Спиральная симметрия

Рис. 2.18. А. Строение вируса табачной мозаики (ВТМ) видна спиральная симметрия капсида. Показана только часть палочковидного вируса. Рисунок построен на основе результатов рентгено-структурного анализа, биохими -ческих данных и электронно-микроскопических исследований. Б. Электронная микрофотография вируса табачной мозаики, полученная методом негативного контрастирования (х800 ООО). Капсид (оболочка) образован 2130 идентичными белковыми капсомерами. В. Растение табака, инфицированное ВТМ. Обратите внимание на характерные пятна в тех местах, где ткань листа отмирает.

Несколько дней спустя, когда я ехал в автобусе в Оксфорд, мне внезапно пришло в голову, что каждую частицу ВТМ нужно представлять себе в виде крохотного кристалла, растущего, как и все прочие кристаллы, благодаря существованию таких уютных уголков. А еще важнее было то, что проще всего эти уютные уголки возникали при спиральной укладке субъединиц. Идея была настолько простой, что не могла не оказаться верной. Каждая винтовая лестница, попадавшаяся мне на глаза в Оксфорде, укрепляла мою уверенность в том, что и другие биологические структуры должны иметь спиральную симметрию. Неделю с лишним я просидел над электронными микрофотографиями мышечных и коллагеновых волокон в поисках признаков спирального строения. Однако Фрэнсис был настроен скептически, и я знал, что, не располагая конкретными фактами, ни в чем не смогу его убедить. [c.69]

Подробные исследования роста кристаллов были предприняты Р. Каишевым на примере электрокристаллизации серебра. Наблюдения показали, что некоторые осадки отличаются спиральной симметрией и при нарушениях или сдвигах в кристаллической решетке кристаллизация сопровождается спиральными движениями ступени роста (рис. 95). Подобные представления о сдвиговой дислокации в кристаллической решетке объясняют возможность спирального роста граней кристаллов, когда он может происходить непрерывно, без образования двумерных зародышей. Причиной спирального роста грани является такое нарушение структуры кристаллической решетки, при котором ступень роста имеется лишь на части грани толщина этой ступени постепенно уменьшается к середине грани. При росте такая ступень не исчезает, дойдя до конца грани, как на идеальном кристалле, а все время поворачивается, образуя на грани все новые слои. [c.396]

При нейтронном рассеянии (разд. 18.3) не существует правила отбора, связанного со спиральной симметрией. [c.297]

Рис. 4.3. Структурные типы вирусных частиц. Изображены четыре формы две со спиральной симметрией и две с кубической симметрией (в обоих случаях один вирион голый и один-с оболочкой).

Вирус табачной мозаики. Это типичный пример вируса со спиральной симметрией. Его легко выделить из выжатого сока зараженных растений. Частицы представляют собой палочки толщиной 18 нм (рис. 4.4, А). Этот палочковидный нуклеокапсид состоит примерно из 2100 капсомеров. Они расположены по винтовой линии и образуют полый цилиндр. Каждый капсомер состоит из одной полипептидной цепи (158 аминокислот, последовательность которых определена). В стенке полого цилиндра между капсомерами помещается цепь РНК, которая тоже идет по винтовой линии (рис. 4.4, Б). [c.138]

Биополимеры также образуют спирали. Большинство фибриллярных белков и нуклеиновых кислот относится к полимерам со спиральной симметрией. Период идентичности включает вращение и трансляцию вдоль оси спирали. [c.248]

Повторное воспроизведение группы атомов с использованием винтовой оси приводит к картине, носящей название спирали. Если атомы соединяются химическими связями в непрерывную цепь, так что каждая группа оказывается связанной со следующей, то в результате получается спиральная молекула, простирающаяся по всей длине кристалла. Такое положение встречается в кристаллических структурах селена и теллура, содержащих спиральные молекулы симметрии 3 или Зг (пространственные группы Р2> 2 или Р2>г2 ), как показано на рис. III.7. Спиральные молекулы могут также появиться за счет операции симметрии, аналогичной винтовому повороту, за тем лишь исключением, что угол поворота от одной группы к последующей не является целым кратным 360°. Такой поворот представляет собой наиболее общий тип операции пространственной симметрии — произвольное вращение, сопровождаемое произвольной трансляцией. Ряд биологически весьма важных молекул обладает спиральной симметрией именно этого типа. В частности, можно упомянуть а-спираль белков (рис. 24.2) и спиральный остов молекулы ДНК. [c.768]

Колебательный спектр бесконечно длинной спиральной молекулы был проанализирован при исследованиях натуральных и синтетических полипептидов [663]. При этОхМ рассматривали модель спиральной цепи, в которой группы атомов объединяются в звенья сильными связями, а контакт между звеньями осуществляется за счет слабых связей. Установлена зависимость между углом закручивания спирали и расщеплением частот, относящихся к атомам, связанным сильной связью. Более подробно эта проблема изучена в работе [1169]. На примере изотактического полипропилена было показано [991], что все полосы спиральной конформации должны быть поляризованы. Слабый дихроизм или его отсутствие является следствием перекрывания полос, относящихся к различным типам колебаний. Подобный подход к анализу стереорегулярности позволяет из спиральной симметрии вывести определенные правила отбора. Взаимодействие между колебаниями групп, относящих ся к соседним звеньям и происходящих с постоянной разностью фаз, вызывает расщепление полос, разрещенных правилами отбора, на две компоненты, поляризованные перпендикулярно относительно друг друга (см. гл. 3). [c.142]

Затруднения при образовании кристаллических зародышей — не единственный фактор, влияющий на скорость кристаллизации, хотя изучен он был раньше других. Быстрый рост кристаллов при пересыщениях, меньших, чем рассчитанные на основании точной теории образования зародышей, заставил искать возможности обходных путей кристаллизации. Действительно, сравнительно недавно было обнаружено, что некоторые минералы имеют спиральную симметрию и что при наличии некоторых нарушений или сдвигов в кристаллической решетке кристаллизация некоторых солей сопровождается спиральными движениями ступени роста. Дж. Бюргере и другие авторы [27—29] теоретически показали, что представления о сдвиговой дислокации в кристаллической решетке объясняют возможность спирального роста граней кристаллов, при котором он может происходить непрерывно, без образования двухмерных зародышей. Непрерывный спиральный рост граней был доказан экспериментально вначале на примере кристаллов карборунда 1[рис. 12) и желтой кровяной соли [30—33]. Причиной спирального роста грани является такое нарушение структуры кристаллической решетки, при котором ступень роста имеется лишь на части грани толщина этой ступени постепенно уменьшается к середине грани (рис. 13). Легко понять, что при росте такая ступень не исчезает, дойдя до конца грани, как на пдеальном кристалле, а все время поворачивается, в данном случае против часовой стрелки, образуя на грани все новые слои [34]. [c.29]

Учитывая спиральную симметрию магнитного поля, можно сделать вывод, что при данной частоте коэффициенты поглощения левого и правого циркулярно поляризованного света должны быть различны. Получаются две кривые поглощения, имеющие одинаковую форму, ширину и (из-за отсутствия [c.393]

Наглядной иллюстрацией спиральной симметрии может служить показанный на рис. 2.18, Б РНК-содержащий вирус табачной мозаики (ВТМ). Капсид этого вируса образован 2130 идентичными белковыми капсомерами. ВТМ был первым вирусом, вьщеленным в чистом виде. При заражении этим вирусом на листьях [c.34]

Вирусы, атакующие бактерий, образуют группу, называемую бактериофагами или просто фагами. У некоторьк бактериофагов имеются четко выраженная икосаэдрическая головка и хвост, обладающий спиральной симметрией (рис. 2.19). На рис. 2.20 и 2.21 приводятся схематические изображения некоторых вирусов, иллюстрирующие их относительные размеры и общее строение. [c.36]

В семейство включены одетые вирусы со спиральной симметрией, геном которых образует линейная несегментированная молекула РНК, связанная с мажорным (КР) белком средний размер вириона 100—800 нм. [c.126]

Рабдовирусы отличают пулевидная форма, наличие оболочки, спиральная симметрия геном образован РНК. Средние размеры вириона — 180 X 75 нм один конец закруглен, другой плоский поверхность выпуклая с шарообразными структурами. Сердцевина вириона симметрично закручена внутри оболочки по продольной оси частицы. [c.141]

Мы уже указывали, что аминокислотные цепи могут образовывать высокоупорядоченные локальные структуры со спиральной симметрией. Эти структуры важны по многим причинам. Спираль ввиду ее симметрии легко распознать и описать. На рис. 2.22 изображен один из участков карты электронной плотности миоглобина, построенной методом рентгеноструктурного анализа. Для непривычного глаза большая часть карты покажется совершенно хаотичной. Однако спирали сразу же бросаются в глаза как темные круги (вид с торца) или как периодически расположенные темные пятна (вид сбоку) (эти [c.87]

Как только я увидел рентгенограмму, у меня открылся рот и бешено забилось сердце. Распределение рефлексов было неизмеримо проще, чем все, что получали раньше для А-формы. Более того, бросавшийся в глаза черный крест мог быть лишь результатом спиральной структуры. Пока речь шла об А-форме, доказательства спиральности оставались косвенными и тип спиральной симметрии был неясен. Но для В-формы можно было получить некоторые важнейшие параметры спирали, просто посмотрев на рентгенограмму. Не исключено, что всего за несколько минут можно будет установить число цепей в молекуле. Расспросив Мориса, что же они извлекли из этой рентгенограммы, я узнал, что его коллега Р. Д. Б. Фрэзер уже успел серьезно поработать над трехцепочечными моделями, но ничего интересного у него до сих пор не получилось. Хотя Морис соглашался, что доказательства спиральности теперь неоспоримы (теория Стоукса - Кокрена - Крика ясно указывала на существование спирали), он не считал это главным. В конце концов, он и раньше думал, что получится спираль. Трудность, по его мнению, заключалась в отсутствии какой бы то ни было гипотезы, которая позволила бы им расположить основания регулярно внутри спирали. Конечно, при этом они исходили из предпосылки, что Рози права, стремясь расположить [c.96]

Натта, Басси, Коррадини [314] показали, что поливинилизобутиловый эфир (полученный катионной полимеризацией) в кристаллическом состоднии представляет собой изотактический полимер с тройной спиральной симметрией цепи. Зависимость температуры перехода первого и второго рода для несимметричны х полимеров (поливинилизобутилового эфира) выражается прямой [315]. [c.349]

Капсид в свою очередь состоит из субъединиц-капсомеров. Он чаще всего имеет симметричное строение. Различают два вида симметрии-сшральную и кубическую. В табл. 4.1 различные вирусы сгруппированы по их структуре. Ниже будут рассмотрены четыре вируса, которые известны как возбудители болезней два вируса со спиральной симметрией, из них один с голыми частицами (вирус табачной мозаики) и один с дополнительной оболочкой (вирус гриппа), и два типа вирусов с кубической симметрией-с голыми частицами (вирус полиомиелита и другие полиэдрические вирусы) и с оболочкой (вирус герпеса). [c.136]

Существуют два основных способа укладки бфковых субъединиц в виде цилиндрической оболочки, обладающей спиральной симметрией, и в виде сферической оболочки, обладающей икосаэдрической симметрией (рис. 1). [c.41]

Индуцированная магнитооптическая активность, называемая эффектом Фарадея [5, 6], отличается от естественной оптической активности. Эффект Фарадея возникает при прохождении поляризованных по кругу вправо и влево лучей света через среду, к которой прилол<ено магнитное поле (Я), причем силовые линии идут вдоль направления распространения луча света. Поскольку магнитное поле обладает спиральной симметрией, в среде возникает круговая диссимметрия, приводящая к появлению магнитооптического вращения а (МОВД) и МКД [21, 688—697]. [c.103]

Вирус гриппа имеет сферическую форму, диаметр 80—120 нм. Нуклеокапсид спиральной симметрии, представляет собой рибо-нуклеопротеиновый тяж (белок МР), уложенный в виде двойной спирали, которая составляет сердцевину вириона. С ней связаны РНК-полимераза и эндонуклеазы. Сердцевина окружена мембраной, состоящей из белка М, который соединяет рибонуклеопротеи-новый тяж с двойным липидным слоем внещней оболочки. Среди белков суперкапсидной оболочки большое значение имеют два [c.119]

В 1950 г., за несколько месяцев до опубликования серии исследований Л. Полинга и Р. Кори, появилась большая работа Л. Брэгга, Дж. Кендрью и М. Перутца [56], которая как бы подвела черту под структурными исследованиями белков и полипептидов начального периода. В этой работе анализируются структурные модели Астбери, Хаггинса, Цана и других авторов и предлагается ряд новых моделей. Однако, по-прежнему, речь идет о возможных типах укладки основной пептидной цепи. Авторы также рассматривают свои первые результаты рентгеноструктурного изучения гемоглобина и миоглобина. При анализе возможных структур пептидного остова Брэгг, Кендрью и Перутц принимают геометрические параметры пептидной группы, близкие к параметрам Хаггинса и согласующиеся с более поздними данными Кори. Так, длина связи С -С считается равной 1,52 А, С -М - 1,36 А и С =0 - 1,24 А. Валентные углы при атоме С приняты тетраэдрическими (109°28 ), а при атоме N - или тетраэдрическими, или тригональными (120°). Длина водородной связи М-Н...С=0 составляет 2,85 А. Ее направленность строго не лимитируется, но авторы по мере возможности стремятся к линейному расположению связей К-Н и С=0. Л. Брэгг, Дж. Кендрью и М. Перутц приняли постулат М. Хаггинса о спиральной симметрии полипептидной цепи с целочисленным порядком винтовой оси, но отвергли его второй постулат о том, что каждый элемент основной цепи должен находиться в одинаковых отношениях с соседними элементами (принцип эквивалентности). Так же как и Хаггинс, они придают огромное значение водородной связи М-Н...С = 0 в формировании структуры основной цепи и считают наиболее стабильными только те из них, которые полностью насыщены ими. Предложенная авторами классификация спиральных структур является общепризнанной и в настоящее время [56]. В основу ее положено разделение структур по симметрии пептидного остова и размеру циклов с водородными связями. [c.19]

Нуклеокапсиды миксовирусов обоих типов, как и хорошо изученного вируса табачной мозаики (ТМУ), обладают спиральной симметрией. Особенно четко она проявляется в случае парамиксовирусов, нуклеокапсиды которых благодаря большому размеру белковых субъединиц имеют зубчатые границы (см. рис. 24.3,5). Нуклеокапсид закручен в спираль, напоминающую по форме винтовую лестницу, и ее центральная полость может быть заполнена контрастирующим веществом (см. рис. 24.3). Гибкость нуклеокапсидов парамиксовирусов зависит [c.448]

На основании сравнительного изучения физико-хид1ических свойств вирусного нуклеопротеида и пустой вирусной белковой оболочки, обнаруженной в препаратах вируса желтой мозаики турнепса (ВЖМТ), Маркхэм [1147] пришел к выводу, что РНК вируса долн на находиться внутри белковой ободочки. Эта точка зрения сейчас ун<е широко подтверждена в отношении этого и других вирусов данными рентгеноструктурного анализа. Крик и Уотсон [417] предположили, что белковые оболочки мелких вирусов построены из большого числа идентичных субъединиц, образуюпщх либо палочкообразные частицы со спиральной симметрией, либо сферические структуры с кубической симметрией. Последующие рентгенографические и химические-исследования подтвердили эту точку зрения. Каспар и Клуг [332] сформулировали общую теорию, ограничивающую возможное число и расположение белковых субъединиц, образующих ободочки мелких изометрических вирусов. Наши современные знания о крупных вирусах с более сложной симметрией и структурой основаны на данных электронной микроскопии с использованием методов негативного контрастирования и ультратонких срезов. [c.12]

Типичный представитель — Х-вирус картофеля. Основные свойства содерл<ание РНК около 6%. Гибкие палочхш, спиральная симметрия (шаг [c.489]

Типичный представитель — латентный вирус гвоздики. Основные свойства содержание РНК около 6%. Слегка гибкие палочки, спиральная симметрия (шаг спирали 3,4 пм). Инфекционные частицы 620—690 нм длиной. Точка тепловой инактивации 55—70 °С, хранится несколько дней. Концентрация в соке часто 20—100 мг/л. Симптоматика слабо выражена или вообпде отсутствует. Узкий спектр хозяев. Мпогие представители этой группы имеют переносчиков — тлей, в организме которьтх не сохраняются длительно. Возбудитель передается механически. Меноду представителями имеется отдаленное серологическое родство. [c.490]

Таково странное жшо шоеНеИсорЬсиз (т.е. спирально пластинчатый ), жившее в начале кембрия, чем-то похожее на морского ежа, но осуществившее невиданный ни до, ни после тип криволинейной (по Д.В. Наливкину) спиральной симметрии (рис. 56 а). [c.343]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология