Белки действие излучений высокой энерги

Интерес к использованию излучения высокой энергии для стерилизации мяса или других богатых белками пищевых продуктов стимулировал исследование действия -излучения и электронов высокой энергии как на чистые белки, так и на мясные продукты. В отличие от тепловой стерилизации, при лучевой стерилизации для уничтожения бактерий не требуется нагревать продукты питания до высокой температуры. Протеолитические ферменты могут оставаться активным после облучения дозами, достаточ ыми для обеспечения полной стерилизации [65]. Этот эффект противоположен тепловой стерилизации, где инактивация ферментов происходит раньше, чем уничтожение микроорганизмов. [c.226]

Уменьшение количеств отдельных аминокислот в облученном коллагене изменяется в зависимости от условий облучения, однако, обобщая все имеющиеся данные, можно сделать вывод, что наибольшему разрушению подвергаются фенилаланин, тирозин и гистидин лейцин, изолейцин, валин, серин и треонин почти совершенно не разрушаются под действием излучения. Эти результаты, полученные при облучении коллагена, отличаются от эффектов, наблюдаемых при облучении кератинов и других белков, богатых цистином. В фенилаланиновых, тирозиновых и гистидиновых остатках могут образовываться положительно заряженные центры или участки, обладающие недостатком электронов, которые могут создаваться при непосредственном взаимодействии с частицами высоких энергий или в результате реакций с электрофильными частицами, образующимися в среде под действием излучения. Как указывалось ранее, пептидный карбонил может внутримолекулярно взаимодействовать с этими положительно заряженными центрами, расположенными в боковых цепях, образуя неустойчивые циклические промежуточные продукты, которые затем распадаются, образуя продукты деструкции. Этим предположением может быть объяснено разрушение под действием излучения аминокислотных остатков фенилаланина, тирозина и гистидина. Но лейцин, изолейцин и валин имеют такое строение, которое пространственно затрудняет атаку образованных ими пептидных связей, и этим, в частности, может быть объяснена их устойчивость к действию реакционноспособных осколков, образующихся в среде под действием излучения. [c.436]

Встречающиеся в природе высокополимеры можно разделить на два класса полимеры, изменения которых под действием излучения высокой энергии представляют только технический или академический интерес, и полимеры, радиационные изменения которых имеют первостепенное значение в области биологии и в отношении благополучия всего живого, в особенности человека. В первом классе находятся в основном полисахариды целлюлоза и ее производные, крахмал, декстран, пектины и т. п. полимеры. К этому классу можно отнести также некоторые белки, например коллаген и кератин, которые и.меют только структурные функции, а также уже рассмотренные (гл. VIII) натуральный каучук и гуттаперчу. Ко второму классу относятся нуклеиновые кислоты, или, более правильно, неуклеопро-теиды, котО рые образуют генетическое вещество клеточного ядра, а также белки, имеющие метаболическую функцию, например гемоглобин, миоглобин и ферменты. Небольшие дозы излучения, например 500—1000 р, почти не влияющие на большинство полимеров, оказывают очень сильное воздействие на природные полимеры второго класса, приводя к серьезным для организма и даже смертельным последствиям. В настоящее время детальные данные о характере воздействия излучения высокой энергии па протеины почти полностью отсутствуют, несмотря на накопление значительного количества фактического материала, касающегося суммарного действия излучения. [c.204]

Электромагн. излучения еще более высокой энергии (рентгеновское и у-излуче-ние) способны ионизовать в-во. Ионизация происходит случайным образом, поэтому молекулы, являющиеся наяб. распространенными в объекте, больще других подвергаются ионизации. При облучении живой материи, на 70-90% состоящей из воды, б. ч. энергии будет поглощена молекулами воды и поэтому мутагенный эффект при действии этих агентов возникает гл. обр. вследствие модификации ДНК продуктами радиолиза воды. Наиб, вклад в развитие радиац. поражения ДНК вносит радикал ОН . При взаимод. с ДНК 80% всех радикалов ОН атакуют основания ДНК, остальные-дезоксирибозную часть молекулы. Возникающие первичные продукты затем вступают в разнообразные вторичные р-ции как с теми же продуктами радиолиза воды, так и с кислородом, белками, низкомол. компонентами клетки, а также подвергаются диспропорционированию, изомеризации, гидролизу. Возникает широкий спектр разнообразных изменений первичной и вторичной структуры ДНК измененные основания, апури-новые я апиримидиновые сайты (участки с удаленными основаниями), разрывы связей в дезоксирибозе, одно- и двунитевые разрывы цепей ДНК. Точная роль каждого из возникающих повреждений структуры ДНК в формировании мутагенного эффекта все еще остается невыясненной. Предполагают, что ключевую роль в этом процессе играют продукты радиолиза тимина. [c.153]

Денатурация белков может быть произведена, кроме нагревания (и других форм энергии, как, например, ультрафиолетового излучения или высоких давлений), некоторыми химическими веществами. Различают три категории подобных денатурирующих агентов вещества, вызывающие ионизацию (кислоты, основания), вещества, денатурирующие белки в их изоэлектрической точке (мочевина, гуанидин, салицилаты, тиоцианаты и различные детергенты, причем последние действуют в небольших концентрациях) и некоторые органические растворители (снирт, ацетон). [c.439]

Действие излучения высокой энергии на белки давно привлекало внимание исследователей, причем по этому вопросу уже на протяжении ряда лет имеется обширная литература. Арноу [31] дал обзор этих работ детальное рассмотрение их не является нашей целью необходимо обратить особое внимание лишь на исследования, в которых наметились определенные пути к пониманию природы реакций, вызываемых излучением высокой энергии. Поэтому мы очень мало касаемся работ, в которых биохимические и биологические эффекты изучались на феноменологическом уровне, хотя необходимо указать, что действие излучения на белки играет важнейшую роль в наблюдаемых явлениях. Таким образом, границы нашего обзора значительно сужены. Читателя, желающего более подробно ознакомиться с биологическими и биохимическими данными общего характера, мы отсылаем к двум другим новым обзорам. Один из них, на который мы уже неоднократно ссылались, составлен Беком и Александером [32]. Другой — сборник общего характера, изданный Коллендером [33 Последний, хотя он и опубликован в 1954 г., в значительной степени устарел, так как многие статьи были написаны за 3—4 года до опубликования сборника. Весьма важным руководством, хотя и устаревшим, но все еще не потерявшим своей ценности, является монография Ли [34], пионера исследований в этой области. [c.219]

Нуклеопротеиды являются сложными белками, в которых белок связан с полимером кислого характера и высокого молекулярного веса — нуклеиновой кислотой. Нуклеопротеиды встречаются во всех живых организмах. Особенно много нуклеопро-теидов в клетках, имеющих большие ядра по сравнению с цитоплазмой. Весьма вероятно, что хромосомы клеточного ядра состоят главным образом из нуклеопротеида. Генетическое действие излучения высокой энергии, по-видимому, обусловлено деградацией молекул нуклеопротеидов. Разрыв хромосом — сложное и до сих пор малоизученное явление, — по-видимому инициируется каким-то образом деградацией нуклеопротеида, Еще более вероятно, что сами гены являются отдельными молекулами нуклеопротеида или их иебольши.ми агрегатами, и. [c.245]

Коагуляция или стабилизация коллоидных растворов под действием излучения высокой энергии вызывала интерес исследователей [21] еще до бурного развития радиационной химии, связанного с возникновением атомной промышленности. Для этих ранних и некоторых последующих работ характерна противоречивость полученных результатов. В работах, выполненных с гидрозолями металлов, гидроокисями, сульфидами металлов и белками, указывается, что действие излучения па положительно заряженные золи вызывает их коагуляцию, а отрицательно заряженные золи становятся при таком воздействии более стабильными или не меняются. Но в других работах этого же периода [22, 23] для положительно заряженных золей наблюдался противоположный эффект, т. е. они при облучении становились более стабильными. Имеются также данные, показывающие, что коагуляция золей металлов и белков происходит при облучении независимо от знака их заряда. Граузер [21, 24] во время облучения коллоидных растворов графита, золота, Ре(ОН)з, яичного [c.61]

Данную главу книги не следует рассматривать как исчерпывающий обзор. Приведенные и разбираемые в ней примеры служат лишь иллюстрациями отдельных реакций, имеющих место в химии белка. Авторы пытались отобрать те факты, которые, по их мнению, наилучшим образом иллюстрируют рассматриваемые специфические реакции. В особенности внимание авторов концентрировалось на примерах, в которых имеются совершенно бесспорные доказательства природы и механизма рассматриваемых реакций. Основное внимание авторов было направлено на особый отбор и организацию представленного ниже материала на концентрирование внимания на возможных механизмах рассматриваемых реакций на разработанный авторами подход к объяснению зависимости между стерическими факторами и реакциями основной цепи бе.чков па обобщение современных данных, относящихся к различным аспектам получения привитых сополимеров на основе белков кроме того, кратко рассмотрены также некоторые интересные аспекты действия излучения высоких энергий на эти природные полимеры. [c.331]

В недавно опубликованной работе [378], посвященной исследованию действия излучения высокой энергии (электронов с энергией 2 Мэе) на амиды, Баррелл приходит к выводу, что при выбранном типе облучения свободные радикалы образуются в результате отщепления атома водорода от группы СН, соединенной с амидным атомом азота. Этот атом водорода, находящийся в а-положении по отношению к амидному азоту, в белках аналогичен атому водорода, затрагивающемуся, как было показано [379], при облучении найлона все это согласуется с механизмом, предложенным Гаррисоном с сотр. [366, 381—384] для деструкции белков под действием излучения. [c.431]

Влияние излучений высоких энергий на белки привлекает все больший интерес исследователей. Открытие Чарлзби [365] реакции сшивания полиэтилена под действием ионизирующей радиации стимулировало развитие обширной области радиационной физики и химии макромолекул. В настоящее время достоверно установлено, что радикалы, образующиеся в полимерах под действием излучения, могут рекомбинировать с образованием поперечных химических связей между соседними цепями. Однако хорошо известен также процесс деструкции полимеров под действием излучения, причем в случае уже упоминавшегося полиэтилена, нанример, сумма числа образующихся двойных связей и разорванных связей основной цепи равна числу образующихся в продукте сшивок [380]. Было показано, что действие ионизирующих излучений на белки приводит к разрушению дисульфидных [364, 371], пептидных [366] и водородных связей [367]. В монографии Бовея [362] подробно рассмотрены вопросы действия на белки рентгеновского излучения, у-лучей, электронов, нейтронов, протонов и а-частиц. В ранее опубликованном обзоре Мак-Ларена [363] рассмотрены наиболее важные достижения в этой области до 1949 г. [c.430]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология