Биохимия механизмы управления

Не будет преувеличением сказать, что одной из наиболее фундаментальных и важных по своим последствиям проблем, стоящих перед современной биохимией, является выяснение механизма действия биологических катализаторов - ферментов, Эта проблема интересна в равной степени и для биолога, и для химика, В первом случае познание основных закономерностей ферментативных реакций не только будет способствовать уточнению взаимосвязей процессов обмена веществ, но и откроет новые пути для контроля, регуляции, управления, а впоследствии и преобразования химических [c.167]

Благодаря интенсивному развитию биохимии во второй половине XX ст. достигнуты большие успехи в изучении биохимии нуклеиновых кислот, механизмов хранения и передачи наследственной информации, механизмов биосинтеза белка, структуры клеточных мембран и их функции, а также механизмов регуляции обмена веществ. Это имеет большое практическое значение в плане управления сложными химическими процессами в организме при патологии, пребывании в космосе, в спорте и других областях деятельности человека. [c.14]

Термин саморегуляция многозначен и включает в себя, в частности, понятие прямой и обратной связи системы с внешней средой посредством совокупности определенных сигналов. Например, саморегуляция в автоматических системах управления, в экономике и кибернетике осуществляется в соответствии с программой, изменение которой производится программистом извне. Внешняя программа работает надежно до тех пор, пока адекватно предусмотрено изменение внешних условий. Саморегуляция в биологических системах обеспечивается эндогенными корректировками программы (в том числе генетической) в соответствии с полученной информацией об изменениях внешней среды. Такие проблемы, как преобразование этих изменений в сигналы, восприятие сигналов и формирование адекватных реакций организма, исследуются методами биофизики, биохимии, физиологии и медицины. Однако эти науки не дают представления о механизмах согласования разнообразных функций и реакций целостного живого организма на разных уровнях организации. [c.9]

Другие подходы диктуются физикой и химией. Многие из молодых исследователей, интересующихся фундаментальными законами материи или же молекулярными основами жизни, приходят к необходимости обращаться к нервным клеткам. По традиции такие работы проводятся в рамках биофизики и биохимии, а также в русле одного из направлений биохимии — нейрохимии. В последнее время арсенал нейробиологов пополнился целым рядом методов, разработанных в молекулярной биологии и молекулярной генетике. Эти новые методы позволили в последние годы добиться определенных успехов в понимании работы нервной системы. Они обещают также новые достижения в области раскрытия молекулярных и генетических механизмов, связанных с управлением работой нервной клетки. [c.22]

В недрах биохимии, на стыке биологии, химии, физики, математики и кибернетики, зародилась наука об особенностях строения и свойств молекул, обеспечивающих существование биологической формы движения материи,— молекулярная биология. Шаги этой молодой науки столь стремительны, что порой превосходят воображение заложены основы для понимания механизма биологического катализа и, следовательно, управления процессами жизнедеятельности, выявлены кардинальные закономерности специфического биосинтеза макромолекул, все больший размах приобретают работы по генетической инженерии. В результате исследования процессов преобразования нуклеиновых кислот под влиянием физических факторов и химических агентов найдены принципиально новые подходы к пониманию явлений изменчивости и наследственности в природе. [c.8]

Именно существенные успехи в фундаментальных исследованиях в области биохимии, молекулярной генетики и молекулярной биологии, достигнутые во второй половине текущего столетия, создали реальные предпосылки управления различными (пусть, возможно и не самыми главными) механизмами жизнедеятельности клетки. Сложившаяся благоприятная ситуация в биологии явилась мощным толчком в развитии современной биотехнологии, весьма важной области практического приложения результатов фундаментальных наук. Можно с уверенностью утверждать, что биотехнология является наиболее разительным примером того, как результаты, казалось бы "чистой науки", находят применение в практической деятельности человека. Основой, обеспечивающей благоприятную ситуацию для бурного развития биотехнологии, явились революционизирующие открытия и разработки [c.5]

Не будет преувеличением сказать, что одной из наиболее фундаментальных и важных по своим последствиям проблем, стоящих перед современной биохимией, является выяснение механизма действия биологических катализаторов — ферментов. Эта проблема интересна в равной степени и для биолога, и для химика. В первом случае позпапие основных закономерностей ферментативных реакций не только будет способствовать все более точному познанию взаимосвязей процессов обмена веществ, но и откроет новые нути для контроля регуляции, управления, а впоследствии и преобразования химических превращений в организме, что вызовет поистине революционные изменения во многих областях экспериментальной и прикладной биохимии. Химикам же познание механизма действия ферментов даст возможность осуществлять, возможно в промышленных масштабах, с большой скоростью, почти со стопроцентным выходом и абсолютной избирательностью (специфичностью) такие реакции, осуществление которых в лабораторных условиях остается пока мечтой. [c.164]

Широкий спектр физиологической активности фитогормонов и достигнутые с их помощью успехи в реализации морфогенетического потенциала растений в настоящее время позволили считать фитогормональную функцию основным фактором управления морфогенезом in vitro. В последние годы накоплен огромный фактический материал, касающийся действия фитогормонов на разных этапах развития культуры изолированных клеток, тканей и органов. Сделаны важные обобщения, позволяющие приблизиться к пониманию физиологических особенностей морфогенеза. Но выяснение молекулярных механизмов действия фитогормонов — пока еще нерешенная задача биохимии растений. [c.308]

Пытаясь выяснить возможную химическую природу этого вещества-регулятора, мы должны будем использовать уже полученные. нами сведения о механизмах регулирования биений ундулоподии Вряд ли в качестве регулятора можно использовать АТФ-рецептор сам потребляет чужую АТФ, поставляемую специализированными биохимическими системами, но им может быть какой-либо регулятор АТФ-азной активности. Опираясь на знания биохимии современных организмов, мы должны были бы поручить эту роль ионам кальция. Диффузия по трубке ионов кальция или связывающих их веществ могла бы служить хорошим способом управления биения ресничек. Правдоподобность такого способа регуляции двигательной активности следует из многих данных о работе различных аппаратов движения. Именно так регулируется сокращение стебелька сувойки. Изменение концентрации ионов кальция регулирует работу мышц всех видов — недаром роли кальция в биологических процессах посвящаются специальные книги (см., например, [64]). Примем пока, что внутри одной клетки регуляторные импульсы от рецепторов передаются двигательным органеллам по специальным трубам в виде порций ионов кальция или веществ, изменяющих состояние кальция в ундулоподиях. [c.201]

Разными путями решаются задачи анализа сохранительных способностей биологических систем на различных уровнях организации жизни, но по мере развития биохимии, физиологии, экологии, разработки все более и более мощных и совершенных методов исследования постепенно проявляется определенная общность механизмов самосохранения объектов живой природы от клеточного и субклеточного до популяционного и экологического уровня. Все большую роль при анализе процессов самосохранения начинают играть количественные методы исследования, в том числе и методы теории управления, применению которых для изучения сохранительных свойств биосистем посвящена настоящая книга. [c.7]

Каждый ориджин и, соответственно, каждый репликон должен сработать один раз за один клеточный цикл. Полная картина механизма, который регулирует периодичность репликации ДНК, совпадающую с периодичностью митотического цикла, пока остается неизвестной. Исследование этого вопроса составляет одну из важных задач современной биохимии, посколысу здесь может открыться путь для управления скоростью размножения клеток при заживлении ран или регенерации тканей. [c.124]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология