организм приобрел способность бороться с проникающими в него чужеродными клетками, чужеродными белками. Иммунология и иммунохимия в настоящее время переживают бурный расцвет, и мы являемся свидетелями появления новых вакцин, иммуностимуляторов, иммунодепрессантов. Регуляция иммунной реакции —один из наиболее ярких примеров достижений биологической химии в медицине 4) все большее внимание в последние годы начинает привлекать рецепторный уровень регуляции физиологических ответов организма. Если предшествующие этапы внедрения химии в биологию и медицину были связаны в основном со случайным поиском новых веществ, то настоящее время характеризуется все более глубоким проникновением в регуляторные химические механизмы физиологических ответов клетки. В различных клетках нашего организма можно вызвать те или иные ответы путем воздействия на специфические клеточные рецепторы, понимающие и чувствующие химические сигналы, заданные структурой вводимого соединения. Это высокоэффективные регуляторные механизмы, позволяющие в ряде случаев весьма тонко повлиять на метаболические процессы в клетке. Пока мало известно о структуре и природе рецепторов. Это определяется в основном тем, что клетка содержит весьма мало рецепторов. Однако объем химической информации о клеточных рецепторах непрерывно растет, и мы являемся свидетелями появления новых лекарственных соединений, созданных на основе этой информации. [c.199]

Раздел III МОЛЕКУЛЯРНЫЕ основы ВАЖНЕЙШИХ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ [c.456]

Содержанием трех физиологических глав этой книги явился рассказ о том, как записана в молекулах нуклеиновых кислот генетическая информация, как эта информация передается потомству и каким образом она реализуется в клетке для синтеза специфических ферментов и для создания в конечном итоге готовых признаков организмов. Все это, в сущности, и составляет предмет молекулярной биологии (или, в более узком смысле, молекулярной генетики). Создается впечатление, будто молекулярная биология есть не что иное, как биология нуклеиновых кислот. Конечно, это не совсем верно, но одного все же отрицать нельзя именно концепция молекулы нуклеиновой кислоты как контролирующей инстанции или по меньшей мере как архива (ср. стр. 304) революционизировала биологию, невероятно расширила общие биологические представления и оказалась в состоянии объяснить процессы, лежащие в основе важнейших 20—690 [c.305]

Взаимодействие клеточных мембран. В обычных физиологических условиях слияние клеточных мембран является важным биологическим процессом, лежащим в основе таких явлений как экзоцитоз гормонов, ферментов, нейротрансмедиаторов, а также при образовании гигантских клеток в воспалительных процессах, при внедрении вирусов, обладающих оболочкой, в клетки хозяев (вирус СПИД). Рассмотренные выше механизмы действия электрических полей на бислойные мембраны и клетки дают представление о физико-химических факторах, влияющих на взаимодействие клеточных мембран, которые приводят к их слиянию. Однако, конкретные молекулярные механизмы этого биологического явления намного сложнее. Основная особенность состоит в активном участии специальных мембранных белков в процессе слияния. В качестве примера рассмотрим роль гемоагглютинина (ГА) вируса простудных заболеваний (Уайт, 1992). Молекула этого белка состоит из трех субъединиц, каждая из которых содержит пептид с большим количеством гидрофобных аминокислот. Г А играет важную роль в первичном связывании вируса и атакуемой им клетки. Вследствие изменения третичной структуры Г А вируса происходит освобождение его глобулярных пептидов и их присоединение к мембране атакуемой клетки. [c.46]

Исследования молекулярных механизмов фотопревращений родопсина и бактериородопсина представляют собой важную область биофизики фотобиологических процессов, которая особенно бурно развивается в последние годы. Бактериородопсин Бр был обнаружен в пурпурной мембране галофильных бактерий (В. Стокениус, 1971), которая оказалась новым типом биологической мембраны, способной преобразовывать энергию света. Эта система, видимо, является наиболее простой из всех изученных систем запасания световой энергии в форме разности электрохимических потенциалов Н . Каждая молекула Бр содержит один хромофор-ретиналь (полиеновый альдегид) в комплексе с белком — опси-ном — единственным белком, который содержится в пурпурной мембране. Опсин использует энергию света для активного перемещения протонов через мембрану, в результате чего происходит синтез АТФ и обеспечивается выполнение других физиологических функций. В основе этого биоэнергетического процесса лежит фотохимический цикл превращений Бр. [c.388]

Первичным источником белка на нашей планете являются растительные организмы с их замечательной способностью синтезировать белок из углекислоты, воды и неорганических источников азота. Поэтому понятно, какое большое теоретическое значение имеет исследование генетических и биохимических механизмов процессов, лежащих в основе усвоения азота растениями и его превращений в аминокислоты и белки. Ассимиляция нитрата у большинства культур — это основной способ превращения неорганического азота в органические соединения. При этом нитрат превращается в аммоний за счет действия механизма поглощения нитрата и двух ферментов нитратредуктазы (НР) и нитритредуктазы (НИР). Таким образом, азот становится доступным для многих биосинтетических процессов, наиболее важным из которых с количественной точки зрения является синтез белка. Сейчас известно, что в регуляции процессов на этом пути определенную роль играют доступность нитрата и гормонов, свет и конечные продукты реакции. Данные физиологических и биохимических исследований, однако, почти не раскрывают молекулярные механизмы, лежащие в основе развития и регуляции реакций, входящих в этот процесс. Такая информация очень важна, если ученые стремятся понять, каким образом новые методы молекулярной биологии могут быть использованы для повышения эффективности ассимиляции нитрата и, следовательно, повышения содержания белка в растениях. [c.378]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология