Синтез систем из отдельных звеньев

Несомненно, что и биологические функции, и механические свойства полисахаридов и углеводсодержащих биополимеров в большой мере определяются конформацией макромолекулы и распределением в ней реакционноспособных групп. Все эти факторы зависят, в конечном счете, от первичной структуры полимера. Поэтому понимание факторов, определяющих специфичность биологической функции углеводсодержащих соединений и технические свойства полисахаридов, зависит в первую очередь от развития теоретических представлений о связи между строением, конформацией, реакционной способностью и физико-химическими свойствами полисахаридов и смешанных биополимеров, содержащих олиго- и полисахаридные цепи. Установление этих связей является предпосылкой для осуществления направленного синтеза соответствующих физиологически активных веществ и направленной модификации полисахаридов для получения материалов с заранее заданными свойствами. Поэтому исключительно важной задачей является разработка надежных методов установления первичной структуры полисахаридных цепей, требующих минимальной затраты времени и минимального количества материала. Не менее важны эффективные подходы к точной характеристике конформаций полисахаридной цепи в целом и отдельных ее участков, вплоть до моносахаридных звеньев. Очевидна также необходимость изучения реакционной способности полисахаридной цепи, ее отдельных звеньев и различных функциональных групп, что позволит понять механизм взаимодействия углеводсодержащих биополимеров с их партнерами в биологических системах (например, с антителами при иммунологических реакциях), наметить целесообразный путь модификации природного полимера для придания ему нужных свойств и т. д. [c.625]

Выше отмечалось (см. разд. 29.1.2.1), что в случае синтетаз жирных кислот структура продукта реакции определяется специфичностью трансацилаз, вводящих в систему предшественники и выводящих из нее продукты реакции. В более общей картине синтеза поликетидов возможностей для вариаций значительно больше. Об этом свидетельствуют как непосредственные энзимологические исследования (см. разд. 29.1.2.2), так и гораздо более многочисленные косвенные данные, относящиеся к менее изученным системам (см. последующие разделы). В то же время специфичность каждого отдельного процесса биосинтеза поликетидов значительно выше, чем в случае синтеза жирных кислот не известно ни одного примера, кроме жирных кислот, когда синтезировался бы весь набор гомологичных соединений. Очевидно, более сложная архитектура продуктов реакции позволяет осуществлять с большей специфичностью конечную стадию процесса, в которой поликетидный скелет стабилизируется (например, путем циклизации) и отщепляется от комплекса. В случае 6-метилсалицилат—синтетазы (см. разд. 29.1.2.2) замена стартового звена ацетил-КоА на про-пионил-КоА приводит к образованию соответствующего 6-этиль-ного производного, но общая скорость процесса снижается более чем в семь раз [26]. Выше уже отмечалась невозможность осуществления заключительной стадии циклизации в случаях, когда вследствие выпадения стадии С-метилирования (схема 6) или использования чужого стартового звена (схема 7) не образуется соответствующее промежуточное соединение. [c.426]

В основе процедуры выбора динамических переменных и параметров при моделировании поведения системы лежит временная иерархия процессов, а не их внутренняя специфика. В случае биосистем выбору помогают особенности последних. Природа как бы позаботилась о том, чтобы скорости отдельных клеточных событий сильно различались ферментативные реакции длятся секунды и минуты, синтез новых белков составляет десятки минут, самовоспроизведение клетки занимает много часов. Делению характеристик живой системы на переменные и постоянные (параметры) способствует также принцип "минимума" ("узкого места"). В цепи реакций общую скорость процесса определяет наиболее медленное звено. Варьирование скоростей быстрых стадий не отражается на длительности всего процесса - им управляет наиболее медленная стадия. В биологических объектах, где превалируют ферментативные реакции, отличащиеся насыщенностью и слабой обратимостью, прщщип "минимума" работает более эффективно, чем в простых химических системах. Разница в скоростях биохимических реакций даже на 20 % может оказаться лимитирующим фактором. В отсутствие этого принципа клетка должна была бы контролировать тысячи различных превращений и обеспечить надежность метаболизма было бы крайне сложно. В стационарных условиях следить за отдельными ключевыми реакциями, игнорируя множество других, очень выгодно. [c.100]

Структура (1) со статистическим распределением звеньев мономеров наиболее характерна для обычной радикальной сополимеризации. Сополимеризация с регулярным чередованием мономерных звеньев [структура (2)] более редкое явление. Классическими примерами являются системы стильбен — малеиновый ангидрид и стирол — малеиновый ангидрид. Получение чередующихся сополимеров возможно также при специальном выборе условий реакции, например в присутствии комплексообразующих агентов [64]. Привитые сополимеры [структуры (3) и (4)] можно рассматривать как химически связанные пары гомополимеров. Их принципиальное отличие от статистических и чередующихся сополимеров заключается в возможности возникновения двухфазной морфологии системы, что обусловлено термодинамической несовместимостью основных и привитых участков цепей при их достаточно большой длине (в отдельных случаях возможна и однофазная морфология). В этом отношении привитые сополимеры имеют много общего с блоксополимерами [структуры (5) — (8)], которые могут быть двухблочными, трехблочными и полиблочными. Что касается возможностей синтеза привитых и блоксополимеров по механизму радикальной полимеризации, то они более разнообразны при получении привитых сополимеров. Это связано с тем, что многие макромолекулы часто содержат большое число центров прививки. Типичным примером являются полимеры и статистические сополимеры диеновых мономеров. Радикальная блоксополимеризация может быть осуществлена с помощью полифункциональных инициаторов [28, 249] или в некоторых особых случаях по механизму живых цепей, [c.145]

Большую часть лабораторных работ учащиеся выполняют индивидуально. Некоторые работы, требующие более сложного оборудования, например отдельные синтезы в лаборатории органической химии, отдельные работы по анализу физико-химическими методами или техническому анализу, могут выполняться бригадой из двух или даже из трех человек. При комплектовании таких бригад наиболее целесообразно исходить из принципа добровольности. Профессор Верховский замечает по этому поводу Система, когда звенья составляются преподавателем (например,- сильные прикрепляются к слабым), дает несравненно худшие результаты. Работа звеньев в этом случае постоянно тормозится вечно возникающими недоразумениями. Наоборот, даже [c.7]

Синтезы адсорбентов с поверхностями регулируемой геометрической и химической структуры открыли путь исследованию на поверхности твердых тел всего диапазона взаимодействий, от слабых неспецифических, когда адсорбированная молекула сохраняет свои индивидуальные свойства, до сильных специфических, когда молекула или ее отдельные звенья претерпевают существенные изменения и, наконец, до полного исчезновения индивидуальности адсорбированной молекулы при сильном химическом взаимодействии с адсорбентом. Происходивший параллельно рост чувствительности и расширение специфики экспериментальных методов, объединение термодинамических, хроматографических и различных спектральных методов исследования одних и тех же адсорбционных систем позволили получать информацию о характере взаимодействия и состоянии адсорбционных комплексов, весьма важную для теоретического исследования. Модели отдельная молекула — поверхность или слабо взаимодействующие друг с другом молекулы — поверхность для молекулярно-статистической обработки во многом проще многих моделей конденсированных объемных систем. Наряду с растущим значением для теории молекулярных взаимодействий адсорбционные системы приобретают все большее практическое значение. [c.11]

Синтез систем управления из отдельных звеньев. Выше уже отмечалось, что чем сложнее система, тем больше звеньев она содержит. Отдельные звенья были рассмотрены ранее (см., гл. I). [c.159]

За последние тридцать лет был освоен в теоретическом и практическом отношении синтез полимеров методами радикальной, катионной и анионной полимеризации [1]. Были найдены эффективные инициирующие системы и разработаны методы регулирования длины иепи при полимеризации, однако собственно реакция роста цепи, т, е. присоединение отдельных мономерных звеньев к растущей цепи полимера, до недавнего времени не поддавалась, в сущности, контролю. Этот процесс определялся статистической [c.7]

Принципиальным отличием подхода Хиншельвуда к рассмотрению кинетики роста микробной популяции является развитие концепции определяющего этапа цепи метаболических процессов. Распространенные представления об узком месте как звене, в котором реакция протекает с наименьшей скоростью и тем самым определяет кинетику всего процесса в целом, являются справедливыми для линейных последовательных реакций. Когда процесс в целом определяется протеканием реакций, соединенных в циклы и образующих пространственную сетку последовательных переходов, предполагающих альтернативные пути метаболизма в зависимости от конкретных условий, Хиншельвуд, развивая концепцию узкого места, предлагает принцип наибольшей скорости реакции. Суть этого принципа заключается в том, что при наличии различных маршрутов реакций основное значение в общем процессе метаболизма приобретает тот путь, по которому реакция может развиваться при данных условиях с наибольшей скоростью. Любое изменение условий роста приводит не к изменению локальной стадии микробиологического синтеза, а к перераспределению кинетических параметров всей системы. Ограничение общей скорости процесса в сетке химических реакций внутриклеточного метаболизма не обязательно определяется наиболее медленной стадией, а зависит от соотношения констант скоростей ряда отдельных реакций. При этом соотношение ферментов различных этапов процесса микробиологического синтеза, их разрушение, расход, образование и диффузия определяют поведение популяции в целом. Основное уравнение кинетики процесса микробиологического синтеза, по мнению Хиншельвуда, должно иметь следующий вид [c.93]

Итак, создание синтетическим путем макромолекулы с уникальной устойчивой третичной структурой в принципе возможно. Трудно, однако, сказать, какова вероятность отбора при синтезе именно каталитически активной конформации. Тем не менее (даже без закрепленной третичной структуры) полимерные модели привлекают к себе столь широкое внимание, что число работ, посвященных этим системам, исчисляется сотнями. Однако обнаруживаемое увеличение реакционной способности функциональных групп, присоединенных к полимерной цепи, в большинстве изученных систем обусловлено лишь тривиальными эффектами среды (приводящими, например, к кажущемуся сдвигу р/(а) или же локальным концентрированием субстрата на полимере [62]. Те же эффекты играют основную роль и в мицелляр-ном катализе (см. 6 этой главы). Это не удивительно, поскольку мак-ромолекулярные частицы полимерного мыла (типа ХЬУ ) по таким свойствам, как характер взаимодействия гидрофобных и гидрофильных фрагментов друг с другом и с другими компонентами раствора, подвижность отдельных звеньев, диэлектрическая проницаемость и др., близки к мицеллам поверхностно-активных веществ [64]. Рассмотрим некоторые примеры. [c.105]

Изучение использования оборудования цеха совмещенной конверсии показывает большие возможности роста производства и производительности труда за счет улучшейня показателей интенсивной нагрузки агрегатов. Так, среднемесячные коэффициенты интенсивной нагрузки этих агрегатов в 1965 году колебались от 0,85 до 0,49, что указь1вает на значительные технические возможности повышения интенсивной нагрузки агрегатов. Резкое периодическое понижение среднемесячной производительности агрегатов совмещенной конверсии объясняется также нарушениями синхронности в функционировании отдельных звеньев производства аммиака (цехов компрессии, медноаммиачной oчиqтки, синтеза аммиака), имеющих между собой технологическую связь. Невозможность продолжения работы на склад вызывает необходимость перевода цеха совмещенной конверсии на непроизводительное функционирование. Поскольку по существующей системе учета работа агрегатов в атмосферу включается в общее время фактической работы, то показатель интенсивной нагрузки агрегатов конверсии снижается. [c.325]

Если НАДФ находится в восстановленном состоянии и не может быть акцептором электрона от ферредоксина, то поток электронов направляется по другому пути, акцептируется цитохромами циклической системы транспорта и используется в синтезе АТФ. В настоящее время признается, что оба вида фосфорилирования независимы друг от друга и осуществляются при участии разных систем. С другой стороны, работа с ингибиторами показала, что в изолированных хлоропластах можно подавить одними и теми же веществами как окислительное, так и фотофосфорилирование. Это может быть результатом малой избирательности ингибитора, а такл е следствием общности отдельных звеньев аппарата окислительного и фотофосфорилирования. [c.34]

В биохимии открыт и подробно изучен целый ряд ферментных систем, детально расшифрованы отдельные этапы протекающих превращений. В качестве примеров можно привести гликолиз, в котором обнаружено в общей сложности не менее 22 звеньев, цикл лимонной кислоты, включающий 12 этапов, процессы расщепления и синтеза жирных кислот, синтеза гликогена, изопрено-идных соединений, образования мочевины в печени, образования сахарозы при фотосинтезе, пентозного, глиоксилевого и др. Подробные сведения об этих сложных процессах и осуществляющих их многоферментных системах можно найти в разнообразных руководствах по биохимии. [c.87]

Обзорные статьи специализированных журналов и серийных ежегодников, а также монографические издания книжного типа дополняют спектр традиционных средств информирования, выполняя функции избирательного оповещения по отдельным актуальным темам и распределения относящейся к этим темам новойинформации, взятой из первичных публикаций. Обзоры и монографии почти всегда в той или иной степени осуществляют также функции по творческому синтезу обозреваемой в них первичной информации, становятся тем самым формой первичной фиксации новых теоретических знаний и подвергаются поэтому соответствующей дальнейшей обработке в сигнализирующих и поисковых звеньях информационной системы. [c.32]

Обилий энергообмен земных организмов можно упрош енно представить как образование в фотосинтезе сложных молекул углеводов из СОг и ПгО с после-дуюш ей деградацией продуктов фотосинтеза в процессах дыхания. Именно этот энергообмен обеспечивает суш ествование и развитие как отдельных организмов — звеньев в круговороте энергии, так и в жизни на Земле в целом. С этой точки зрения, уменьшение энтропии живых систем в процессах их жизнедеятельности обусловлено в конечном итоге поглош ением квантов света фотосинтезируюш ими организмами, что, однако, с избытком компенсируется образованием положительной энтропии в ядерных реакциях на Солнце. Этот принцип относится и к отдельным организмам, для которых поступление извне питательных веш еств, несуш их приток отрицательной энтропии, всегда сопряжено с продуцированием положительной энтропии при их образовании в других участках внешней среды, так что суммарное изменение энтропии в системе организм - - внешняя среда всегда положительно. Точно так же уменьшение энтропии в части клетки, где идет биохимический синтез, происходит за счет избыточного увеличения энтропии в других частях организма или среды. [c.125]