Количественный анализ кооперативности

Предлагаемый вниманию читателя учебник написан известным американским биохимиком Д. Мецлером. Автор поставил перед собой цель дать анализ структур, функций и процессов, характерных для живой клетки, с позиций современной биоорганической химии и молекулярной физики. Он концентрирует внимание на всестороннем рассмотрении протекающих в клетках химических реакций, на ферментах, катализирующих эти реакции, основных принципах обмена веществ и энергии. Впервые приведена классификация химических механизмов ферментативных реакций (нуклеофильное замещение, реакции присоединения, реакции элиминирования, реакции изомеризации и др.). В этом наиболее наглядно проявилась особенность рассмотрения биохимических проблем с позиций биоорганика. Обстоятельно изложены многие вопросы, которым прежде не уделяли должного внимания в курсе биохимии. Это касается в частности количественной оценки сил межмолекулярно-го взаимодействия, принципов упаковки молекул в надмолекулярных структурах (самосборка), кооперативных структурных изменений макромолекул и их комплексов. Приведены основные сведения о структуре и функциях клеточных мембран, об антигенах и рецепторах клеточных поверхностей. Весьма подробно рассмотрены также вопросы фотосинтеза, зрения и ряда других биологических процессов, связанных с поглощением света при этом охарактеризована природа некоторых физических явлений, наблюдаемых при взаимодействии света и вещества. [c.5]

Г. Количественный анализ кооперативности [c.262]

Физический смысл этой зависимости, по-видимому, таков число макрО(МОлекул фермента (АТФазы), вовлеченных в ферментативный процесс, пропорционально концентрации АТФ. Макроскопические колебания возникают вследствие синхронизации по ансамблю конформационных колебаний отдельных макромолекул. По мере увеличения числа вовлекаемых в процесс макромолекул вклад каждой следующей в синхронные колебания становится меньше. Таким образом, приращение частоты колебаний с увеличением концентрации АТФ (или, что то же, с увеличением числа вовлеченных в колебания макромолекул) обратно пропорционально числу уже вовлеченных макромолекул, величине уже образовавшегося синхронного ансамбля. Количественный анализ этой логарифмической зависимости может дать очень важные сведения о размерах такого ансамбля, о степени кооперативности конформационных колебаний отдельных макромолекул. Для такого анализа нужны, однако, дополнительные экспериментальные исследования. Стоит, однако, выяснить, почему вообще частота макроскопических колебаний, может зависеть от числа макромолекул, вовлеченных в такой ансамбль. [c.178]

Анализ приближенных способов усреднения тензора диффузии, предложенных в работах [12, 33], а также других приближенных методов теоретического рассмотрения динамики отдельной цепи показывает, что используемые приближения недостаточно корректно учитывают корреляцию между движениями отдельных звеньев цепи, фактически игнорируя кооперативный сегментный характер движения. Применение этих приближений в той или иной форме связано с допущением, что внутреннее вращение вокруг некоторой связи в цепочке обусловлено поворотом одной части цепочки как целого по отношению к другой части. Последовательное использование подобных приближений приводит к неэквивалентности звеньев длинной цепи даже по отношению к диэлектрически активным мелкомасштабным движениям, а также не дает правильных результатов при количественной трактовке крупномасштабного [c.265]

Переход спираль — клубок можно вызвать и небольшим изменением температуры. Кроме того, способность полимера к образованию спирали сильно зависит от длины цепи. На рис. 20.6 приведена зависимость молярной эллиптичности при 222 нм (см. гл. 8) от длины цепи и для олигомеров Ы-карбобензокси-7-этил-Ь-глутаминовой кислоты в трихлорэтаноле. Большая отрицательная эллиптичность этой полосы характерна для а-спиралей. Отметим, что до и = 5 эллиптичность остается малой по величине и не зависит от длины цепи. Начиная с л = 6 она очень круто падает и к л = 10 уменьшается во много раз, указывая на значительную а-спирализацию декамера. Как будет показано позже в этой главе, резкость перехода спираль — клубок (кажущаяся кооперативность) и температура полуперехода (температура, при которой степень спиральности равна 1/2) также зависят от длины цепи. Причины этого становятся очевидны из рассмотрения молекулярного механизма перехода и количественного анализа его равновесных свойств. С учетом всего этого легко объяснить данные, приведенные на рис. 20.6. [c.185]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология