Нуклеиновые кислоты, значение синтезе белка

Десять лет, прошедших с момента выхода в свет второго издания книги, отмечены дальнейшим развитием химии высокомолекулярных соединений. Изучены механизмы некоторых реакций синтеза полимеров, выявлены новые свойства и возможности уже известных полимеров, синтезирован ряд новых полимеров. Интенсивно развивалась химия карбоцепных полимеров, получаемых путем термического разложения органических полимеров. Замечательны успехи химии биологически активных полимеров — биополимеров. Все это нашло отражение в новом издании книги. Пересмотрены и дополнены новыми данными все разделы, посвященные методам синтеза полимеров особенно это коснулось ионной полимеризации, полимеризации, инициированной ион-радикалами и переносом электрона, и циклополимеризации. В главе Превращение циклов в линейные полимеры заново написан раздел Ионная полимеризация циклов . Новыми данными пополнен раздел Химические превращения полимеров . Значительно расширена последняя часть книги Краткие сведения об отдельных представителях высокомолекулярных соединений . Здесь особое внимание уделено термостойким полимерам, которые приобрели чрезвычайно важное техническое значение и химия которых особенно успешно развивалась и совершенствовалась. В этом издании значительно большее внимание по сравнению с предыдущим уделено успехам в синтезе биологически активных полимеров белков и нуклеиновых кислот. Из нового издания книги исключен раздел Основы физикохимии высокомолекулярных соединений , так как в настоящее время имеется ряд книг, специально посвященных этим вопросам. [c.10]

Значение РНК для синтеза белков доказывается следующим опытом. Если разрушить бактериальные клетки ультразвуком и удалить из полученной бесклеточной взвеси нуклеиновые кислоты, то синтез белков, несмотря на наличие аминокислот, не происходит. Добавление к этой взвеси РНК восстанавливает синтез белков. Установлено, что в биосинтезе белка участвуют рибонуклеиновые кислоты трех типов 1) РНК—переносчик аминокислот 2) рибосомная РНК 3) информационная РНК (и-РНК). РНК-переносчик представляет собой относительно короткую цепь, содержащую 50—100 нуклеотидов. Находясь в клетках в растворенном состоянии, она способна присоединять к себе аминокислоты и доставлять их к месту, где происходит синтез белков. Для каждой из 20 аминокислот имеется особый вид РНК-переносчика. [c.123]

Важное биологическое значение нуклеиновых кислот состоит в том, что они осуществляют хранение и передачу наследственной информации, а также определяют синтез нужных белков в клетке и его регуляцию. По химическому строению нуклеиновые кислоты представляют собой линейные (неразветвленные) цепочки, составленные из остатков большого числа нуклеотидов указанных выше типов. Как и для белков, для нуклеиновых кислот характерна первичная и вторичная структура. Важнейшей характеристикой данной нуклеиновой кислоты является ее первичная структура, т. е. последовательность чередования входящих в ее состав четырех [c.444]

Нуклеиновые кислоты, наряду с белками, выдвинулись на первый план, и всестороннее изучение их должно способствовать познанию самых ван<ных и самых сокровенных свойств организма. Весьма существенным доводом в пользу особого значения нуклеиновых кислот для жизненных процессов является то, что, по-видимому, все организмы, и высшие и низшие, за исключением некоторых паразитических форм, обладают способностью собственного и независимого синтеза нуклеиновых кислот. Этим свойством наделены даже те высшие животные, о которых мы знаем, что они лишены способности синтезировать некоторые аминокислоты, являющиеся основными структурными элементами белков. [c.95]

Только нуклеиновые кислоты можно сравнить с белками по их значению в жизнедеятельности организмов, поскольку нуклеиновые кислоты регулируют синтез белков.) [c.1037]

В области развития органического синтеза современный период характеризуется исключительными успехами в получении природных веществ, участвующих в жизнедеятельности растений и животных. Синтезированы хлорофилл, гемин и многие гормоны, витамины, алкалоиды и антибиотики. Успешно решается величайшая проблема огромного философского значения — проблема синтеза белка. В последние годы расшифровано строение молекул ряда белков и уже синтезированы простейшие белковые вещества. Выявлена роль нуклеиновых кислот в синтезе белка, в хранении и передаче наследственной информации. Осуществлен синтез гена. [c.10]

Успехи в изучении функций нуклеиновых кислот имеют большое значение для медицины. Еще совсем недавно мы мало знали, например, о таких возбудителях болезней, как вирусы. В настоящее время установлено, что они представляют собой нечто среднее между химическим соединением и живыми организмами. Каждая вирусная частица не содержит ничего, кроме нуклеиновой кислоты, соединенной с белком. Вирус обладает способностью освобождаться от молекулы белка, после чего его нуклеиновая кислота проникает внутрь животной или растительной клетки. Эта нуклеиновая кислота начинает активно синтезировать вирусный белок, подавляя синтез белков, необходимых клетке. В результате происходит резкое нарушение нормальной деятельности клеток—болезнь организма. Трудность борьбы с вирусными заболеваниями заключается в том, что чрезвычайно сложно прекратить деятельность нуклеиновой кислоты вируса внутри клетки, не нарушив деятельность нуклеиновых кислот самой клетки. Подробное изучение [c.455]

Сопряженные реакции имеют огромное значение в биологии. Биосинтез белков и нуклеиновых кислот в клетке идет с увеличением изобарного потенциала потому, что сопряженно с синтезом происходит гидролиз одной из пирофосфатных связей молекулы аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), который сопровождается, наоборот, уменьшением изобарного потенциала. В свою очередь образование АТФ приводит к росту АО и идет как сопряженная реакция с процессами окисления. [c.50]

Следует отметить также, что поликонденсация имеет большое значение и как метод синтеза природных полимеров, поскольку многие важнейшие биополимеры, такие, как белки, нуклеиновые кислоты, крахмал, целлюлоза, хитин и другие, очевидно, получаются в живых и растительных организмах посредством различных процессов поликонденсации. [c.7]

Синтез белков в клетке может происходить только в том случае, если имеется комплекс всех необходимых аминокислот. В синтезе белков большое значение имеют нуклеиновые кислоты (см. приложение 8 цветное). [c.41]

Физиологическое значение нуклеиновых кислот огромно они содержатся во всех клетках как в свободном, так и в связанном с белками состоянии многие вирусы почти полностью состоят из нуклеотидов. Именно нуклеиновые кислоты управляют биосинтезом протеинов из аминокислот. ДНК служат хранителями и источниками генетической информации (генетического кода) и способны к точному копированию (воссозданию) самих себя. В ДНК заложена своего рода программа для синтеза различных РНК, которые, в свою очередь, служат матрицами для синтеза белков. [c.552]

Это изотактические (а), синдиотактические (б) и атактические формы (в) 0 всеми переходами от строгого повторения одной и той же ориентации через правильное чередование противоположно ориентированных радикалов к полному беспорядку. Число вариантов быстро увеличивается с переходом к сополимеризации двух, трех и более разных мономеров. Между тем в живых организмах белковые полимеры содержат одновременно до двадцати видов мономерных звеньев, принадлежащих разным аминокислотам. Даже одна лишь расшифровка последовательности расположения этих аминокислот представляет труднейшую задачу, а возможное число сочетаний здесь необычно велико. Это является основой индивидуализации белкового строения не только видов, но и отдельных особей. В живом организме строго регулярный синтез индивидуальных белков и нуклеиновых кислот обеспечивается серией строго коррелированных каталитических процессов. В полимеризации и сополимеризации, проводимой в лабораториях и в промышленности, также достигнуты результаты, хотя сильно уступающие биосинтезу полимеров, но имеющие выдающееся практическое значение. Действительно, отыскание удачного катализатора и правильный выбор условий позволяют из одних и тех же мономерных кирпичиков строить различные полимерные структуры. Рассмотрим некоторые особенности этих процессов, несмотря на то, что методы газовой хроматографии пока мало применялись к изучению стереорегулярной полимеризации. [c.45]

Трудно переоценить значение методов разделения. Без них немыслима работа в обширных отраслях химии. Например, если бы не существовало бумажной и ионообменной хроматографии и электрофореза, то химия белков и нуклеиновых кислот, химия протеинов и соответствующая область молекулярной биологии едва ли достигли бы современного уровня развития. Методы противоточного распределения очень облегчили изучение антибиотиков, полипептидов и других соединений, а также позволили разделить многочисленные синтетические смеси. Без адсорбционной хроматографии нельзя себе представить современную химию природных соединений (витаминов, терпенов, стероидных гормонов и т. д.). Газовая хроматография — один из методов контроля, наиболее широко применяемый в промышленном крупнотоннажном органическом синтезе. Современные методы разделения используются не только в препаративных, но и в аналитических целях, а также в промышленности. Все эти методы интенсивно развиваются. В настоящее время точность и скорость разделения методами газовой и жидкостной [c.12]

К сложным белкам относят также соединения белков с липидами (липопротеиды), некоторыми углеводами, иодированными аминокислотами (тиреоглобулин) и нуклеиновыми кислотами (нуклеопротеиды). Значение нуклеопротеидов исключительно велико, так как они выполняют ответственные функции в процессах синтеза белка. [c.64]

Общая схема синтеза все же ясна. Порядок аминокислотных остатков в белке, т. е. тип белка, будет зависеть от порядка оснований в матричной РНК, а этот порядок, в свою очередь, определяется порядком оснований в ДНК. Но ведь ДНК способна к саморазмножению. Отсюда вытекает, что порядок оснований в исходной ДНК будет определять образование одних и тех же белковых молекул неопределенно долгое время. Именно этим механизмом и объясняется сохранение типа белка и в конечном счете наследование признаков. Следовательно, ДНК несет важнейшую функцию — с помощью этой нуклеиновой кислоты передаются наследственные признаки. Иногда это выражают словами ДНК несет генетическую информацию . На ДНК синтезируется РНК, а на РНК создается белок . Поэтому если после удвоения спиральной молекулы ДНК получилось две одинаковые новые двойные спирали, то они смогут синтезировать такие же молекулы РНК, что и исходная, а на этих новых молекулах РНК будут формироваться те же белки, что и раньше. Организм, построенный из новых белков, ничем не должен отличаться от исходного. Так оно на самом деле и происходит. Бактериальная хромосома, т. е. хромосома простейшей клетки, содержит всего одну двойную молекулу ДНК- При размножении бактериальная клетка делится на две и каждая из них получает по одной двойной молекуле ДНК, причем обе молекулы совершенно одинаковы. Следовательно, в процессе деления бактериальной клетки происходит удвоение ДНК — из одной двойной спирали получаются две двойные спирали и каждая становится источником для получения матричной РНК, т. е. дает начало синтезу белков. Белки, конечно, у обеих клеток будут также совершенно одинаковыми. Это вегетативное размножение. При таком способе размножения потомство по всем свойствам полностью совпадает с родителями и никакой эволюции не совершается — организмы просто увеличиваются в числе. Вегетативное размножение — простейший способ воспроизводства, но его значение в природе велико, так как и [c.82]

После того, как выяснилось значение РНК для синтеза белка, в 1950 г. Гауровицем была высказана новая гипотеза, которая учитывала участие в этом синтезе РНК. Он предполагал, что роль нуклеиновых кислот 11 синтезе белка состоит в том, чтобы поддерживать белковую матрицу в растянутом состоянии в виде пленки. Таким образом, по этой гипотезе, матрицей является сам белок, а роль нуклеиновой кислоты — вспомогательная она служит как бы каркасом, облегчающим раскрытие белков ойструктуры, на базе которой происходит специфическое расположение аминокислот в синтезируемой цепи. [c.77]

Нуклеиновые кислоты присутствуют во всех клетках организма, и им приписывается большое значение в процессах роста и передачи наследственных признаков. Поскольку оба эти процесса тесно связаны с синтезом клеточных белков, необходимо кратко остановиться на ло а.1Шзации нуклеиновых кислот в клетках и выяснить их отношение к клеточным белкам. Что же касается вопроса о возможной роли нуклеиновых кислот в синтезе белка, то он будет обсуждаться в следующем разделе. [c.391]

Огромное значение для молекулярной биологии последнего десятилетия имеет развитие генетической инженерии (возникшей в 1972—1973 гг. П. Берг, П. Лобан, С. Коэн и Г. Бойер) и методов работы с рекомбинантными ДНК в сочетании с методами химического синтеза крупных фрагментов ДНК. В результате сделались доступными для исследования индивидуальные гены и регуляторные генетические элементы, было стимулировано изучение ферментов биосинтеза и обмена нуклеиновых кислот. Благодаря этому после 1977 г. были обнаружены мозаичное (экзон-интронное) строение генов, явление сплайсинга и ферментативной активности у РНК, усилители ( энхансеры ) экспрессии генов, многие регуляторные белки, онкогены и онкобелки, мобильные генетические элементы. Возникла белковая инженерия, которая позволяет получать новые, не существующие в природе белки. Молекулярная биология начала оказывать существенное влияние на развитие биотехнологии, медицины и сельского хозяйства. [c.9]

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ (лат. nu leus — ядро) — высокомолекулярные органические соединения биологического происхождения, входящие в состав белков-нуклеопротоидов и играющие важную роль в процессах жизнедеятельности всех живых организмов, Н. к. построены из большого количества мононуклеотидов, в состав которых входят фосфорная кислота и так называемые пуриновые и пиримидиновые основания (нуклеоз ды). Различают дезоксирибонуклеиновую (ДНК) и рибонуклеиновую (РНК) кислоты. ДНК сосредоточена преимущественно в ядрах всех клеток, в хромосомах РНК находится главным образом в цитоплазме. Считают, что ДНК имеет большое значение в передаче наследственных свойств организмов, а РНК — в синтезе белков. [c.177]

Биохимическое значение нуклеиновых кислот и нуклеопро-теинов не является предметом изучения данной книги. Достаточно сказать, что эти соединения отвечают за передачу наследственных признаков и осуществляют контроль за синтезом белка в клетке. [c.316]

Сопряженные реакции рассмотренного типа имеют исключительно важное значение в биологии. Синтез ряда важнейших компонентов клетки, в том числе белков и нуклеиновых кислот, идет с увеличением энергии Гиббса такие процессы осуществляются сопряженно с реакцией гидролиза одной из пирофосфатиых связей молекулы адеиозинтрифосфорной кислоты (АТФ) [c.315]

Одной нз важных областей применения химической кинетики является изучение кинетических закономерностей образования и деструкции иолимеров. Изделия из полимеров нашли широкое практическое нримененне, поэтому производство полимеров является одной из основных отраслей химической промышленности. Изучение кинетики и механизма синтеза полимеров и.меет большое значение для оптимизации соответствующих технологических пронессов. Деструкция полимеров является одним из основных факторов, ограничивающих диапазон условий, в которых могут эксплуатироваться изготовленные из полимерных материалов детали машин и меха-низ.мов. Кинетические исследования процессов деструкщш полимеров являются важным звеном в решении проблемы стабилизации полимерных материалов. Для понимания молекулярных основ жизнедеятельности важное значение имеет изучение кинетики и механизма образования и разрушения биологических полимеров — белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов. [c.413]

Реакции карбоксилирования и транскарбоксилирования имеют важное значение в организме ири синтезе высших жирных кислот, белков, пуриновых нуклеотидов (соответственно нуклеиновых кислот) и др. [c.230]

Нуклеиновые кислоты (лат. nu leus — ядро) — высокомолекулярные органические соединения, входят в состав сложных белков. Имеют большое значение в передаче наследственных свойств организма и синтезе белков. [c.7]

В последние годы в связи с интенсивным развитием физикохимической биологии, генной инженерии и биотехнологии все возрастающее практическое значение приобретает химико-фермен-тативный синтез фрагментов нуклеиновых кислот, в том числе искусственных генов биологически активных пептидов и белков. [c.381]

Однако значение углеводов далеко не исчерпывается их ролью как главных веществ при создании органических соединений в процессе фотосинтеза, как важных пищевых веществ и сырья для многих видов промышленности. Как было показано в последние годы, передача наследственных признаков, а также биосинтез белка — химической основы г изни — происходят при участии так называемых нуклеиновых кислот (см. том II). Структурными компонентами последних являются мононуклеотиды — производные углеводов. Лабильность углеводных компонентов как раз и создает большие трудности при выделении и синтезе нуклеотидов. [c.622]

Значение мононуклеотидов исключительно велико. Во-первых, мононуклеотиды, особенно нуклеозидполифосфаты, являются коэнзи-мами многих биохимических реакций они участвуют в биосинтезе белков, углеводов, жиров и других веществ. Большая роль их связана с наличием запаса энергии, аккумулированной в их полифосфатных связях. Известно также, что по крайней мере некоторые нуклеозидполифосфаты в ничтожных концентрациях оказывают действие на сложные функции, например деятельность сердца. Во-вторых, мононуклеотиды являются структурными компонентами нуклеиновых кислот— высокомолекулярных соединений, определяющих синтез белков и передачу наследственных признаков (они изучаются в биохимии). [c.403]

Нуклеиновые кислоты имеют первостепенное значение в биосинтезе белка. На основании имеющихся данных строение дезоксирибонуклеиновой кислоты, повидимому, определяет специфичность синтеза рибонуклеиновой кислоты на поверхности последней при участии ряда энзимов и кофакторов в соответствии с ее структурой располагаются в определенной последовательности активированные аминокислоты, которые затем соединяются друг с другом кислотноамидными (пептидными) связями в полипептидную цепь. Такое формирование полипептидной цепи на частице рибонуклеиновой кислоты, имеющей определенную структуру, приводит к образованию специфической белковой молекулы, как бы отлитой на рибонуклеиновой модели. [c.328]

Проблема биосинтеза белка, в которой решающее значение имеют нуклеиновые кислоты, имеет не только познавательное значение, поскольку белок — основной субстрат жизни, но и колоссальную практическую значимость, в частности для медицины. Ведь ряд патологических состояний организма и характеризуется как раз нарушением процессов биосинтеза белка, что сказывается не только в изменении количественной стороны процесса, но порой и в искажении молекулярной структуры белка. Многие ученые считают, что воз-никновешге злокачественного роста связано с нарушением регуляции процесса биосинтеза белка. Познание этого важнейшего жизненного явления даст медикам весьма совершенные способы нормализации биосинтеза белка, а следовательно, п рациональные методы лечения многих заболеваний. В основе иммунитета лежит биосинтез белка, так как одна из важнейших сторон этого явления — образование специфических антител, которые являются белками. Насколько можно было бы повысить эффективность различных иммунизирующих средств, если овладеть по-настоящему процессом синтеза белка и умело им управлять [c.96]

Изучение нуклеиновых кислот хлоропластов имеет большое значение в связи с выяснением вопроса о степени их автономности в клетках. Известно, что в ядерной ДНК содержится информация, определяющая качество синтезируемых белков, в том числе ферментов, а с помощью нескольких видов РНК осуществляются различные этапы белкового синтеза. Информационная РНК, образуясь на ДНК, считывает с нее информацию и переносит последнюю к месту синтеза белка — рибосоме. Информационная РНК и рибосома образуют единый белок-синтезирующий агрегат. Взаимодействие между ними осуществляется за счет специфической рибосомаль-ной РНК. Третий вид РНК — транспортная — участвует в отыскании, доставке аминокислот и сборке из них белка на информационной РНК, мигрировавшей от места синтеза на ДНК к рибосомам. Число видов транспортной РНК соответствует числу видов аминокислот Во время синтеза белка одна молекула информационной РНК может взаимодействовать с несколькими рибосомами, образуя так называемую полирибосому или полисому. [c.64]

Таким образом, в настоящее время поликонденсация как синтетический процесс дала науке и технике огромное количество полимерных структур и сыграла важную роль в формировании основных представлений полимерной науки [11, 12]. Необходимо подчеркнуть, что процессы поли-кондепсации имеют большое значение как метод синтеза природных полимеров, потому что многие важнейшие биополимеры, такие, как белки, нуклеиновые кислоты, натуральный каучук, целлюлоза, крахмал, гликоген, хитин, пептозаны и многие другие, так же как и ферменты, энзимы и гормоны, очевидно, получаются в живых организмах с помощью различных процессов поликонденсации, и таким образом этот процесс широко представлен в природе. [c.48]

Поскольку в живом организме происходит постоянная циркуляция крови и лимфы, то непрерывно подводятся и удаляются вещества, необходимые для синтеза всевозможных полимерных структур нуклеиновых кислот, белков, углеводов и др. В этих условиях удаление получающихся побочных низкомолекулярных продуктов не представляет трудностей, и поэтому основными реакциями образования полимерных структур в живом организме являются реакции поликонденсации. Немалое значение при этом имеет также и то обстоятельство, что поликонденсация по самой своей природе может обеспечить значительное разнообразие полимерных структур, получаемых при ее помощи, что и нужно живому организму для выполнения всех его многочисленных функций. Большое развитие процессов ноликонденсации и исследований, проводимых в этой области, находит свое отражение в специальных симпозиумах и совещаниях. Так, уже стало хорошей традицией проведение научных симпозиумов по поликонденсации в связи с совместным многосторонним сотрудничеством З ченых социалистических стран. Всевозмояатые конференции, на которых обсуждаются вопросы полимерной химии, также содери<ат в качестве обсуждаемого материала значительное количество работ, относящихся к области ноликонденсации и исследованию получаемых этим путем полимеров. [c.48]

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ. Высокомолекулярные органические соединения, входящие в состав сложных белков — нуклеопротеидов, играющих важную роль в моцессах жизнедеятельности всех живых существ. Построены из большого количества мононуклеотидов, в состав котш)ЫХ входят фосфорная кислота, углеводы (ри-боза или дезоксирибоза) и так называемые пуриновые и пиримидиновые основания. Различают дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) и рибонуклеиновую кислоту (РНК). РНК содержит углевод рибозу, а ДНК —частично восстановленную рибозу — дезоксирибозу. Они отличаются и составом оснований. В те и другие входят цитозин, аденин и гуанин, но в РНК содержится еще урацил, а в ДНК — тимин. ДНК сосредоточена преимущественно в ядрах всех клеток, в хромосомах, РНК находится главным образом в цитоплазме. ДНК имеет большое значение в передаче наследственных свойств организмов. РНК играет большую роль в синтезе белков. [c.203]

Если учесть, что полисопряженные системы, по-видимому, играют большую роль в формировании и эволюции белков и нуклеиновых кислот , а также являются основой структуры ко-ферментов, витаминов, гормонов и т. п. , то станет очевидным большое значение развития синтеза и исследования веществ с развитой системой сопряжения для решения ряда проблем био- химпи, биофизики и особенно биологического моделирования. [c.7]