Нуклеиновые кислоты ферментативные

Но все остальные основные биологические процессы (синтез белков и нуклеиновых кислот, ферментативные биохимические реакции, деление клеток, мышечное сокращение, распространение нервного возбуждения и т. д.) происходят во тьме, без участия световых квантов. Эти темновые процессы тоже квантовые, ибо это химические процессы. Ясно, что в любой химической реакции происходит перемещение электронов, изменение электронного состояния системы. Окислительно-восстановительные биохимические процессы, составляющие сущность дыхания, наглядно об этом свидетельствуют. [c.325]

ФЕРМЕНТАТИВНЫЙ СИНТЕЗ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ ФЕРМЕНТАТИВНЫЙ СИНТЕЗ РНК [c.441]

Измерение спектров дисперсии оптического вращения (ДОВ) и кругового дихроизма (КД) получило широкое распространение как метод конформационного анализа оптически активных соединений. Особенно методы ДОВ и КД используются в органической химии, биохимии, энзимологии и молекулярной биологии. Данными методами исследуются белки, аминокислоты, нуклеиновые кислоты, стероиды, углеводы и полисахариды, вирусы, митохондрии, рибосомы, фармакологические средства, синтетические полимеры, координационные соединения, неорганические и редкоземельные комплексы, кристаллы, суопензии и пленки и т. п. и решаются следующие задачи 1) определение по эмпирическим пра вилам конформации и ее изменений под действием различных физико-химических воздействий 2) изучение механизма и кинетики химических реакций (особенно ферментативных) 3) получение стереохимических характеристик 4) измерение концентраций оптически активных веществ 5) определение спиральности макромолекул 6) получение электронных характеристик молекул 7) исследование влияния низких температур на конформацию соединений 8) влияние фазовых переходов типа твердое тело — жидкость — газ на изменение структуры. [c.32]

Разрушительному действию подвергаются ДНК, липиды, нуклеиновые кислоты. Основой биологического механизма, выполняющего защитные функции, служит фермент супероксиддисмутаза. Изучение этого фермента началось еще в 1938 г., когда из крови вола был выделен белок сине-зеленого цвета, содержащий медь. Позже выяснилось, что он содержит также цинк и обладает ферментативной активностью ио отношению к реакции окисления супероксид-радикала. Предполагают, что реакция идет по схеме [c.190]

Нуклеотиды не только являются структурными элементами нуклеиновых кислот, но и содержатся в клетках в свободном виде. Известно большое число ферментативных реакций, для которых необходимы компоненты адениловой системы в качестве субстратов, доноров энергии и регуляторов. [c.183]

В третьей части книги (гл. 6—8) обсуждаются общие свойства ферментов, вопросы кинетики химических реакций и различные механизмы ферментативного катализа. В гл. 6 достаточно подробно изложены основы ферментативной кинетики, а также рассмотрены механизмы регуляции ферментативных реакций в клетках. В гл. 7 дана рациональная система классификации ферментативных реакций, включающая сведения о различных ферментах и методике их исследования. Гл. 8 посвящена химическим свойствам и специфической роли коферментов, причем эти свойства рассматриваются в связи с типами реакций, описанными в предыдущих главах. В этих главах много справочного материала, и их можно не читать целиком. Для студентов и преподавателей будет совсем нетрудно разобраться в изложенном здесь материале и применять его. При желании эту часть книги можно легко объединить с материалом гл. 2, где обсуждаются свойства белков, углеводов, нуклеиновых кислот и липидов. [c.8]

Последние десятилетия характеризуются целым рядом существенных достижений в изучении молекулярных основ жизни. Весьма глубокие представления сложились сейчас в области молекулярных аспектов наследственности, структуры белков и нуклеиновых кислот. Физико-химические исследования каталитических функций белков создали детализированную картину молекулярных процессов, протекающих при ферментативном катализе. [c.198]

Нуклеотиды являются мономерными звеньями нуклеиновых кислот последние образуются в результате ферментативной полимеризации нуклеозидтрифосфатов. Эта реакция детально обсуждается в гл. 22.4. Одним из наиболее важных природных мононуклеотидов является АМР, который вместе с ADP и АТР играет роль в промежуточном метаболизме. ADP и АТР являются ангидридами кислот и могут играть важную роль в биологических [c.134]

Прежде чем обсуждать свойства и функции нуклеиновых кислот, рассмотрим аденозинфосфаты. Монофосфат (АМФ) аденозина вступает в ферментативную реакцию с неорганическим фосфатом и сначала образуется аденозин-5 -дифосфат (АДФ), а затем аденозин-5 -трифосфат (АТФ) [c.730]

После получения нуклеиновых кислот в чистом виде их подвергают гидролизу для изучения химического состава. Для этих целей используют ферментативные методы (экзо- и эндонуклеазы), а также чисто химические методы гидролиза, в частности нагревание нуклеиновых кислот с хлорной кислотой. [c.97]

В результате последовательного действия разнообразных клеточных экзо- и эндонуклеаз нуклеиновые кислоты подвергаются распаду до стадии рибо- и дезоксирибонуклеозид-3 - и 5 -фосфатов. Дальнейший распад образовавшихся продуктов связан с ферментативными превращениями мононуклеотидов , нуклеозидов и далее свободных азотистых оснований. На [c.500]

Углеродное питание. Источники углерода необходимы клеткам для получения энергии и построения различных биополимеров (белки, нуклеиновые кислоты, липиды и др.), являющихся углеродсодержащими соединениями. Питательная ценность и усвояемость соединений углерода зависит от особенностей их строения и ферментативной активности продуцентов антибиотиков. [c.154]

Вся система биохимических процессов в клетке и в организме действует при обязательном участии белков. Белки-фермер<ты катализируют все химические процессы в клетке. Важнейшая функция белков — каталитическая, ферментативная. Ферменты являются необходимыми участниками биосинтеза белков, запрограммированного на генетическом уровне. Ферменты участвуют во всех этапах биосинтеза белка. Вместе с тем белки служат регуляторами генетической функции нуклеиновых кислот. Все метаболические процессы в клетке — ее питание и дыхание — катализируются ферментами, которые выполняют как каталитическую, так и регуляторную функции регуляторные ферменты, называемые аллостерическими (см. гл. 7), обеспечивают обратные связи в метаболических цепях. [c.176]

Основные научные работы посвящены биохимии нуклеиновых кислот, ферментативным превращениям углеводов и жиров, механизму фотосинтеза. Используя фермент полинуклеотидфосфорилазу, выделенную из бактерий, синтезировал (1955) РНК (в отличие от природной она не обладала стереоспецифичностью и в ее молекулу входили не четыре типа нуклеотидов, а лишь один). Участвовал в работах по расшифровке генетического кода. [c.378]

Возможны реакции, в которых АТФ выступает пирофосфорилирую-щим агентом. При этом образуется аденозинмонофосфат, а пирофосфат-ная группировка переносится к акцептору. В этой роли АТФ участвует очень редко. В качестве примера можно привести образование фосфори-бозилпирофосфата при взаимодействии А ГФ с рибозо-5-фосфатом в биосинтезе нуклеиновых кислот, ферментативное активирование жирных кислот до КоА-производных в биосинтезе ацилглицеринов и фосфоглицеридов [3, 15]. [c.415]

Метод хроматографии на бумаге позволил получить новые данные по химии нуклеиновых кислот, и с его помощью было изучено строение последних. В этом смысле дапньп метод стал таким же ценным, как и электрофорез на бумаге и хроматография на ионообменных смолах. Полученные за последнее время данные свидетельствуют не в пользу тетрануклеотидной гипотезы. Из нуклеиновой кислоты ферментативным расщеплением были получены полинуклеотиды (от ди- до тетра-), которые после хроматографирования давали характерные пятна на бумаге и после элюирования могли быть подвергнуты более глубокому расщеплению вплоть до мононуклеотидов. Применение метода фракционирования в сочетании с методами хро--матографии и ионофореза па бумаге позволило с помощью специфических ферментов объяснить, какпм образом связаны в полпнуклеотидах компоненты, составляющие их остюву. [c.518]

В настоящее время метод остановленной струи широко приме-ляется для решения многих задач химической кинетики установление механизмов химической реакции, определение стадий, лимитирующих протекание реакции обнаружение промежуточных комплексов, определение кинетики ферментативных реакций, установление числа и концентрации активных центров фермента, изучение быстрых конформационны5( переходов в белках и нуклеиновых кислотах. Метод требует быстрой регистрации это единственное существенное ограничение его применимости. Особое внимание при применении метода остановленной струи необходимо уделять тер-мостатированию, так как разница в температурах в кювете наблюдения и растворе смеси реагентов может привести к большим оптическим ошибкам, затрудняющим установление механизма наблюдаемой реакции. Точность определения констант скоростей данным методом примерно такая, как и при обычных спектрофотометрических измерениях кинетики химических реакций. [c.28]

К настоящему времепм удалось промоделировать в основном только гидролитические ферментативные процессы, но вполне реально, что в скором будущем станет возможным ступенчатый синтез макромолекул, таких, скажем, как белки и нуклеиновые кислоты. Например, если вещества со структурой, напоминающей рецепторы для лекарственных препаратов, удастся включить в синтетические мембраны, то станет возможным изучение этих рецепторов без каких-либо осложнений иммунологического и токсикологического характера. Кроме того, способность мембран разделять заряженные частицы может найти промышленное применение в системах для накопления энергии или производства водорода. [c.265]

Своеобразие структуры воды обусловливает особые свойства растворенных в ней вещестн, в частности высокомолекулярных соединений — белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов, которые функционируют только в водной среде. На Земле все основные механизмы реакций, связанных с жизнедеятельностью (биосинтез, ферментативный катализ и пр.), складывались в процессе эволюции с непосредственным участием воды как одного из компонентов. [c.22]

Существуют также некоторые различия в основаниях, получающихся при гидролизе. Если аденин, гуанин (производное пурина) и цитозин (пиримидин) выделяются при гидролизе и РНК, и ДНК, то в качестве четвертого основания РНК содержит урацил, а ДНК — тимин. Ферментативный гидролиз нуклеиновых кислот расщепляет их на фрагменты, называемые ну-клеозидами (состоят из одной молекулы основания, соединенного с одной молекулой сахара) и нуклеотидами (содержат по одной молекуле основания, сахара и фосфорной кислоты). [c.317]

Такое планирование оправдано в тех случаях, когда потенциальное исходное соединение является бросовым товаром (например, является отходом того или иного производства и желательна его рациональная утилизация, либо когда в целевой молекуле легко распознать структурные фрагменты, отвечающие доступным соединениям. Наиболее выразите.льньш примером второй ситуации может служить синтез биополимеров (белков, полисахаридов, нуклеиновых кислот). Все они построены из небольших мономерных блоков, соединенных через гетероатомы. Такими мономерами для полипептидов и белков являются аминокислоты, для полисахаридов — моносахариды, а для нуклеиновых кислот — нуклеотиды. В биополимерах эти мономеры соединены амидной, 0-гли-козидной и фосфодиэфирной связями соответственно. Такие связи легко расщепляются при химическом или ферментативном гидролизе. Обратное превращение — сборка межмономерных связей — представляет собой обыч- [c.295]

Огромное значение для молекулярной биологии последнего десятилетия имеет развитие генетической инженерии (возникшей в 1972—1973 гг. П. Берг, П. Лобан, С. Коэн и Г. Бойер) и методов работы с рекомбинантными ДНК в сочетании с методами химического синтеза крупных фрагментов ДНК. В результате сделались доступными для исследования индивидуальные гены и регуляторные генетические элементы, было стимулировано изучение ферментов биосинтеза и обмена нуклеиновых кислот. Благодаря этому после 1977 г. были обнаружены мозаичное (экзон-интронное) строение генов, явление сплайсинга и ферментативной активности у РНК, усилители ( энхансеры ) экспрессии генов, многие регуляторные белки, онкогены и онкобелки, мобильные генетические элементы. Возникла белковая инженерия, которая позволяет получать новые, не существующие в природе белки. Молекулярная биология начала оказывать существенное влияние на развитие биотехнологии, медицины и сельского хозяйства. [c.9]

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]

Другим интересным примером использования рибосом для защиты нуклеиновой кислоты от ферментативного гидролиза могут служить опыты с одноцепочечной ДНК бактериофага ФХ174 [121]. В этом случае рибосомы защищали последовательность нуклеотидов, в состав которой входил инициаторный кодон ATG. Этот кодон и следующие за ним семь других кодонов соответствовали известной N-концевой ам1и-нокислотной последовательности детерминируемого геном G белка шипов этого бактериофага. [c.244]

Н.-мономерные звенья и промежут. продукты биосинтеза нуклеиновых кислот и нуклеотидкоферментов (см. Коферменты), участники мн. др. процессов в обмене в-в (см., напр., Аденозинфосфорные кислоты), исходные в-ва для хим. и хим.-ферментативного синтеза олиго- и полинуклеотидов. Они широко применяются в биол. исследованиях. Так, мн. нуклеозид-5 -трифосфаты, модифицированные по моносаха-ридному остатку (с заменой гидроксила в положении 3 на атом Н, др. атом или группу), включаются с помощью полимераз в цепь нуклеиновой к-ты, обрывая ее рост (терми-нация цепи). Благодаря этому такие Н. широко используют при выяснении первичной структуры нуклеиновых к-т (метод Сенгера). [c.305]

Важнейшими неспецифическими азотсодержащими веществами, которые обнаруживаются в ночвах в свободном состоянии, являются белки. Кроме белков, в ночвах присутствуют аминокислоты, амипосахара, нуклеиновые кислоты, хлорофилл, амипы. Большая часть этих азотсодержащих веществ, которая не входит в состав гумусовых веществ, адсорбирована но новерхности глинистых минералов или образует нерастворимые соединения с минеральными комнонентами почв. Под влиянием ферментативной деятельности микроорганизмов белки расщепляются на менее сложные компоненты, легко гумифицируются и минерализуются. [c.49]

Нуклеозиды могут быть получены прямым гидролизом нуклеияовы.х кислот, минуя стадию выделения мононуклеотидов и именно этим методом они обычно получаются в препаративных целях. Для этого нуклеиновые кислоты подвергаются химическому или ферментативному гидролизу. Обычно их нагревают с концентрированным аммиаком 3—3,5 часа при 175—180°. Ферментативный гидролиз НК вызывают специальные ферменты, называемые нуклеазами. Ввиду неустойчивости дезоксирибозы и дезоксирибозидов при препаративном гидролчзе ДНК, с целью получения нуклеозидов успеха можно достигнуть только при ферментативном гидролизе. [c.190]

Очевидно, что многие нуклеозиды являются интермедиатами в биосинтезе н расщеплении нуклеотидов и полинуклеотидов. В дополнение к так называемым спонгонуклеозидам (термин, применяемый к модифицированным пуриновым нуклеозидам, полученным из карибской губки ryptotethya rypta), которые являются производными арабинозы, многие антибиотики являются производными нуклеозидов, часто имеющих модифицированные углеводные остатки они будут детально обсуждаться позднее. Нуклеозиды сравнительно легко выделить из химических или ферментативных гидролизатов природных полинуклеотидов условия и практические детали этого процесса можно найти в общих учебниках по нуклеиновым кислотам [2, 7, 24]. Все коммерчески доступные образцы основных нуклеозидов получены этим путем. Для выделения больщих количеств таких нуклеозидов наиболее целесообразно применение относительно грубого фракционирования, основанного на различной растворимости, и методов ионного обмена. Для выделения малых количеств модифицированных нуклеозидов либо из природного источника, либо полученных в результате химического синтеза, пригодны многочисленные более эффективные методы, и они будут обсуждаться отдельно. Наконец, следует помнить, что выделение нуклеозидов часто осуществляют дефосфорилированием нуклеотидов [25], выделение и разделение которых не будет рассматриваться в настоящей главе. [c.72]

Поскольку реакции углеводных и гетероциклических остатков в нуклеозидах обстоятельно обсуждались выше (см. гл. 22.2), в этом разделе будут описаны только реакции, затрагивающие атом фосфора в нуклеотидах. Так, будут рассмотрены некоторые детали химического и ферментативного гидролиза моно- и полинуклеотидов, в то время как другие гидролитические реакции нуклеиновых кислот, например кислотная апуринизация, будут лишь упомянуты в связи с тем, что в результате этой реакции происходит увеличение лабильности фосфодиэфирной связи. [c.140]

Сенжер и Коулсон создали метод анализа последовательности ДНК, который основан на ферментативном копировании однонитевых частиц ДНК [18]. Максам и Гилберт создали метод, в основу которого положена химическая модификация четырех оснований, входящих в состав ДНК, и который с одинаковым успехом применим как к однонитевым, так и к двунитевым молекулам ДНК [19]. Оба метода используют авторадиографическое определение згр-меченных олигонуклеотидов, которые разделяют в зависимости от их длины электрофорезом денатурированных фрагментов в полиакриламидном геле. На практике, успех этих методов во многом определяется недавними достижениями в энзимологии нуклеиновых кислот, особенно использованием ферментов рестрикции, расщепляющих молекулы ДНК, и обратной транскриптазы, с помощью которой получают циклические ДНК, комплиментарные РНК-матрице. Нижеследующее описание методики анализа будет, однако, предполагать наличие гомогенных образцов ДНК подходящей длины. [c.188]

Принимая во внимание все возрастающий объем биохимической информации, многие разделы пришлось заново написать или существенно переработать например, о структуре и функциях белков и нуклеиновых кислот, регуляции экспрессии генов, молекулярных механизмов биогенеза ДНК и РНК, биосинтеза белка, механизмах регуляции метаболизма и роли гормонрецепторной системы и вторичных внутриклеточных мессенджеров в передаче нервного и гуморального сигналов, механизмах ферментативного катализа, особенностях обмена веществ в нервной ткани (нейрохимия), печени, мышечной и соединительной тканях и др. [c.12]

Белки — непременные участники всех процессов жизнедеятельности. Белки- бержекгьг катализируют все химические, электрохимические и механохимические процессы в клетках и в организмах. Важнейшей функцией белков можно считать ферментативную. Специализированные ферменты служат катализаторами всех метаболических реакций, репликации ДНК, транскрипции текста ДНК в текст мРНК, трансляции этого текста прп биосинтезе белка. Белки являются и регуляторами генетических функций нуклеиновых кислот. Регуляторные ферменты, называемые аллостерическими (гл. 6), обеспечивают обратные связи в метаболических цепях. [c.87]

Молекулярная биология исследует молекулярную природу основных явлений жизни, прежде всего наследственности и изменчивости. Эти явления определяются строением и свойствами нуклеиновых кислот — информационных макромолекул. Становление молекулярной биологии связано с открытием генетической роли нуклеиновых кислот и с ее расшифровкой. Гены, т. е. фрагменты молекул ДНК и РНК, программируют синтез белков. Эти молекулы являются законодательными , а белки — исполнительными . Молекулярная биология началась с открытия трансформации бактерий посредством ДНК (Эвери, Мак-Леод, Мак-Карти, 1944). Молекулярная биология ищет объяснение биологических явлений в химии и молекулярной физике. Она изучает широкую совокупность жизненных процессов, в том числе ферментативный катализ, мембранный транспорт, механохимические явления и т. д. В отличие от классической биохимии, молекулярная биология объединяется с физикой и ее специфика состоит именно в физических аспектах исследований и задач. [c.220]

Монография посвящена молекулярно-физиче-ским основам явлений жизни, причем биофизика рассматривается как область физики. Во введении излагаются общие проблемы взаимосвязи физики и биологии, термодинамика и теория информации применительно к биологическим процессам. Далее рассматриваются химические основы биофизики и физика макромолекул. Центральное место в монографии занимают проблемы физики белков и, в частности, физики ферментативных процессов. Отдельные главы посвящены теоретическим основам рентгенографических, оптических и спектроскопических методов исс.педования биополимеров, а также физике нуклеиновых кислот и их функционированию в биосинтезе белка. Книга основана на достижениях современной науки и, в частности, на работах автора и его сотрудников. [c.4]

Таким образом, цитированное утверждение Пюльманов не относится к белкам и нуклеиновым кислотам. Их биологическая функциональность, определяемая, конечно, химическим строением, не связана с обобществлением я-электронов. Действие белков (прежде всего ферментативное) основано на том, что при химическом воздействии на биополимер происходит его конфор-мационная перестройка (см. далее). Актуальная задача квантовой биохимии состоит в изучении электронно-конформационных взаимодействий (ЭКВ) (см. [56, 57], и стр. 146, 408). Биорегуляторы же действительно представляют собой большей частью я-электронные системы. Их регуляторное воздействие на белки как раз и определяется ЭКВ [56, 58]. [c.110]

Молекулярная биология исследует молекулярную природу основных явлений жизни, прежде всего наследственности и изменчивости. Эти явления определяются строением и свойствами нуклеиновых кислот, и возникновение молекулярной биологии связано с открытием их биологической функциональности. Годом рождения молекулярной биологии можно считать 1944, когда Эвери, Мак-Леод и Мак-Карти [1] открыли трансформацию бактерий посредством ДНК (см. стр. 486). Молекулярная биология ищет объяснение биологических явлений в химии и молекулярной физике. Тем самым, биология включается в единую область точного естествознания. Молекулярная биология изучает не только наследственность и изменчивость, но всю со-вокуп-ность жизненных процессов — ферментативный катализ, мембранный транспорт, механохимические явления и т.д. Реализуется общий атомно-молекулярный подход к биологическим проблемам. [c.483]

Нуклеиновые кислоты представляют собой полинуклеотиды, в которых отдельные нуклеотиды связаны фосфодиэфир-ными мостиками, образующимися в результате этерификации гидроксильной группы при одного полинуклеотида остатком фосфорной кислоты при С другого нуклеотида. Фосфо-диэфирная связь характерна и для РНК, и для ДНК, так как в её образовании не участвует атом замещение которого отличает РНК и ДНК друг от друга. Доказательства наличия фосфодиэфирных мостиков получены при изучении результатов ферментативного гидролиза нуклеиновых кислот. Последовательный гидролиз нуклеиновых кислот панкреатической дезоксирибонуклеазой и фосфоди эстеразой змеиного яда приводит к образованию нуклеозид-З -фосфатов. При гидролизе панкреатической дезоксирибонуклеазой в комбинации с фос-фодиэстеразой селезёнки получаются нуклеозид-З -фосфаты. Изображение структуры нуклеиновых кислот привычными структурными формулами (формула а на приводимой далее схеме) оказывается слишком громоздким, поэтому для описания последовательностей нуклеиновых кислот можно использовать более краткие записи. В первом варианте (запись б на приводимой схеме) остатки пентоз изображаются горизонтальными линиями, на которых указаны условные положения всех атомов углерода пентозы, участвующих в образовании молекулы (Г, 3 и 5 ). На конце черты возле атома С указывают обозначение нуклеинового основания (на приведённой схеме тимин, аденин и гуанин), а атомы С и С соединяют через атом Р. Второй вариант обозначения (запись в) — буквенная система, в которой используются буквенные обозначения нуклеиновых оснований (А, О, Т, U, С), а фосфатная группа обозначается буквой "р . Если она находится справа от обозначения нуклеинового основания, это означает, по зтери-фицирована группа при С , а если слева — при С . [c.115]