Фактор биологические функции

Полисахариды, наряду с белками и нуклеиновыми кислотами, являются необходимыми компонентами любой живой клетки. Если в области изучения биосинтеза и биологических функций нуклеиновых кислот и белка достигнуты в последнее время значительные успехи, молекулярная биология полисахаридов остается по существу белым пятном. Между тем многие проблемы иммунохимии, межклеточных взаимодействий, оплодотворения, клеточной дифференцировки, по-видимому, не могут быть удовлетворительно разрешены без понимания факторов, определяющих биологическую специфичность полисахаридов. Важным звеном, необходимым при обсуждении этих факторов, являются сведения о макромолекулярной структуре полисахаридов и других углеводсодержащих биополимеров. Между тем это направление исследований, к сожалению, развивается пока крайне слабо. Следует отметить, что изучение макромолекулярной структуры полисахаридов принципиально сложнее, чем в случае белков и нуклеиновых кислот. Это связано с огромным разнообразием возможных типов связей между мономерными единицами и существованием разветвлений, что ставит качественно новые задачи при определе- [c.635]

Фазовый переход из кристаллического в жидкокристаллическое состояние является эндотермическим процессом количество тепла, необходимое для плавления цепей жирных кнслот, можно определить в калориметре (рис. 3.5). Если липпдный бислой состоит только из одного липида, то фазовый переход пропсходит в узком интервале температур. Так как биологические мембраны обычно состоят из большого количества разных липидов, они не имеют четко выраженного фазового перехода и при физиологических температурах являются жидкокристаллическими. Однако очевидно, что текучесть биологических мембран может быть весьма различной как в разных органах, так даже и в разных частях мембраны одной клетки. На это указывает различный липидный состав разных мембран или их доменов. Хотя еще не установлена общая зависимость между текучестью мембран и их биологической функцией, некоторые факторы, влияющие на текучесть, были выявлены в экспериментах на искусственных липидных мембранах. Накапливаются данные, свидетельствующие о том, что те же факторы действуют и в биомембранах. Температура фазового перехода зависит от природы боковых цепей жирных кислот. [c.71]

Остается, однако, фундаментальная и так и не решенная до сих пор проблема, касающаяся этих широко распространенных вторичных метаболитов. Попросту говоря, каковы их биологические функции В связи с этим некоторые исследователи полагают, что эти вещества являются отходами метаболизма, хотя многие из них токсичны для организма, который продуцирует их до тех пор, пока они не выбрасываются в окружающую среду (например, летучие монотерпены, образуемые многими растениями) или не превращаются в безвредные вещества в самом организме. Другие исследователи считают вторичные метаболиты и в особенности те, которые обнаруживаются в растениях, важными факторами совместной эволюции растений, животных и насекомых. Эта точка зрения заключается в том, что выборочное стремление некоторых животных и насекомых к опустошению фауны определяется качеством производимой растениями химической продукции. Это, в свою очередь, приводит к выработке растениями таких соединений, которые отталкивают животных и других травоядных и тем самым смягчают процесс истребления растений. В настоящий момент взгляды биологов по вопросу о том, какая из этих двух гипотез верна, четко разделяются, и первым шагом на пути к пониманию функции вторичных метаболитов в организме является выяснение их биологического происхождения. Химики-органики достигли существенного прогресса в этой области за последние два десятилетия, и в результате сейчас четко вырисовываются пути, по которым происходит биосинтез многих вторичных метаболитов. Эти исследования, обобщен-ные в конце тома 11 русского издания (в заключительных главах тома 5 английского издания) [c.15]

Пространственное строение решающим образом влияет на свойства и биологические функции органических веществ, участвующих в процессах жизнедеятельности. Большинство таких веществ оптически активны и встречаются в природе обычно в одной из антиподных форм это относится к белкам и образующим их аминокислотам, нуклеиновым кислотам, сахарам, стероидным гормонам, природным оксикислотам, ферментам, витаминам и др. Свойства природного каучука тесно связаны с определенной геометрической конфигурацией его полимерной цепи. Еще большее значение имеет в рассматриваемой области конформация, в особенности если речь идет о таких полимерах, как белки и нуклеиновые кислоты. Ни один вопрос биохимии не может быть решен на современном уровне без тщательного учета стереохимических факторов. [c.623]

Несомненно, что и биологические функции, и механические свойства полисахаридов и углеводсодержащих биополимеров в большой мере определяются конформацией макромолекулы и распределением в ней реакционноспособных групп. Все эти факторы зависят, в конечном счете, от первичной структуры полимера. Поэтому понимание факторов, определяющих специфичность биологической функции углеводсодержащих соединений и технические свойства полисахаридов, зависит в первую очередь от развития теоретических представлений о связи между строением, конформацией, реакционной способностью и физико-химическими свойствами полисахаридов и смешанных биополимеров, содержащих олиго- и полисахаридные цепи. Установление этих связей является предпосылкой для осуществления направленного синтеза соответствующих физиологически активных веществ и направленной модификации полисахаридов для получения материалов с заранее заданными свойствами. Поэтому исключительно важной задачей является разработка надежных методов установления первичной структуры полисахаридных цепей, требующих минимальной затраты времени и минимального количества материала. Не менее важны эффективные подходы к точной характеристике конформаций полисахаридной цепи в целом и отдельных ее участков, вплоть до моносахаридных звеньев. Очевидна также необходимость изучения реакционной способности полисахаридной цепи, ее отдельных звеньев и различных функциональных групп, что позволит понять механизм взаимодействия углеводсодержащих биополимеров с их партнерами в биологических системах (например, с антителами при иммунологических реакциях), наметить целесообразный путь модификации природного полимера для придания ему нужных свойств и т. д. [c.625]

В такой сложной молекуле, как живая клетка, трудно выделить роль отдельных факторов, существенных для поражения. Не подлежит, однако, сомнению, утверждение, что за специфику лучевой реакции клетки ответственно поражение главным образом биологически важных макромолекул, а не низкомолекулярных компонентов. Это поражение заключается в нарушении структуры и биологической функции макромолекул с последующим искажением нормального метаболизма. [c.35]

Однако с точки зрения биохимика особенно важна способность переходных элементов к образованию большого числа разнообразных координационных соединений. Роль геометрических факторов, которую мы уже отмечали при описании гибридизованных орбита-лей, становится все более значительной по мере перехода к сложным структурам комплексов в то же время биологические функции переходных элементов неразрывно связаны со свойствами координационных соединений. Вероятно, вообще все ионы переходных элементов, входящие в биологические системы, представлены там соответствующими комплексами. Прочность этих соедипений варьирует в широких пределах от устойчивых порфириновых комплексов до лабильных соединений, например рибофлавина с ионами металлов, но во всех случаях выключение биохимической функции комплекса ведет к тяжелым нарушениям динамического состояния клетки. [c.200]

Биологические функции факторов [c.102]

Несмотря на сравнительно длительное время изучения нейраминидаз, биологическая функция этого фермента, как и фактора патогенности, еще мало изучены. [c.351]

Мы уже говорили о том, что химические исследования в химии углеводов направлены в конечном счете преимущественно на решение проблемы структура — свойство , структура — функция . Один подход к решению — это выделение индивидуальных природных углеводов, установление их структуры и сопоставление полученных сведений с наблюдаемыми свойствами природных углеводов и их биологическими функциями. На этой основе можно сделать те или иные выводы и обобщения о роли структурных факторов в проявлении тех или иных свойств природных соединений. Однако для того, чтобы подтвердить такие заключения, а также для того, чтобы их уточнить и детализировать, очень важно иметь возможность варьировать структуру изучаемых соединений, варьировать целенаправленно, плавно изменяя в них какой-то определенный структурный параметр. И здесь незаменимым оказывается точный синтез как источник модельных объектов исследования с заданной структурой. [c.116]

Роль комплементарных взаимодействий в осуществлении биологической функции ДНК. Комплементарность цепей составляет химическую основу важнейшей функции ДНК — хранения и передачи наследственных признаков. Сохранность нуклеотидной последовательности является залогом безошибочной передачи генетической информации. Однако нуклеотидная последовательность ДНК под воздействием различных факторов может подвергаться изменениям, которые называют мутациями. [c.446]

Наибольшую долю составляют гель-частицы целлюлозного происхождения. Их присутствие объясняется рядом факторов неоднородностью самой древесины, разным типом клеток в зависимости от их биологических функций, расположения в древесине и возраста, наличием спутников целлюлозы, особенно ксилана [35], неполным проваром внутренних частей щепы во время варочного процесса, неравномерностью процессов отбелки и облагораживания. Причиной высокого содержания гель-частицы в вискозе может быть также неправильное проведение процесса мерсеризации, ксантогенирования и растворения на предприятиях вискозных волокон. Например, мерсеризация целлюлозы при небольшом модуле в аппаратах ВА не приводит к равномерной обработке щелочью всех частей целлюлозы, что обусловливает повышенное содержание гель-частиц в вискозах, получаемых в этих аппаратах. Аналогичным образом влияет чрезмерное понижение концентрации щелочи и сероуглерода при ксантогенировании. [c.143]

Реакционная способиость мономерных структур в составе полимера в значительной степени изменяется под влиянием пространственных факторов. Наибольшее значение имеют методы селективной модификации, широко применяемые при исследовании первичной и пространственной структуры нуклеиновых кислот, введении искусственных мутаций и изучении связи между строением и биологической функцией. [c.384]

Денатурация белков. Поскольку конформации белковых молекул чаще всего закрепляются относительно слабыми водородными связями, то под влиянием многих факторов пространственная структура способна разрушаться, что приводит к потере биологических функций белков. К таким факторам относятся повышенная температура (нагревание), изменение pH среды, УФ- и рентгеновское излучения н даже механическое воздействие (встряхивание растворов белков). [c.421]

Превращение фактора роста — биологическая функция и химическая структура. [c.182]

К числу глобулинов (Y2 глобулинов и др.) принадлежат также различные ферменты сыворотки крови, факторы свертывания Розенталя и Хагемана, различные антитела (антитоксины) против дифтерита, коклюша, кори, гриппа и т. д., изоагглютинины, пропердин и многие другие белки, наделенные теми или иными биологическими функциями. [c.477]

Энгельс, исходя из основного закона жизни — обмена веществ, вывел все биологические функции. Из обмена веществ посредством питания и выделения, — обмена, составляющего существенную функцию белка, — и из свойственной белку пластичности вытекают все прочие простейшие факторы жизни раздражимость, которая заключена уже во взаимодействии между белком и его нищей сокращаемость, обнаруживающаяся уже,на очень низкой ступени при поглощении пищи способность к росту, которая на самой низшей ступени включает размножение путем деления внутреннее движение, без которого невозможно ни поглощение, ни ассимилирование пищи 2. Уже тогда Энгельс отмечал, что в исследовании специфических особенностей органической жизни, иначе говоря, обмена веществ, существенная роль принадлежит химии, которая в этом отношении продвинулась достаточно далеко вперед, чтобы гарантировать нам, что она одна объяснит нам диалектический переход к организму [c.93]

Целый ряд факторов (действие сильных кислот и щелочей, солей тяжелых металлов, нагревание, механическое воздействие) приводит к нарушению конфигурации белковой молекулы — ее вторичной и третичной структуры. При этом изменяется пространственная форма, и белок утрачивает свойственные ему биологические функции. Примером денатурации белка служит варка яиц, створаживание молока (белка казеина), приготовление пищи и т. д. Сильное нагревание приводит не только к денатурации, но я к разрушению белка с выделением летучих продуктов, обладающих запахом жженых перьев. По такому запаху распознают наличие шерстяной нити в ткани. [c.313]

Наиболее адекватная современным требованиям классификация лекарственных форм может быть разработана только на основе био-фармацевтического анализа, учитьгоающего три основных фактора физико-химические свойства лекарственных форм, особенности методов их изготовления и биологическую функцию (назначение). [c.289]

Под денатурацией понимают утрату трехмерной конформации, присущей данной белковой молекуле. Это изменение может носить временный или постоянный характер, но и в том, и в другом случае аминокислотная последовательность белка остается неизменной. При денатурации молекула развертывается и теряет способность выполнять свою обычную биологическую функцию. Вызывать денатурацию белков могут разнообразные факторы, перечисленные ниже. [c.139]

Денатурация — это нарушение нативной структуры белков под воздействием различных факторов, приводящее к потере его биологической активности (рис. 89). Денатурация наблюдается при нагревании, изменении pH среды, ультрафиолетовом и ионизирующем облучении, механическом воздействии солей тяжелых металлов, спирта, ацетона. При быстром удалении денатурирующих факторов белок может вернуться в нативное состояние (ренатурировать) с восстановлением его биологической функции. [c.239]

Специфичность связей, в частности при синтезе полипептидов (образование а-, но не р-связей), была главным фактором, определившим развитие систем, обладающих известными на сегодняшний день биохимическими свойствами. Конечно, отнюдь не все биологические функции, характерные для современных организмов, появились на этих ранних стадиях биогенеза. Однако в ходе химической эволюции в свое время произошла некая трансформация, приведшая к возникновению в пептидах а-связей, составляющих, как известно, основу современных белковых систем. [c.240]

Функция интронов точно не установлена. Можно предположить, что они служат для физического разделения экзонов, соответствующих функциональным доменам кодируемых белков, с целью оптимизации процесса генетических перестроек (рекомбинаций), которые могут происходить с более высокой эффективностью при наличии интронов, чем в случае сосредоточения генетической информации в одном континууме. Увеличение темпа генетических перестроек функциональных доменов может рассматриваться как фактор ускорения эволюции биологических функций. [c.70]

Изменения фенотипа, вызванные мутациями, образуют непрерывный ряд от вариантов с практически неизмененными биологическими функциями (их можно обнаружить лишь с помощью специальных методов) к тем, которые проявляются только в неблагоприятных условиях, и вплоть до вариантов, вызывающих развитие заболевания даже в отсутствие неблагоприятных факторов. Большинство мутаций безразлично для организма и не приводит к развитию болезни. Естественно, что мутации, вызывающие патологические симптомы, обнаруживаются с большей вероятностью, так как больных, страдающих гемолитической анемией, обследуют на предмет недостаточности какого-либо фермента гораздо чаще, чем здоровых людей. [c.26]

Мы выяснили также, что биологические функции свойственны многим элементам, но некоторые элементы в этом смысле исключительно важны — это водород, углерод, кислород, фосфор, азот, сера. На примере их соединений отчетливо видно, что пространственные отношения тесно связаны с энергетикой и реакционной способностью молекулы, причем и энергетические уровни и свойства смиметрии представляют собой дискретно изменяющиеся факторы. [c.232]

Соединенные пептидной связью аминокислоты образуют поли-пептидную цепь. Чередование аминокислот в этой цепи является важнейшим фактором, определяющим биологическую функцию белка и его специфичность для того или другого вида животных. Длина таких цепочек и, следовательно, число входящих в них аминокислот, по-видимому, постоянно для разных белков. Так, в инсулин входят две цепочки из 30 и 21 аминокислоты, в рибону-клеазу — одна цепочка из 124 аминокислот и т. п. [c.199]

Обычно флавиновые коферменты прочно связаны с белками и совершают обороты между восстановленным и окисленным состояниями, оставаясь прикрепленными к одной и той же молекуле белка. Что определяет восстановительный потенциал флавина в таком флавопро-теиде Окислительно-восстановительный потенциал свободного кофермента зависит от структур окисленной и восстановленной форм соответствующей пары. Молекулы как рибофлавина, так и пиридиннуклеотидов содержат ароматические кольцевые системы, которые стабилизируются резонансом. При восстановлении этот резонанс частично (но не полностью) утрачивается. Величина Е° зависит от степени резонанс-ности окисленной и восстановленной форм и от любых факторов, предпочтительно стабилизирующих одну из этих форм. Структуры этих коферментов приспособлены к тому, чтобы обеспечить значения Е°, оптимальные для осуществления биологических функций. [c.256]

Исследования гемсодержащих белков показывают, каким образом используются для биологических функций свойства полифунк-циональных химических соединений, таких, как железо порфир ино-вые комплексы. Белковая часть молекулы обеспечивает протекание в каждом случае единственной специфичной реакции на атоме железа гема и модификацию присущих гему химических свойств под действием физиологически важных факторов. [c.272]

Иммунный ответ, как и все биологические функции, находится под контролем разнообразных регуляторных механизмов. Эти механизмы обеспечивают восстановление исходного, неактивного состояния иммунной системы, когда иммунный ответ на данный антиген более не требуется. Эффективный иммунный ответ — результат взаимодействия между антигеном и целой сетью иммуно-компетентных клеток. Характер иммунного ответа, как в количественном, так и в качественном отнощении, зависит от многих факторов, в том числе от типа антигена, его дозы и пути поступления, от свойств антигенпрезентирующих клеток (АПК) и генетических особенностей организма, а также от предшествующего контакта иммунной системы с данным или перекрестнореагирующим антигеном. На иммунный ответ способны влиять специфические антитела. Некоторые из перечисленных регуляторных факторов подробно рассмотрены в других главах (см. гл. 10 и 11) и в настоящей главе обсуждаются лишь кратко. [c.237]

В состав ТГФ входят восстановленный птеридин, /г-аминобензойная кислота и L-глутаминовая кислота. Полиглутаминовые производные ТГФ, содержащие до семи остатков глутаминовой кислоты, связанных посредством у-глута-мильных пептидных связей, также встречаются в биологических системах и осуществляют те же биологические функции, что и ТГФ. После того как обнаружилось, что фолиевая кислота является фактором роста для молочнокислых бактерий, начались исследования по выяснению биохимической роли ТГФ-коферментов. Зависимость роста молочнокислых бактерий от фолиевой кислоты была использована в качестве теста при очистке и выделении этого вещества, что дало возможность исследовать его структуру. В ранних работах удавалось выделить только фолиевую кислоту, что объясняется легким окислением ТГФ. Фолиевая кислота может быть ферментативно восстановлена до ТГФ. Для дигидрофолата возможны три структурных изомера (7,8-, 5,6- и 5,8-) однако как при химических, так и при ферментативных реакциях был однозначно идентифицирован только 7,8-изомер. [c.226]

НАД и НАДФ включают никотинамид — один из витаминов группы В, флавиновые простетические группы содержат рибофлавин, т. е. витамин Вг, тиаминпирофосфат включает витамин В1 (тиамин), пиридоксальфосфат — производное витамина Ве (пиридоксина), кобамидные коферменты близки по строению к витамину В12, липоат — один из факторов роста микроорганизмов, аскорбиновая кислота (витамин С) играет роль витамина у морских свинок. Главная биологическая функция витаминов, по-видимому, состоит в том, чтобы быть активными компонентами специализированных коферментов и простетических групп возможно, что организмы часто не могут сами синтезировать [c.68]

Эти физические свойства гликопротеинов могут помочь нам в понимании их биологических функций. Вязкие растворы, которые они образуют, служат смазкой и играют защитную роль при воздействии на незащищенные наружные и внутренние поверхности организма животного различных факторов внешней среды. Так, известно, что слизь, покрывающая дыхательный тракт, защищает последний от проникновения микроорганизмов, и, вероятно, это действие обусловлено высокогидратировэнными вязкими гликопротеинами, образующими непрерывный непроницаемый слой. Так как движение воздуха при дыхании не прямолинейно, то он попадает в альвеолярное дерево почти стерильным. Подобное же значение имеет слизь шейки матки, отделяющая влагалище с разнообразной микробной флорой от стерильной полости матки. Слизь кишечника, вероятно, предохраняет его от механических повреждений, хотя, возможно, что она может также принимать участие в защите эпителия от ферментативного действия. [c.294]

Статистический анализ К. Нагано основан на структурах 95 белков с известной аминокислотной последовательностью [94]. Автор предположил, что белки, родственные по биологической функции источнику эволюции и имеющие небольшие различия в первичной структуре, обладают близким пространственным строением. Они были разбиты на 13 семейств с известными кристаллографическими конформациями. В каждом белке анализировались все пары остатков, разделенных m остатками, где ш = О, 1,2,. .. 6. Путем линейной комбинации статистических величин при различных значениях m были найдены предсказательные функции для а-спирали, -структуры, поворота цепи и клубка. Рассчитанные весовые факторы ,s, характеризующие вклады взаимодействий различных типов остаточных пар (п с п+1, п+2 и т.д. m определяет взаимное расположение в цепи пары взаимодействующих остатков, S - вид вторичной структуры) во вторичные [c.255]