Магний в синтезе белка

Из щелочно-земельных металлов в биологических системах повсеместно распространены магний и кальций. Многие эфиры и ангидриды фосфорной кислоты функционируют в виде магниевых солей. Концентрация ионов магния в клетках имеет исключительно важное значение для поддержания целостности и функционирования рибосом, т.е. для синтеза белков. Кроме того, магний входит в состав хлорофилла — основного пигмента зеленых растений, непосредственно поглощающего кванты видимого света для использования их энергии при фотосинтезе. Ионы кальция принимают участие в регуляции ряда важных клеточных процессов, в том числе мышечного сокращения и других двигательных функций. Кроме того, нерастворимые соли кальция участвуют в формировании опорных структур фосфат кальция — в формировании костей, карбонат кальция — в образовании раковин моллюсков. [c.65]

Как было указано, стрептомицины нарушают синтез белка на уровне 30S рибосом. Если эти последние диссоциировать в градиенте плотности хлористого цезия на кор-частицы (16S РНК + 15 белков) и на отделяющиеся белки (6 белков), то при реассоциации 30S рибосом доказано, что чувствительность к антибиотикам определяется кор-частицами. Каждая рибосома может связывать 1...2 молекулы антибиотика в присутствии ионов магния и уридин- или цитозин-содержащих полинуклеотидов. При этом отмечается не только ошибочное считывание [c.189]

Магний входит в состав хлорофилла, усиливает синтез белков, углеводов, липидов и других веществ. Железо участвует в образовании хлорофилла, а также содержится в ряде дыхательных ферментов. Микроэлементы (например, молибден, марганец, медь) играют очень важную роль в жизни растений, так как входят в состав ферментов, катализирующих многие процессы обмена веществ. [c.9]

Пептидные связи между аминокислотами возникают в рибосомах, и рибосомы считаются главным местом синтеза белка в клетке, первичным местом появления нового белка. К синтезу белка способны не все рибосомы. Мы видели (см. рис. 7), что форма рибосом непостоянна. В зависимости от концентрации ионов магния рибосомы могут распадаться на две субъединицы, или образовывать димер. Ни субъединицы, ни димеры не принимают непосредственного участия в синтезе белка. Синтез белка может происходить только в стабильных рибосомах, которые превращаются в активную форму. Рибосомы активируют- [c.292]

Количество жиров в семенах особенно резко изменяется в зависимости от уровня азотного и фосфорного питания в период цветения и созревания семян. Мы указывали, что содержание белка в семенах зерновых культур увеличивается при повышенном азотном питании в период созревания семян. Аналогичные процессы идут и у масличных культур. Однако при усиленном синтезе белков уменьшается количество углеводов, из которых образуются жиры, поэтому снижение содержания масла в семенах в этих условиях особенно заметно. В вегетационных опытах, проведенных на кафедре агрохимии Сельскохозяйственной академии имени К- А. Тимирязева, при увеличении дозы азота в период цветения с 25 по 150 м-экв. на сосуд содержание жиров в семенах подсолнечника снижалось с 54 до 39%. При умеренном азотном питании фосфорные удобрения способствуют синтезу углеводов в большей степени, чем синтезу белков при повышении фосфорного питания, особенно в период цветения и созревания семян, количество жиров в семенах увеличивается. Имеются также данные о том, что усиление питания растений магнием при повышенном количестве фосфора еще больше способствует образованию жира в семенах. Однако не следует полагать, что азотные удобрения не нужны при выращивании масличных культур. При недостатке азота наблюдается слабый рост растений и недостаточное развитие ассимиляционной поверхности, в результате чего в период созревания в растениях образуется мало углеводов, урожай бывает пониженный, с малым количеством жира в семенах. В этом отношении показательны вегетационные опыты с подсолнечником, проведенные в Воронежском сельскохозяйственном институте. Без внесения азота вес сухой массы листьев одного растения составлял 6,8 г, а содержание жира в ядре во время уборки 55,1%. При внесении 0,5 г азота на сосуд вес сухих листьев был 13,8 г, а количество жиров в ядре увеличилось до 61,8%. Однако при более высоких дозах азота масличность семян снижалась. Поэтому на почвах с малым количеством подвижного азота надо вносить умеренные дозы азотных удобрений. [c.412]

При специально подобранных концентрациях магния т-РНК связывается с 70S- и 10 S-рибосомами, образуя тяжелые рибосомы, которые седиментируют быстрее, чем свободные от т-РНК рибосомы [94, 96]. Несколько рибосом могут соединяться с одной нитью т-РНК, образуя так называемые полисомы. Полисомы мы рассмотрим несколько позже (стр. 280) при обсуждении роли т-РНК и рибосом в синтезе белка. [c.243]

При наличии большого сходства в действии бутифоса и хлората магния на синтез свободных аминокислот действие этих дефолиантов на синтез белка оказалось различным. Данные по степени обогащения изотопом N 5 фракции белкового азота показали, что бутифос почти не нарушает процесса включения неорганического азота в белок, тогда <как хлорат магния сильно подавляет этот процесс. В варианте с хлоратом магния степень обогащения белкового азота через 72 ч после обработки была в 1,7 раза ниже, чем в контроле. [c.144]

В действии бутифоса и хлората магния на азотный обмен листовых пластинок хлопчатника наряду с общими чертами выявлены существенные различия а) хлорат магния сильно подавляет синтез белка, тогда как бутифос не оказывает влияния на этот иро- [c.145]

Молекулярная масса рибосом отличается большим постоянством примерно 6-10 . Для поддержания структуры рибосомы в нормальном состоянии необходимо присутствие магния. Если ионы магния отсутствуют, то рибосомы распадаются на фрагменты с меньшей массой (от 1 до 3 млн.). Здесь мы снова встречаемся с металлами и еще раз убеждаемся, как основательно природа использует их свойства иногда металлы действуют как катализаторы, а иногда в качестве стабилизаторов очень сложных и объемистых структур. Чем больше в среде магния, тем больше крупных частиц, однако и мелкие фрагменты тоже способны вести синтез белка. [c.168]

Такой подход был использован при изучении действия бутифоса и хлората магния на одну из сторон промежуточного метаболизма хлопчатника-азотный обмен. Опыты проведены на хлопчатнике сорта 108-Ф. Исследовали влияние дефолиантов на соотношение отдельных форм азота (общий, белковый, небелковый, свободные аминокислоты) в листовых пластинках хлопчатника, а также действие этих веществ на синтез свободных аминокислот и белка. Белковый и небелковый азот определяли методом Кьельдаля, свободные аминокислоты — методом хроматографии на бумаге, процесс синтеза белка и свободных аминокислот изучали с применением изотопа азота N 5 (14). [c.119]

Включение меченого азота в белок при обработке бутифосом не изменялось, хлорат магния, напротив, сильно подавлял синтез белка. [c.121]

Выше было отмечено, что, в отличие от бутифоса, хлорат магния увеличивает содержание у-аминомасляной кислоты. Опыты на эксплантах показали, что эта аминокислота не ускоряет процесса опадения. Накопление ее следует рассматривать как сопутствующий эффект, который является, возможно, результатом нарушения синтеза белка (12). Отсутствие сопутствующих эффектов в варианте с бутифосом также подтверждает предположение о направленности действия этого соединения. [c.123]

Магний в тканях организма находится в определенном соотношении с кальцием. Он влияет на энергетический обмен, синтез белка, поскольку является кофактором или активатором многих ферментов, которые называются киназами и выполняют функцию переноса фосфатной группы от молекулы АТФ на различные субстраты. Магний влияет также на возбудимость мышц, способствует выведению холестерина из организма. Недостаточность его приводит к повышению нервно-мышечной возбудимости, появлению судорог и мышечной слабости. [c.71]

Магний усиливает синтез эфирных масел, каучука, витаминов А и С. Предполагается, что, образуя комплексное соединение с аскорбиновой кислотой, он задерживает ее окисление. Mg + необходим для формирования рибосом и полисом, для активации аминокислот и синтеза белков (см. рис. 10.2) и используется для всех процессов в концентрации не менее 0,5 ммоль/л. Он активирует ДНК- и РНК-полимеразы, участвует в формировании определенной пространственной структуры нуклеиновых кислот. [c.251]

При недостатке магния накапливаются моносахариды, тормозится их превращение в полисахариды (в крахмал), слабо функционирует аппарат синтеза белка, рибосомы диссоциируют на субъединицы. Это приводит к увеличению в 1,5 — 4 раза количества свободных аминокислот. При недостатке магния нарушается формирование пластид матрикс хлоропластов просветляется, граны слипаются. Ламеллы стромы разрываются и не образуют единой структуры, вместо них появляется много везикул. При магниевом голодании между зелеными жилками появляются пятна и полосы светло-зеленого, а затем желтого цвета. Края листовых пластинок приобретают желтый, оранжевый, красный или темно-красный цвет, и такая мраморная окраска листьев наряду с хлорозом служит характерным признаком нехватки магния. На более поздних стадиях магниевого голодания светло-желтые и беловатые полоски отмечаются и на молодых листьях, свидетельствуя о разрушении в них хлоропластов, а затем и каротиноидов, причем зоны листа, прилежащие к сосудам, дольше остаются зелеными. Впоследствии развиваются хлороз и некроз, затрагивая в первую очередь верхушки листьев. [c.252]

Правильная ориентация активированных аминокислот на матричной РНК—м-РНК достигается в частицах с молекулярной массой около 3-10 —так называемых рибосомах. На поверхности рибосомы определенные участки фиксируют в оптимальном расположении активированные аминокислоты (включающие и т-РНК, и м-РНК) и продукт реакции, т. е. белковую цепочку. Для синтеза кроме особых ферментов требуется еще присутствие ионов магния. Рибосома — двойная частица рибосома кишечной палочки имеет общий размер около 20,0 нм, причем одна из составляющих рибосому частиц примерно в два раза больше другой свойства этих частиц (константы седиментации) не вполне одинаковы. Оба типа частиц содержат РНК и белки в основном структурного типа. Матричную функцию выполняют лишь м-РНК, доля которой от общего содержания РНК в рибосомах довольно мала (несколько процентов). [c.392]

Калий играет существенную роль в превращениях углеводов. Лучший источник калия — соли ортофосфорной кислоты. Магний необходим для зеленых и пурпурных серобактерий, у которых входит в состав хлорофилла. У других бактерий магний является активатором ферментов и находится в ионном состоянии. Источником магния могут служить сернокислые и другие его соли. Кальций усваивается из растворимых солей. Роль его в клетке, как и роль натрия, не выяснена. Железо входит в состав простетических групп цитохромных ферментов. Без железа резко падает окислительная активность аэробных организмов. Микроэлементы 2п, Мп, Со, Сс1, Л, Вг, В участвуют в синтезе ферментных белков. Поэтому микроэлементы резко стимулируют жизнедеятельность микроорганизмов [c.92]

Магний Оре>и, морская пища, 1иокслад Катализирует синтез молекул-переносчиков энергии, участвует в синтезе белков и энергетических процессах, расслаблении мышц Потеря жидкости организмом, сердечные спазмы [c.277]

Заканчивая рассмотрение аминокислотного обмена, следует сказать, что обычно в растениях в свободном состоянии содержится 20—30 различных аминокислот, которые подвергаются непрерывным превращениям используются для синтеза белков, нуклеиновых кислот, алкалоидов и других азотистых веществ, превращаются в безазотистые соединения — органические кислоты, углеводы, жиры. Содержание аминокислот в растениях может резко меняться в зависимости от возраста растений, от ряда внешних условий (температуры, длины дня, увлажнения и т. д.), а также от питания. При этом изменяется ке только концентрация, но и качественный состав аминокислот. Различные внешние воздействия, нарушая течение азотного обмена, часто направляют его по другим путям, что приводит к уменьшению или даже к исчезновению ряда аминокислот, характерных для данного растения, или, наоборот, к повышенпю общего содержания аминокислот, или появлению ряда нехарактерных продуктов азотного обмена. При обычных условиях выращивания количество свободных аминокислот с возрастом растений понижается. В вегетативных органах растений свободных аминокислот обычно больше, чем в репродуктивных, в то время как для белков наблюдается обратная зависимость. При различных условиях минерального питания содержание индивидуальных аминокислот в растениях и соотношение между ими могут быть резко различными. Увеличение общего количества свободных аминокислот в растениях и усиленное накопление отдельных аминокислот наблюдается при пониженном питании растений калием, фосфором, серой, кальцием и магнием, а также при недостатке ряда микроэлементов цинка, меди, марганца, железа. Увеличение содержания аминокислот наблюдалось также при лучших условиях азотного питания. При недостатке молибдена количество свободных аминокислот и амидов в растениях уменьшалось вследствие ослабления восстановления нитратов. В настоящее время проводятся широкие исследования [c.264]

При седиментации рибосом в ультрацентрифуге наблюдаются резкие границы. Коэффициенты седиментации зависят от концентрации двухвалентных катионов магния. Рибосомы из Е. oli, имеющие коэффициент седиментации 70 S и молекулярный вес 3 10 , диссоциируют при концентрации Mg++ 10 М на 30 S- и 50 S-частицы, вес которых равен соответственно 1-10 и 1,8 10 . Первые содержат 16S-PHK (молекулярный вес 0,55 10 ), а вторые — 23 S-PHK (молекулярный вес 1,1-10 ). По аминокислотному составу эти частицы не различаются. При концентрации Mg++, равной примерно 10" М, 70 S-частицы ди-меризуются. При этом образуется 100 S-частицы с молекулярным весом 5,9 10 . Электронные микрофотографии подтверждают выводы, сделанные на основании данных о седиментации и диффузии. Синтез белка идет, по-видимому, в агрегатах рибосом (такие агрегаты называют полисомами). [c.369]

В настоящей работе выявлены две характерные особенности в действии хлората магния 1) увеличение содержания -аминомасляной кислоты в листовых пластинках хлопчатника и 2) подавление синтеза белка в них. Корреляция между этими двумя процессами говорит в пользу предположения (Хавкин, 1964) о том, что накопление -аминомас-ляной кислоты связано с торможением синтеза белка. [c.144]

Описанный характер действия бутифоса и хлората магния на синтез белка нарушался лишь в самый начальный период (через 4 ч) после обработки ими хлопчатника. В это время оба дефолианта увеличивали синтез белка. В данном случае, по-видимому, проявилась свойственная дефолиантам способность стимулировать физиологические процессы в начальный период их взаимодействия с растением (Брегетова, 1958 Имамалиев, 1962). [c.144]

Высказывается предположение, что основные изменения в азотном обмене листовых пластинок хлопчатника, вызванные бутифосом, обусловлены усилением нротеолиза белка и оттоком соединений азота из листьев. Изменения, происходяшие под действием хлората магния, являются, кроме того, следствием подавления синтеза белка. [c.146]

Увеличивая концентрацию ионов магния, можно направить этот процесс в обратную сторону и из продуктов распада вновь получить целые рибосомы. Оказалось, что как 100S - и 708-частицы, так и 50S- и ЗОЗ-частицы способны к синтезу белка. На рис. 19 указаны лишь размеры [c.62]

Однако в такой бесклеточной системе еще не может идти синтез белка — в ней недостает многих факторов. Полный перечень всех участников реакции, необходимых для осуществления синтеза, включает в себя рибосомы, мРНК, тРНК, все 20 аминокислот, определенные ферменты, АТФ, АТФ-регенерирующую систему, ионы магния, ГТФ. [c.75]

Следующий важный вопрос относится к связи ИРНК с рибосомами и к ее участию в синтезе белка. Вьппе указывалось, что при приготовлении меченой ИРНК и ее выделении в ультрацентрифуге нри низкой концентрации магния около 10% радиоактивной ИРНК находится в нераснавшихся рибосомах 70 в, а 90% в свободном состоянии. Если экстрагировать растертый клеточный препарат при высокой концентрации магния (10" М), то 65% ИРНК будет находиться в рибосомах 70 в, которые нри высокой концентрации магния являются преобладающими, и только [c.475]

Таким образом, установлено два возможных промежуточных звена в действии дефолиантов на хлопчатник 4) угнетение синтеза белка и 2) накопление свободных аминокислот. Причем, дефолии-рующий эффект хлората магния достигается как снижением синтеза белка, так и накоплением свободных аминокислот механизм действия бутифоса включает как промежуточное звено только накопление свободных аминокислот. Следовательно, в действии этих дефолиантов на начальном этапе имеются существенные различия. [c.121]

На основе изложенного материала предлагается следующее представление о механизме действия дефолиантов. Основой дефолиирующего действия различных химических соединений является смещение равновесия в гормональной системе ауксин-этилен в сторону этилена. Способы воздействия различных дефолиантов на эту систему могут быть разными. На примере бутифоса и хлората магния показано, что возможными промежуточными звеньями в действии дефолиантов могут быть подавление синтеза белка и накопление свободных аминокислот. [c.124]

Особенности дефолиирующего действия бутифоса по сравнению с хлоратом магния состоят в том, что он способствует, по-видимому, большему оттоку свободных аминокислот из листьев в генеративные органы и не ингибирует синтез белка в первый период после обработки. Все это указывает на то, что бутифос является препаратом более мягкого , физиологически более медленного действия, чем хлорат магния [119, 162]. [c.57]

Несмотря на большую вероятность этого предположения, очень мало известно о том, какими именно путями осуществляется само подавление синтеза белков. По мнению многих исследователей, биологическая активность тетрациклинов тесно связана с их способностью образовывать прочные хелаты с ионами магния, марганца, железа и ряда других двух- и трехвалентных металлов. Действительно, было установлено, что уже упоминавшееся угнетение тетрациклинами нитрат-редуктазы обусловлено их взаимодействием с ионами марганца, а нодавление процессов фосфорилирования — связыванием ионов магния прибавление больших количеств этих ионов приводит к ослаблению или полному прекращению действия тетрациклинов. Однако в ряде случаев наблюдаются не просто антагонистические, а очень сложные отношения между тетрациклинами и ионами двухвалентных металлов при их действии на ферменты например, подавление хлортетрациклином липазы и а-ами-лазы животного происхождения даже стимулируется в присутствии ионов кальция. Эти данные показывают, что нельзя сводить весь механизм действия тетрациклинов к простому конкурентному связыванию ими ионов металлов, важных для жизнедеятельности микроорганизмов. [c.252]

Рибосомы в процессе синтеза белка ведут себя как специализированные структуры, причем активность их различна. Биосинтез идет только на тяжелых (активных) рибосомах, не распадающихся на субъединицы после снижения концентрации магния. Одновременно в синтез белка вовлекается около 10% активных рибосом. Они действуют в основном не изолированно, а совместно и упорядоченно. Группировка рибосом, синтезирующих один вид белка, получила название полирибосомы, или полисомы. Она состоит из 5—70 рибосом, близко расположенных друг от друга и связанных тонкой нитью — молекулой мРНК. Полисомы обнаружены в клетках как простейших, так и многоклеточных организмов бактерий, слизистых грибов, высших растений и животных. Они представляют собой особую структуру, возникающую в организмах при синтезе белка. [c.43]

Новобиоцин вначале нарушает синтез ДНК, позднее — РНК и белка. Он подавляет синтез нуклеиновых кислот на уровне комплексов матрицы с полимеразой. По данным Брока (1969), все эффекты ново-биоцина связаны с потребностью клеток в ионах магния [22]. [c.109]

К микроудобрениям относятся вещества, потребляемые растениями в малых количествах (несколько килограммов на гектар). Активными элементами в них являются преимущественно В, Mg, Мп, Си, J, Со и другие редкие элементы, главное назначение которых заключается в том, что сии попьпиашт. активность ферментов, являющихся катализаторами биохимических процессов в организме растений и животных. Они, активизируют синтез углеводородов — сахара, крахмала, белков, витаминов и др., стимулируют развитие и созревание растений, повышают устойчивость их при неблагоприятных условиях (холод, засуха, вредители, болезни). Так, добавка 6—9 кг борной кислоты повышает урожай клевера на 0,5—1 ц га, овощей — на 2—5 ц га, магний входит в состав хлорофилла, содействуя, таким образом, фотосинтезу в растениях. [c.190]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология