Белковые вещества Белки теории строения

Итак, современное состояние вопроса о строении протоплазмы заставляет сделать вывод о существовании весьма тонкого и подвижного цитоскелета, который сохраняется и при разжижении цитоплазмы. В петлях цитоскелета размещаются разнообразные глобулярные белки, молекулы которых при развертывании сами могут превращаться в скелетные образования, а также различные органические и неорганические вещества, вода. Таким образом, современное учение о тонком строении клеточного тела в известной мере вернулось к теории сетчатой или фибриллярной структуры протоплазмы, только на более высокой основе. Оно включило в это представление полувековые достижения коллоидной химии и наше значение химической структуры белковых веществ. [c.392]

Полученные Э. Фишером результаты, и особенно его пептидная теория строения белков, воодушевили многих ученых на дальнейшее изучение их структуры. Эти исследования с начала текущего столетия велись широким фронтом и касались не только изучения продуктов расщепления белков, но и попыток синтеза веществ, подобных белку, из аминокислот и пептонов. Появились также различные теории строения белковых молекул. Большое значение в этих" исследованиях получили физико-химические методы, в частности определение молекулярных масс самих белков и продуктов их расщепления и синтетически полученных полипептидов. [c.261]

Белковые вещества, существенно отличаясь по своей химической природе от обычных мыл и являясь высокомолекулярными соединениями, имеют с мылами общее свойство — они обладают поверхностной активностью, а вследствие этого и солюбилизирующей способностью, впервые экспериментально установленной Талмудом. Явление солюбилизации (гидрофобного связывания) в белковых системах представляет большой интерес, как с точки зрения теории строения белка, так и в отношении изучения биологически важных процессов переноса и обмена веществ в живом организме, а также позволяет получить новые данные применительно к теории [c.394]

Одновременно с развитием физиолого-химического направления белковой химии не прекращались попытки решить вопрос о строении белковой молекулы методами классической органической химии. Утверждение в химии теории химического строения А. М. Бутлерова в середине 60-х годов XIX в. и последовавшее за этим развитие синтетической органической химии вызвало новые попытки решить задачу строения белка. Эти попытки были в значительной степени связаны с физиолого-химическими исследованиями белковых вешеств, так как часто базировались на результатах этих исследований или служили для объяснения процессов обмена веществ. В то же время эти работы принципиально отличались от работ физиолого-химического направления, заключавшегося в попытках создать точные структурные формулы, описывающие строение белковых веществ с целью синтеза. [c.57]

Создание пептидной теории было встречено с огромным энтузиазмом, так как она удачно объясняла многие основные свойства белковых веществ как химические и физико-химические, так и биологические. Таким образом, задача выяснения общего принципа строения белка была решена Фишером в течение нескольких лет. Эти работы сделали имя Фишера бессмертным.. [c.89]

Сторонники пептидной теории исходили из предпосылки, что состав природных белковых веществ является гораздо более разнообразным, чем состав тех несложных синтетических пептидов или циклических производных, свойства которых обычно использовались для сравнения с белковыми веществами. Все большее и большее внимание привлекал именно биохимический аспект проблемы белка. Основные свойства белковых веществ и их биологические функции связывались с неисчерпаемым разнообразием их строения, разнообразием, которое очень хорошо можно было представить на базе полипептидной теории. [c.115]

Объединение этих двух этапов в пределах одного периода объясняется следующим образом. Блестящее раннее развитие пептидной теории не привело, как это ожидалось, к ее распространению в качестве основной и наиболее общей теории строения белка. Почти сразу после появления ей пришлось выдержать проверку новыми фактами и идеями. Окончательное утверждение пептидной теории, как основы для дальнейших исследований деталей структуры белков произошло лишь после того, как в процессе длительных дискуссий и дальнейшего развития старых и появления новых методов исследований все остальные гипотезы были оставлены, так как не могли удовлетворить большинству предъявляемых требований. Было установлено, что пептидная теория не только хорошо удовлетворяла всем новым фактам, но и намечала путь дальнейшего исследования белковых веществ. [c.129]

Появление новых методов исследования белков привело к уточнению данных о молекулярном весе, форме и величине белковых молекул. Эти новые данные, как казалось вначале, не соответствовали утвердившимся представлениям о белке, как веществе полимерного строения. В результате появились попытки дополнить или даже пересмотреть пептидную теорию, которая [c.128]

Согласно теории французских ученых — генетика Ф. Жакоба и биохимика Ж. Моно, соединения, которые индуцируют или репрессируют синтез того или иного фермента,- влияют на структурные гены путем двойной генетической детерминации. Структурные гены определяют молекулярное строение белков. Наряду с группой структурных генов в полинуклеотидной цепочке расположен так называемый ген-оператор, или оперой, — единица генетической регуляции. О п ер о н — группа генов, определяющих синтез группы функционально связанных ферментов. Оперон контролирует, т. е. включает и выключает, тот или иной структурный ген, от которого зависит синтез соответствующего фермента. Рядом с геном-оператором находится промотор, с которым связывается фермент ДНК-зависимая РНК-полимераза, синтезирующая матричную РНК, кодирующая синтез ферментов А и Б. Работа гена-оператора, в свою очередь, зависит от вещества, которое называется репрессором. Репрессор, по-видимому, имеет белковую природу и образуется под влиянием гена-регулятора. Репрессор может взаимодействовать с соединениями, индуцирующими синтез данного фермента (явление индукции), а также с соединениями, которые репрессируют его образование (явление репрессии). [c.477]

Существовало и другое представление о белках, как об очень подвижных, ни на что не похожих веществах. Хотя оно было малопродуктивным, тем не менее его придерживалось большинство биохимиков. Их взгляды отражает следующее высказывание B. . Садикова, одного из авторов дикетопиперазиновой теории. В 1933 г., т.е. спустя десять лет после созданной им вместе с Зелинским теории, он писал "...белковые вещества являются не обычными, хотя и весьма сложными органическими соединениями, а органическими соединениями, своеобразными вследствие того, что они способны переходить в какое-то крайнее лабильное состояние, свойственное живому организму..., в виду своей сверхлабильности нативные белки не имеют постоянства состава и постоянства строения это вещества с неопределенным текучим составом и текучим строением" [3. С. 81]. От истинного строения белков такое представление находилось столь же далеко, как и представление Мульдера. Впрочем, высказанная Садиковым мысль о физической и химической неопределенности белков также не была оригинальна. Задолго до него Э. Пфлю-гер делил белки на "живые" и "неживые", а Э. Геккель представлял их в виде чуть ли не одушевленных бесструктурных микрочастиц организма, которым отказывал не только в детерминированной пространственной структуре, но и в постоянном химическом строении. [c.64]

Для формирования современных представлений о структуре белка существенное значение имели работы по расщеплению белковых веществ протеолитическими ферментами- Одним из первых их использует Г. Мейснер. В 1850 г. К. Леман предлагает называть пептонами продукты разложения белков пепсином. Изучая этот процесс, Ф. Хоппе-Зайлер и Ш. Вюрц в 70-х годах прошлого столетия пришли к важному выводу, что пептоны образуются в результате гидролиза белков ферментом. Они были весьма близки к правильному толкованию таких экспериментов с позиций структурной химии, но, к сожалению, последнего шага на пути к теории строения белка сделать не сумели. Очень близок к истине был и А. Я. Данилевский, который справедливо утверждал, что белки построены из аминокислот и имеют полимерную природу главной же структурной единицей он ошибочно считал биуретовую группировку RNH ONH OR [c.26]

Полипептидная теория строения белков получила всеобщее признание. В полипептидных цепочках природных белков аминокислотные остатки повторяются в определенной последовательности и многократно. Поэтому остатками двадцати аминокислот может быть образовано бесчисленное количество белковых веществ. Последовательность чередования аминокислотных звеньев в нолпнептид-ной цепи, характерную для данного белка, именуют первичной структурой белковой молекулы. [c.379]

Первый, кто высказал гипотезу об амидной связи в аминокислотах, был выдающийся русский биохимик А. Я- Данилевский (1888 г.). Эта мысль в дальнейщем была развита немецким химиком Э. Фишером и в его работах нашла свое экспериментальное подтверждение. Э. Фишер выступил с так называемой полипептидной теорией строения белкового вещества. Согласно этой теории, молекула белка состоит из одной длинной цепи или нескольких коротких полипептидных цепей, связанных друг с другом. Такие цепи могут быть различной длины. [c.339]

Первый, кто высказал гипотезу об амидной связи в аминокислотах, был выдающийся русский биохимик А. Я. Данилевский (1888 г.). Эта мысль в дальнейшем была развита немецким химиком Э. Фишером, и в его работах нашла свое экспериментальное подтверждение. Э. Фишер выступил с так называемой по-липептидной теорией строения белкового вещества. Согласно этой теории молекула белка состоит из одной длинной цепи или нескольких коротких полипептидных цепей, связанных друг с другом. Такие цепи могут быть различной длины. Связь отдельных полипептидных цепей можно, например, представить через дисульфидные мосткки цистина [c.341]

В области синтеза белковых веществ за последние годы достигнуты большие успехи. По.мимо методов получения высокомолекулярных синтетических полипептидов, построенных из большого числа молекул одинаковых а-аминокисл от, разработаны методы синтеза смешанных пептидов с заранее заданны.м порядком чередования различных а-а.минокислот, что является большим достижением на пути к синтезу белка. В 1956 г. был синтезирован антибиотик грампцидин, который является циклическим декапептидом. Синтез этого антибиотика еще раз подтверждает правильность полипептидной теории строения белка. [c.329]

Первый, описательный период исследований белковых веществ начался с 1745 г., когда была опубликована работа Я. Беккари, и продолжался до 1833 г., когда после опубликования работ Ж. Гей-Люссака и Л. Тенара сложились все условия для перехода к исследованиям на более высоком уровне. В течение этого периода были накоплены и систематизированы первые сведения о некоторых общих свойствах белковых веществ знакомство с этими свойствами позволило разработать первые специальные методы выделения отдельных белковых препаратов из различных источников и очистки этих препаратов. В результате применения этих методов было установлено, что белковые вещества широко распространены в природе и являются по количеству главными компонентами различных частей животных и растений. Другим, еще более важным итогом исследований этого периода было установление сходства основных свойств белковых веществ растительного и животного происхождения. Эти наблюдения к концу рассматриваемого периода постепенно привели к широкому распространению предположения об общности всех белковых веществ. Это предположение, подкрепленное установлением факта присутствия азота во всех белковых веществах, явилось одной из предпосылок перехода к следующему периоду исследований. Этот переход стал окончательно возможен в результате применения метода органического анализа к исследованию белковых веществ. Методы органического анализа позволили перейти к систематическим исследованиям элементарного состава различных белковых препаратов и установлению эмпирических формул белков, что расчистило путь для создания первых теорий строения белковых веществ. [c.25]

Второй период — период аналитических исследований белковых веществ — начинался с 1833 г. и продолжался до конца XIX в. Этот период четко распадается на два последовательных этапа. На первом этапе начавшиеся интенсивные аналитические исследования различных белков способствовали быстрому накоплению данных об элементарном составе отдельных белковых препаратов. Обобщение этих данных на основании теории сложных радикалов привело к созданию первой теории строения белков. Идея фрагментарного строения белковой молекулы, положенная в основу этой теории, явилась тем стержнем, который объединил все гипотезы о строении белковой молекулы в пределах всего второго периода исследований. Продолжавшиеся после отказа от теории протеина исследования элементарного состава белков довольно быстро исчерпали себя, и на первый план выступило изучение продуктов распада белковых веществ, прокламированное Ю. Либихом. Попытки при помощи исследований такого рода разрешить многие насущные вопросы бурно развивающейся после опубликования работ Ю. Либиха физиологической химии, и в первую очередь В опро-сов химизма питания и кровообращения, вызвали появление гипотез о строении белковой молекулы, основанных на данных физиолого-химических исследований о протеозах и пептонах. Эти гипотезы составили содержание второго этапа физиолого-химических исследований рассматриваемого периода. [c.62]

В предвоенные годы дальнейшее развитие получили и те взгляды на строение белковых веществ, исходным принципом которых была Мысль о преобладающем значении в построении белков классической пептидной связи Э. Фишера. Но после смерти Фищера сторонникам пептидной теории пришлось доказывать, что пептидная структура вполне достаточна для объяснения некоторых ствойств белковых веществ и их биологических функций. [c.115]

Цикл работ Э. Фишера дал наиболее полное объяснение всем фактам белковой химии, накопленным к первой четверти XX в. Пептидная теория, решившая вопрос о типе строения белковых веществ, впервые позволила с открытыми глазами подойти к решению многих назревших к тому времени вопросов химии белка. Исследования Фишера составили первый этап периода становления пептидной теории. Второй этап этого периода начался в 20-х годах, сразу после смерти Фишера. Переход к новому этапу был вызван развитием новых методов для исследования белковых веществ, в первую очередь физико-химических и биохимических, тогда как работы Фишера являлись примерод классического органохимического подхода к решению проблемы структуры белка. В качестве дополнительного критерия истинности пептидной теории Фишер использовал лишь энзимологический критерий — гидролизуемость синтезированных им пептидов протеолитическими ферментами. На новом этапе предпринимаются попытки широко изучить белковые вещества методами смежных наук, попытки, впервые открывшие возможность комплексного решения белковой проблемы. [c.128]

Пептидная теория дала ответ на вопрос о типе химического строения белковых веществ. Дальнейщее развитие химии белков было невозможно без рещения новой, не менее трудной задачи — установления деталей строения индивидуальных белков. Точное представление о порядке соединения аминокислот в полипептид-ные цепи, о расположении сульфгидрильных мостиков между такими цепями было необходимо не только как непременное условие подхода к самой заманчивой цели органической химии — синтезу белковых веществ. Развитие биологической химии, в особенности энзимологии и иммунохимии, вызвало возникновение новых проблем, проблем взаимосвязи строения белковых веществ с теми биологическими функциями, которые они выполняют Б организме. Разрешение биохимических проблем не менее настоятельно требовало точного знания деталей строения индивидуальных активных белков. [c.130]

Впоследствии немецкий химик Э. Фишер вглдвинул полипептид-пую теорию строения белковых веществ. По этой теории молекула белка состоит из одной длинной цени или из нескольких коротких полипеп-тидных цепей, связанных друг с другом через дисульфидные мостики цистина [c.375]

Такое по преимуществу химического характера исследование длилось в течение 100 лет, если началом следующего, по преимуществу физического, этапа считать 1920 г., когда впервые был применен для исследования белков рентгеноскопический анализ. С этого времени белковые вещества стали предметом особого интереса не только химиков и био-югов, но и физиков, и математиков, и работников других специальностей. В результате многочисленных исследований и экспериментального, и спекулятивного характера следует говорить о двух теориях строения белков пептидной и дикетопиперазиновой. Первая полагает, что в основе строения белков лежат полипептидные цепи, вторая же утверждает, что микроструктура белка состоит из циклических группировок. [c.319]

Перечень предложенных в 1920-1940 гг. теорий и гипотез можно было бы продолжить, но, по-видимому, приведеных уже достаточно для постановки следующих двух вопросов чем были вызваны фактический отказ от пептидной теории Фишера и появление такого большого количества существенно отличающихся и даже взаимоисключающих друг друга концепций химического строения белков и почему все они, несмотря на пестроту в химическом отношении, непременно постулировали существование белковых молекул только в форме циклических группировок Для сложившейся в послефишеровский период ситуации характерно прежде всего наличие заметного несоответствия между достаточно высоким уровнем развития аналитической и синтетической органической химии и неудовлетворительным состоянием белковых исследований. В химии белка отсутствовали надежные количественные методы выделения, очистки и анализа, а также методы расщепления, гарантирующие от вторичных реакций и образования побочных соединений. По этим причинам, а часто и вследствие неиндивидуальности выделенных белков среди продуктов их распада находили массу самых разнообразных веществ, строение которых органическая химия того времени уже умела анализировать. Поскольку разделить их на первичные и вторичные не представлялось возможным, выбор в каждом случае оказывался случайным, обусловленным вкусами и интуицией автора. Это ответ на вторую часть первого вопроса. [c.63]

Гормоны, образующиеся в эндокринных железах, поступают из этих желез непосредственно в кровоток, который доставляет их к месту действия. В течение последних нескольких лет выяснено химическое строение тех гормонов, которые являются производными стеринов, формула же адреналина — гормона мозгового вещества надпочечников — известна умге давно. Указанные гормоны представляют собой соединения со сравнительно небольшим молекулярным весом, гормоны же щитовидной, пара-щитовидной и поджелудочной желез, а также гормоны гипофиза представляют собой белки или производные белков с высоким молекулярным весом. Они отличаются от гормонов с низким молекулярным весом не только величиной своих молекул, но также своей термолабильностью и самим механизмом действия. Изучение строения этих гормонов, выделенных при помощи обычных методов химии белка, показало, что они построены из хорошо известных аминокислот. До сих пор, однако, не удалось установить, какие именно молекулярные группы определяют высокую физиологическую активность этих гормонов. В этой области дело обстоит так же, как и в области изучения гидролитических ферментов, относительно строения функциональных групп которых мы также знаем очень мало, несмотря на многочисленные теории, выдвинутые в последнее время для объяснения механизма ферментативного действия. В химии гормонов положение еще менее удовлетворительно, так как мы не имеем даже возможности выдвинуть какую-либо более или менее обоснованную теорию механизма их действия и должны ограничиваться простым описанием их свойств. При дальнейшем изложении особое внимание будет уделено описанию тех свойств, которые отличают один гормон от другого и всю группу белковых гормонов от других белков. [c.312]

Интерес к аминокислотам и пептидам обусловлен тесной внутренней связью этих веществ с белками и той Байтной ролью, которую они играют как основные компоненты почти всех биологических систем. Этот интерес усилился за последние годы, так как стало яснее, что удовлетворительное понимание химических и физических явлений в биологических системах основано на знании структурной химии белковых молекул. Исследователи многих специальных областей биологии, химии и физики принимают во все возрастающей мере участие в разре-щении вопроса о полной химической и физической картине строения белковой молекулы, в смысле идентификации и установления числа атомов, входящих в состав белка, и деталей их соединения друг с другом. В этом смысле до сих пор структура ни одной белковой молекулы еще не известна. Доказательства из различных источников привели к общепринятой картине молекулы белка, как состоящей из длинных полипептидных цепей, способных принимать более или менее вытянутые конфигурации или свернутых определенным, но до сих пор еще не установленным образом, в зависимости от химической структуры молекул и от действующих на них внешних и внутренних сил. Те же данные привели к ряду теорий и гипотез, рассматривающих силы взаимодействия между молекулами белка, от которых зависят характерные свойства как кристаллических, так и фибриллярных белков [4—6, 14, 17, 25]. Подробное обсуждение этих идей и их значения для будущего развития химии белков выходило за пределы данной статьи, в которой мы ограничимся обсуждением лишь тех результатов, которые дает [c.298]

Первыми объектами рентгеноструктурного анализа стали фибриллярные белки, а среди них - фиброин шелка. Его рентгенограмма получена в 1920 г. Р. Герцогом и У. Янке [5-7] и несколько позднее Р. Бриллем [8]. Было обнаружено, что белок состоит из кристаллической и аморфной частей. В состав кристаллической части входят только глицин и аланин в соотношении 1 1. Со ссылкой на Н.Д. Зелинского (независимо это сделать было нельзя) авторы высказали предположение, что аминокислотные остатки образуют в белке метил-дикетопиперазины во всяком случае, полициклическая структура белка не противоречила наблюдаемой дифракционной картине. Сторонники дикетопиперазиновой теории восприняли это не как предположение, а как независимое экспериментальное доказательство ангидридного строения белковых молекул и в течение длительного времени ссылались на работы Герцога и Брилля, якобы подтверждавших справедливость их точки зрения. Серию интересных исследований структуры высокомолекулярных органических соединений, в том числе и белков, выполнили в 1920-е годы Мейер и Марк [3, 9]. В отношении химической организации этих соединений они придерживались мнения Г. Штаудингера, а в отношении природы белков - представлений Э. Фишера. Г. Штаудингер впервые (1922 г.) предположил, что высокомолекулярные соединения не являются веществами, состоящими из небольших, ассоциированных в растворе в крупные агрегаты молекул, наподобие коагулянтов, как считали раньше, а представляют собой структуры, все звенья которых валентно связаны между собой, образуя линейные, разветвленные, плоские или пространственные сетчатые цепи главных валентностей. [c.8]