Молекулярный вес биологических макромолекул

В этой книге изложена, конечно, не исчерпывающим образом, — молекулярная биофизика, т. е. физика белков и нуклеиновых кислот, биологических макромолекул. Понимание их строения и свойств основывается на уже установленных физических принципах, достаточных для дальнейшего развития молекулярной биофизики. [c.608]

Метод получил широкое распространение в молекулярной биологии и медицине. Применение метода к исследованию мембран позволило получить важную информацию о подвижности липидов в составе мембран. Однако, когда метод применяется к исследованию конформаций биологических макромолекул, результаты в подавляющем большинстве носят сугубо качественный характер, а в тех случаях, когда используются модели, дающие количественные результаты, нет единого подхода у различных авторов даже при исследовании одних и тех же объектов. Такая ситуация не может считаться удовлетворительной и, на наш взгляд, требует анализа. [c.223]

Как известно, существует много реакций, для которых детерминистическое описание не адекватно, и для них должны быть применимы стохастические модели. Самым известным примером являются реакции в системах, содержащих малое число реагирующих частиц, как это имеет место в биологических клетках. Укажем также на процессы, в которых активированные молекулы инициируют реакцию лавинного характера. Многие реакции в химии полимеров могут быть также описаны стохастически, в том числе распределение длин цепей, распределение сополимерных композиций, кинетика выделения реагентов из смеси, кинетика полимеризации биологических макромолекул в матрицах, контролируемые диффузией химические реакции, модели стерилизации, денатурация полипептидов или протеинов, хроматография, релаксация неравновесного распределения по колебательным степеням свободы в ударных волнах, теория гомогенной и гетерогенной нуклеации в парах, теория адсорбции газов на твердых поверхностях, деградация линейных цепных молекул, разделение молекулярных соединений с помощью противотока диализа, статистические процессы агрегации и полимеризации, изотопный обмен и т. д. [c.65]

Еще большие надежды возлагаются на преимущества метода при расчете с его помощью больших молекул, комплексов переходных металлов, биологических макромолекул, молекулярных образований на поверхности, кристаллов и т. д. Подробный расчет проведен для отмеченного выше традиционного объекта проверки методов расчета электронного строения комплексов — МпО [235]. Всего 15 итераций и 8 мин времени потребовалось для расчета этого комплекса на машине ИБМ 360/65 (а с учетом введенных после этой работы усовершенствований в расчетной процедуре это время сокращается наполовину). При этом полученные результаты, в частности по энергии связи, потенциалам ионизации, энергии электронных переходов и др. находятся в лучшем согласии с экспериментальными данными, чем во всех остальных методах. [c.190]

На рис. 2.8 изображена схема установки для изучения низкотемпературного галоге-нирования ненасыщенных соединений, сконденсированных методом молекулярных пучков [142]. Исходные вещества конденсируются на охлаждаемую жидким азотом тонкую стеклянную мембрану. Конденсацию веществ, поступающих в газообразном состоянии через капилляры, проводят в вакууме при непрерывном откачивании рабочего пространства до давления 1 10 2 Па. Скорость вымораживания для каждой системы подбирают экспериментально. Несмотря на определенные технические трудности, для получения однородных твердых образцов метод молекулярных пучков предпочтителен. Однако надо отметить, что далеко не все вещества можно конденсировать с помощью этого метода. В частности, практически невозможно без химического разложения перевести в газообразное состояние высокомолекулярные вещества и биологические макромолекулы. При работе с такими соединениями и биологическими препаратами используют метод быстрого замораживания. [c.41]

Дисперсия оптического вращения является одним из наиболее мощных методов определения молекулярной конформации биологических макромолекул в растворе. Возможность наблюдать оптическое вращение в любом веществе зависит, во-первых, от того, асимметрична или диссимметрична молекула, [c.284]

Рис. 11.1. Направления переноса генетической информации между биологическими макромолекулами - центральная догма молекулярной биологии. ( Запрещенные переносы на диаграмме не отмечены.)

Подводя итог фундаментальным исследованиям Астбери, следует прежде всего отметить, что в них впервые на большом числе объектов показано, что полипептидные цепи белковых молекул скручены или уложены строго определенным образом. Результаты его исследований и развитые им представления послужили основой последующей расшифровки структур биополимеров. Он первым осознал, что молекулярная биология имеет дело прежде всего со структурами биологических макромолекул, изучение которых необходимо для понимания принципов функционирования клеток и организмов. В 1951 г. Астбери писал [c.14]

А в мире. молекулярной биологии такое изменение пространственной конфигурации — обычное дело. Более того, такие перемены конфигурации биологических макромолекул — важнейшее их свойство, благодаря которому они и могут выполнять свои функции. Именно поэтому и можно говорить, что пространство оказывается важнейшим участником действия на молекулярной сцене жизни. [c.154]

Рассмотрение принципов, лежащих в основе равновесного распределения в гравитационном поле, привело Сведберга к убеждению, что этот метод можно использовать для определения молекулярного веса макромолекул, если бы экспериментатор имел в своем распоряжении гравитационные поля порядка 10 —10 д. Создание таких полей стало возможным после разработки в Упсальской лаборатории ультрацентрифуги, и к 1926 г. она была использована для определения молекулярного веса гемоглобина [446, 447] и яичного белка [448]. Популярность этого метода в течение двух следующих десятилетий медленно снижалась в основном вследствие того, что для достаточно близкого приближения к равновесным условиям необходимо длительное время. Однако в последние годы значение равновесного центрифугирования опять повысилось благодаря нескольким факторам. Ряд усовершенствований конструкции прибора и экспериментальных методов привел к значительному расширению применения этого метода для прецизионных измерений [449, 450]. Полагали, что использование 0-растворителей позволит надежно оценить всю функцию распределения по молекулярным весам образцов полидисперсных полимеров по сравнению с ограниченной характеристикой средних значений молекулярного веса таких материалов другими методами. В то же время были разработаны конструкции кювет и экспериментальные методы, которые позволили производить наблюдения за столбиками жидкости высотой 1 мм или менее, что сократило время, необходимое для близкого приближения к равновесию, от нескольких суток до 1 час [451, 452]. Наконец, разработка метода центрифугирования в градиенте плотности позволила исследовать распределение по химическому составу этот способ нашел эффективное применение для изучения биологически важных макромолекул и обещает приобрести равное значение при исследовании синтетических полимеров. [c.157]

Дальнейшим развитием ЭКВ-концепции является создание теории квантовых динамических реакций [13,49]. В этих работах Догонадзе и сотр. создали общий квантовомеханический формализм для теоретического описания важнейших особенностей и кооперативных свойств химических реакций в биологических системах. Формализм основан на модели эффективного гамильтониана для среды (растворитель и белок), линейно реагирующей на внешние возмущения, и полуклассическом приближении для нелинейно реагирующей среды. В пределах этой модели формализм количественно описывает поведение различных подсистем реагирующих молекул, т. е. электронов, высокочастотной молекулярной конформационной моды и раствора. Фундаментальный вывод теории состоит в том, что реакции, включающие биологические макромолекулы, и реакции с низкомолекулярными системами описываются одним и тем же формализмом. Авторы отмечают при этом, что хотя конформационный вклад в энергию активации может быть преобладающим, он не может быть единственным, вследствие чего не было получено уравнения для определения элементарных биологических процессов только в терминах конформационной релаксации. [c.46]

Другие модели переноса энергии в биологических системах. Рассмотрим иные подходы к проблеме переноса энергии в биоструктурах. Как и модели, изложенные выше, они являются общими, т. е. не рассматривают конкретную молекулярную структуру биологических макромолекул, а зачастую основываются на неструктурных характеристиках, например, кинетических кривых и их интерпретации с позиции близости этих данных к поведению известных физических аналогов. Такой подход, в принципе, может быть полезным, хотя и имеет некоторые ограничения. [c.48]

Биологические макромолекулы — белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды — находятся в растворе в виде частиц, которые по своим размерам соответствуют коллоидным частицам. Они несут определенный электрический заряд благодаря наличию групп, способных к электролитической диссоциации. Общий заряд данной частицы определяется прежде всего концентрацией Н+- ионов в среде и может изменяться при ее взаимодействии с ионами малой молекулярной массы или другими макромолекулами. Под действием электрического поля заряженные частицы перемещаются к катоду или аноду в зависимости от знака их суммарного заряда. Такое явление носит название электрофореза. Скорость движения частицы (см/с) при напряженности электрического поля 1 В/см называется электрофоретической подвижностью. Она имеет размерность ом .с- -В , а ее знак совпадает со знаком суммарного заряда. Различия в подвижности частиц служат основой для разделения смесей веществ в аналитических или препаративных целях. Определение подвижности используется также для характеристики вещества, [c.11]

Эта книга посвящена биологическим макромолекулам и их комплексам. В ней рассмотрены конформация молекул, их форма, структура, конформационные изменения и меж-молекулярные взаимодействия, а также изложены основные принципы и закономерности, лежащие в основе биофизической химии и вытекающие из законов физики, химии и биологии. [c.6]

Равновесное распределение по разные стороны мембраны диффундирующих молекул, которые способны проникать через эту мембрану, определяется термодинамическими законами, согласно которым химические потенциалы диффундирующего вещества должны быть одинаковы с обеих сторон мембраны. Это требование приводит к ряду интересных следствий и имеет больщую практическую ценность. Оно объясняет явление осмоса в системах, в которых по одну сторону полупроницаемой мембраны находятся макромолекулы, и зависимость осмотического давления от молекулярной массы макромолекул. На нем основан эффект Доннана, заключающийся в том, что наличие заряженных макромолекул по одну сторону мембраны приводит к неодинаковому распределению малых ионов, свободно диффундирующих через мембрану. Эффект Доннана в свою очередь ответствен за появление мембран Ю1 о потенциала. В биологических мембранах благодаря использованию такого источника энергии, как реакция гидролиза АТР, работают ионные насосы (например, На —К -насос). Это приводит к созданию градиента ионных кон- [c.480]

Долгое время вирусология оставалась особой, несколько таинственной областью микробиологии, увлекательной для тех, кто стремился понять природу вирусов, но совершенно недоступной большинству биологов. Необходимость изучения вирусов обусловлена тем, что они вызывают широко распространенные тяжелые заболевания растений, животных и человека. Хотя оспа в настоящее время ликвидирована, многие вирусные инфекции, например грипп, ящур, простой герпес или бешенство, можно контролировать лишь частично. Кроме того, идентификация новых вирусных заболеваний, таких, как лихорадка Ласса, африканская чума свиней или синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД), требует проведения вирусологических исследований в самые сжатые сроки. В то же время в результате вклада, внесенного в становление молекулярной и клеточной биологии, и сама вирусология поднялась на новый уровень развития. Вирусологи постоянно применяли технические достижения других наук, в первую очередь методы исследования биологических макромолекул, однако лишь недавно специалисты в области молекулярной и клеточной биологии стали использовать вирусы как удобную модель для изучения структуры и функции клетки. [c.7]

Хроматография на молекулярных системах (гель-проникающая хроматография). Хроматография на молекулярных системах дает возможность разделять вещества в широких диапазонах pH, 1°, ионной силы и состава буфера. Незначительная адсорбция делает метод особенно ценным при разделении лабильных биологических макромолекул (например, ферментов). Благодаря только этим достоинствам хроматография на молекулярных ситах в основном служит для разделения и очистки в первую очередь белков (в том числе и ферментов), а также других составляющих мембраны компонентов. Кроме того, гель-проникающая хроматография с успехом применяется и в аналитических целях. [c.109]

Определение молекулярной массы. Форма белковых молекул. Амфотерные свойства.. Растворимость. Методы выделения биологических макромолекул [c.125]

Оценка значения V важна при определении молекулярной массы и коэффициента седиментации. Более того, требуется высокая точность измерения у, так как диапазон значений V для биологических макромолекул (0,6—0,75) приводит к тому, что ошибка в 1% при измерении V дает ошибку около 3% в значениях М или 5 20,в- В действительности измерение V часто бывает лимитирующим фактором при определении молекулярной массы. Существует три основных метода определения д суммирование и мономерных остатков макромолекулы, использование методов измерения плотности и параллельные измерения седиментационного равновесия в изотопно меченных растворителях. [c.350]

Равновесный диализ представляет собой частный случай диализа, который применяют в биомедицинских исследованиях для изучения связывания низкомолекулярных веществ с биологическими макромолекулами. Этот процесс состоит в отделении раствора, содержащего макромолекулы, от раствора, содержащего низкомолекулярное вещество, как правило, радиоактивно меченное. В результате диализа низкомолекулярное вещество распределяется по обеим сторонам мембраны, и, если отсутствует селективное связывание с макромолекулами, его концентрация при достижении равновесия должна быть одной и той же по обе стороны мембраны. Если макромолекулы связывают низкомолекулярное вещество селективно, то суммарная концентрация последнего (как связанного, так и свободного) будет возрастать по ту сторону мембраны, где содержатся макромолекулы. Зная молекулярные массы макромолекулы и низкомолекулярного вещества, путем соответству-ющих вычислений можно определить степень связывания. [c.355]

В первом томе приведены данные по строению биологических макромолекул, образованию, превращению и хранению энергии в клетке, структуре и функциям ферментов и других биологически активных белков, а также по молекулярным болезням. [c.4]

Деструкция полимеров - необратимое изменение молекулярной массы и (или) химического состава элементарного звена макромолекул под влиянием физических, химических или биологических воздействий. [c.398]

Полимолекулярность, средние молекулярные массы и молекулярномассовое распределение. В силу особенностей процесса синтеза макромолекул и возможности их случайной деструкции большинство синтетических полимеров являются полимолекулярными [полидисперсными), т. е. состоят из макромолекул различной молекулярной массы. Биологические полимеры в нативном состоя- [c.92]

Молекулярная масса РНК колеблется от 25 000 до 1 000 000. В отличие от ДНК РНК нестойки не только к кислоте, но и к щелочи, под действием которой они распадаются на нуклеотиды. Нестойкость РНК к щелочи обусловлена наличием у второго углеродного атома рибозы гидроксильной группы, что приводит к лабилизации сложноэфирной связи рибозы с фосфорной кислотой. Макромолекулярная структура РНК менее изучена, чем ДНК. Макромолекулы РНК линейны, расщепление молекулярной цепи хотя бы в одном месте приводит к потере биологической активности. Для некоторых видов РНК также характерны определенные соотношения оснований [c.364]

Одним из чрезвычайно интересных новых областей приложения масс-спектрометрии, которые активно изучается в настоящее время, является биохимия, или, точнее, определение параметров белков. Это является результатом внедрения таких методов, как MALDI и ионизации электрораспылением, которые обеспечивают экспрессное и точное определение средних молекулярных масс белков при малом количестве материала (на уровне пикомолей или ниже). Определяют среднюю молекулярную массу белка, так как для разделения различных изотопных пиков потребовалось бы спектральное разрешение по массе свыше 10000. В сравнении с другими, более традиционными биохимическими методами для определения молекулярной массы биологических макромолекул, такими, как SDS-PAGE и гель-проникающей хроматографии, масс-спектрометрия обеспечивает быстрое и легкое измерение, требующее малых количеств материала и обеспечивающее непревзойденную точность. Однако масс-спектрометрия является деструктивным методом, и использованный образец нельзя восстановить для последующих экспериментов. [c.307]

Сегодня 2М-спектроскопия ЯМР представлена целым рядом рутинных методик, применяемых для облегчения отнесения резонансных линий в спектрах ЯМР и определения молекулярных структур [20,21]. Например, гомоадерная корреляционная спектроскопия ( OSY) и обменная спектроскопия (EXS Y) являются двумя основными методами в структурном анализе химических высокомолекулярных соединений и биологических макромолекул в растворах [1, 21]. [c.46]

В 1945 г. Шредингер написал книгу Что такое жизнь с точки зрения физики , оказавшую существенное влияние на развитие биофизики и молекулярной биологии. В этой книге внимательно рассмотрено несколько важнейших проблем. Первая из них — термодинамические основы жизни. На первый взгляд имеется решительное противоречие между эволюцией изолированной физической системы к состоянию с максимальной энтропией, т. е. неупорядоченностью (второе начало термодинамики), и биологической эволюцией, идущей от простого к сложному. Шредингер говорил, что организм питается отрицательной энтропие1и>. Это означает, что организмы и биосфера в целом не изолированные, но открытые системы, обменивающиеся с окружающей средой и веществом, и энергие . Неравновесное состояние открытой системы поддерживается оттоком энтропии в окружающую среду. Вторая проблема — общие структурные особенности органиа-мов. По словам Шредингера, организм есть апериодический кристалл, т. е. высокоупорядоченная система, подобная твердому телу, но лишенная периодичности в расположении клеток, молекул, атомов Это утверждение справедливо для строения организмов, клеток и биологических макромолекул (белки, нуклеиновые кислоты). Как мы увидим, понятие об апериодическом кристалле важно для рассмотрения явлений жизни на основе теории информации. Третья проблема — соответствие биологических явлений законам квантовой механики. Обсуждая результаты радиобиологических исследований, проведенных Тимофеевым-Ресовским, Циммером и Дельбрюком, Шредингер отмечает, квантовую природу радиационного мутагенеза. В то же время применения квантовой механики в биологии не тривиальны, так как организмы принципиально макроскопичны. Шредингер задает вопрос Почему атомы малы Очевидно, что этот вопрос лишен смысла, если не указано, по сравнению с чем малы атомы. Они малы по сравнению с нашими мерами длины — метром, сантиметром. Но эти меры определяются размерами человеческого тела. Следовательно, говорит Шредингер, вопрос следует переформулировать почему атомы много меньше организмов, иными словами, почему организмы построены из большого числа атомов Действительно, число атомов в наименьшей бактериальной клетке [c.12]

Биологические макромолекулы, надмолекулярные структуры, клеточные органоиды, клетки, организмы, популяции — сложные системы, т. е. совокупности элементов, взаимодействующих друг с другом. Изучение явлений жизни исходит из исследований этих взаимодействий. Вместе с тем физическое рассмотрение сложной системы не может не основываться на изучении составляющих е элементов, взятых порознь, вплоть до молекулярного уровня организации. Сами взаимодействия определяются природой этих элементов. Соответственно мы имеем дело с ферментом и геном, с аксоном и миофибрилдой, с митохондрией и хлоропластом. Эти элементы более сложных систем в свою очередь представляют собой сложные системы. Анализ явлений жизни на всех уровнях организации требует подходов, согласующихся с представлениями общей теории систем. [c.512]

Преимущества метода реплик состоят в том, что его можно применять ко всем высокомолекулярным соединениям, в том числе нерастворимым, и определение молекулярного веса производить также и на технических смесях, так как присутствие других ингредиентов обычно не мешает измерению. Реплики получают с поверхности излома замороженного полимера. Естественно считать, что межмолекулярные силы слабее, чем внутримолекулярные, представляющие собой силы химической связи. Поэтому образования, наблюдаемые на микрофотографиях реплик с поверхности излома полимеров, могут быть интерпретированы как одиночные макромолекулы или их агрегаты. Однако иногда бывает нелегко отличить молекулу от агрегата или от структурных неоднородностей материала, применяемого в качестве промежуточного отпечатка, что является недостатком метода реплик. Проще обстоит дело с исследованием биологических макромолекул, значительн5 ю часть которых составляют белки с очень большим молекулярным весом, часто равным нескольким миллионам. Помимо большой величины этих молекул, исследование облегчается также тем, что их можно получить в кристаллическом состоянии и периодичность структуры поверхности кристалла позволяет проводить более точную идентификацию. [c.252]

Фракционирование проводили на образцах с молекулярными весами от 18 до более чем 1 ООО ООО. В водных растворах было проведено разделение весьма разнообразных соединений олиго-и полисахаридов [109,127,128,131 — 134], пептидов [23, 33, 95, 102, 103, 113, 135, 136], белков [38, 50, 73, 86, 96-100, 102-104, 107, ИЗ, 137-143], ферментов [71, 104, 105, 123, 144, 145], нуклеиновых кислот и нуклеотидов [40, 70, 71, 125, 146—149], продуктов ферментативного гидролиза [23, 25, 30, 31, 36, 81, 124, 148, 150—153] или химической деструкции биологических макромолекул [132, 144], даже составных частей пива [106] и экстрактов кофе [117]. Опубликованы данные по фракционированию полистирола [154—162], полибутена [163], полипро-пиленгликоля [157] и других полимеров [156, 157], природных полимеров fl63] в неводных растворителях. Фракционированию подвергали также небольшие молекулы молекулярного веса 50—1200 [164—166]. [c.113]

Она возникла из открытия фундаментальных фактов и возникновения ряда принципиально новых идей. За последние десять лет были достигнуты большие успехи в физическом и химическом изучении строения молекул двух важнейших классов соединений живой природы — белков и нуклеиновых кислот. Эти вещества относятся по типу к высокомолекулярныа соединениям. Их молекулярный вес лежит в пределах от десятков тысяч до десятков миллионов. Молекулы подобных веществ носят название макромолекул. Успехи в развитии физики и химии высокомолекулярных соединений предопределили успешное изучение сложнейших биологических макромолекул. [c.4]

Успешное использование рентгеноструктурного анализа для изучения биологических макромолекул дало ключ к разгадке структуры ДНК. Как уже указывалось в гл. IV, выяснение молекулярной структуры с помощью анализа дифракционной решетки, образуемой при прохождении рентгеновских лучей через кристаллы, было начато еще в 1912 г. с изучения простых неорганических солей и постепенно стало применяться для изучения структуры более сложных органических молекул. Важной вехой в этом разделе исследований явилась работа Дороти Кроуфт и ее коллег, проведенная во время второй мировой войны, примерно в то же время, когда ДНК была идентифицирована как трансформирующее начало. В этой работе рентгеноструктурный анализ был использован для установления полной трехмерной структуры молекулы пенициллина. Работа была выполнена до того, как химики-органики определили первичную химическую структуру этой молекулы (фиг. 69). [c.172]

Чрезмерно категоричные и безапелляционные выводы, еде- ланные иа первых порах при применении физических методов для определения состояния воды в растении, после их проверки и уточнения потребовали пересмотра. Прежде всего эти выводы противоречат основополагающему для молекулярной биологии представлению об участии воды в формированн нативной конформации биологических макромолекул и в их фуикционирова-пии. Если принять, иа основе данных, полученных с помощью физических методов, что структура воды практически не меняется даже при денатурации, то не может быть и связанного с водой вклада в свободную энергию сворачивания белковой глобулы в компактную структуру и тем более в измеиеиие ее конформации в процессе функционирования. В этой связи были тщательно проанализированы результаты, полученные при применении калориметрии, гравиметрии, диэлектрической спектроскопии, инфракрасной спектроскопии, различных разновидностей метода ЯМ.Р, и показано, что эти методы не учитывают слабосвязанную воду, вклад которой в свободную энергию системы сопоставим с вкладом прочносвязанной воды, либо они приводят вообще к неверным результатам из-за использования при их интерпретации некорректных предпосылок. С учетом динамических характеристик макромолекул показано, что количество связанной воды в биологических объектах значительно превышает ранее приведенные оценки и, в общем, находится в соответствии с представлениями об участии воды в формировании нативной конформации биополимеров и в их функционировании. Согласно этим данным, в живых клетках существуют по крайней мере две фракции прочносвязаиной и две фракции слабосвязанной воды [86—89]. [c.39]

К сказанному необходимо добавить, что существование нейтральных мутаций, не противоречит представлению об отборе как о движущем факторе эволюции. Действительно, накопление нейтральных замен аминокислот в конце концов приведет к селективно-значимым изменениям структуры белка. С этого момента данный белок подвергается отбору, причем отбор, как и в любом случае отбора по фенотипической изменчивости, будет либо отсекать, либо подхватывать подобные изменения в зависимости от их адаптивной ценности. Аналогичное представление о селекционном механизме эволюции биологических макромолекул высказано А. М. Уголевьш (1985). Можно даже предположить, что более мягкое и более плавное изменение структуры белков через накопление первично нейтральных замен благоприятнее с точки зрения отбора, чем мутационные перестройки, скачкообразно меняющие биологические свойства молекулы в результате изменений ее активного центра. Представление о молекулярных часах , т. е. о равномерности во времени накопления нейтральных мутаций данного белка, не противоречит представлению о неравномерности темпов молекулярной эволюции (КеИу, На1 а(1ау, 1987 Ы е а ., 1987 и др.). Действительно, даже уже имеющиеся немногочисленные данные свидетельствуют о том, что каждый гип белков характеризуется собственным темпом накопления замен. Можно ожидать, что по мере увеличения количества исследованных белков картина будет усложняться- [c.102]

Первонрячиной создания эффективных и весьма тонких методов исследования вирусных частиц нослужило применение новейшей техники (препаративные и аналитические ультрацентрифуги, аминокислотные анализаторы и высокоразрешающие электронные микроскопы) и совершенно новых материалов для фракционирования биологических макромолекул (ионообменные целлюлозы и гели сефадекса, агарозы и полиакриламида). Это позволило всесторонне изучить вирусы на молекулярном уровне, узнать их антигенную структуру и архитектонику, состав и физико-химические свойства как самих вирусных частиц, так и их компонентов. [c.3]

За последнее десятилетие разработан принципиально новый хроматографический метод макромолекул, вирусов и субклеточных частиц — хроматография на молекулярных ситах. Б качестве таких наполнителей хроматографичесхшх колонок применяются гранули-рованные гели сефадексы агароза и биогели. Эти три тина молекулярных сит позволяют фракционировать биологические макромолекулы но их молекулярному весу. [c.45]

Выявление трехмерной структуры миоглобина Джоном Кендрью ]. Кепс1ге у) и гемоглобина Максом Перутцом (М. Реги1г) явилось выдающимся достижением молекулярной биологии. Эти исследования, успешно завершенные в конце 50-х годов, доказали применимость рентгеноструктурного анализа (рентгеноструктурной кристаллографии) для изучения структуры таких макромолекул, как белки. До 1957 г. самой большой из исследованных этим методом молекул был витамин В з, молекулярная масса которого на порядок меньше молекулярной массы миоглобина (17,8 кДа) или гемоглобина (66 кДа). Определение пространственной структуры этих белков послужило огромным стимулом для развития белковой кристаллографии. Проводятся исследования по установлению пространственной структуры большого множества различных белков. Более чем для 50 белков пространственная структура к настоящему времени изучена уже детально. Рентгеноструктурный анализ вносит большой вклад в наши представления о структуре и функции белков, потому что это единственный метод, выявляющий пространственное расположение большинства атомов в белке. Ценным источником информации о структуре биологических макромолекул может служить также электронная микроскопия, однако пока еще она не позволяет выявить [c.50]

Курс Биохимия и общая молекулярная биология является фундаментальным в системе подготовки специалистов-биотехнологов и базируется на знаниях в области общей биологии, неорганической и органической лимии, химии биологически активных веществ. В рамках курса даются расширенные представления о глубинных биохимических превращениях, идущих в клетке, позволяющих понять и с большей эффективностью использовать эти процессы в биотехнологии как на уровне целых клеток, так и на уровне систем макромолекул. Это особенно актуальным делает вопрос усвоения программного курса студентами-биотехнологами. [c.44]

Взаимодействие полимеров с растворителем имеет большое значение при переработке полимеров, их применении, в биологических процессах и др. Например, белки п полисахариды в живых организмах и растениях находятся в набухшем состоянии. Многие синтетические волокна и пленки получают из растворов полимеров. Растворами полимеров являются лаки и клеи. Определение свойств макромолекул, в том числе молекулярных масс, проводят, как правило, в растворах. Пластификация полимеров, применяемая в производстве изделий, основана на набухании полимеров в растворителях (пластификаторах). Вместе с тем для практического применения полимеров важным их свойством является устойчивость в растворителях. Для решения вопросов о возможном набу-ханни, растворенпи полимера в данном растворителе или об его устойчивости по отношению к этим процессам необходимо знать закономерности взаимодействия полимеров с растворителями. [c.312]

У естественных высокополимеров п зависит от ряда биологических и физиологических факторов. В частности, степень поликонденсации целлюлозы различных растений далеко не одинакова. Например, средняя величина п у целлюлозы хлопка равна 10 800 ее макромолекула может быть выражена формулой (СбНюОз) 8оо- Этой формуле отвечает молекулярный вес 1 750 ООО. У льна же число структурных звеньев в макромолекуле достигает 36 ООО формула целлюлозы льна (СбНю05)за ооо. молекулярный вес 5 900 ООО. [c.234]

Предлагаемый вниманию читателя учебник написан известным американским биохимиком Д. Мецлером. Автор поставил перед собой цель дать анализ структур, функций и процессов, характерных для живой клетки, с позиций современной биоорганической химии и молекулярной физики. Он концентрирует внимание на всестороннем рассмотрении протекающих в клетках химических реакций, на ферментах, катализирующих эти реакции, основных принципах обмена веществ и энергии. Впервые приведена классификация химических механизмов ферментативных реакций (нуклеофильное замещение, реакции присоединения, реакции элиминирования, реакции изомеризации и др.). В этом наиболее наглядно проявилась особенность рассмотрения биохимических проблем с позиций биоорганика. Обстоятельно изложены многие вопросы, которым прежде не уделяли должного внимания в курсе биохимии. Это касается в частности количественной оценки сил межмолекулярно-го взаимодействия, принципов упаковки молекул в надмолекулярных структурах (самосборка), кооперативных структурных изменений макромолекул и их комплексов. Приведены основные сведения о структуре и функциях клеточных мембран, об антигенах и рецепторах клеточных поверхностей. Весьма подробно рассмотрены также вопросы фотосинтеза, зрения и ряда других биологических процессов, связанных с поглощением света при этом охарактеризована природа некоторых физических явлений, наблюдаемых при взаимодействии света и вещества. [c.5]