http://lechebnaya-glina.ru » Материя организма

Достижения биологии в представлениях о строении функциях биополимеров

Автор: admin   Май 7, 2015 Нет комментариев

Исследование строения и взаимодействий биологических макромолекул (биополимеров) живого организма является пред
метом молекулярной биохимии, а изучение их функций в организме — предметом молекулярной биофизики. К настоящему времени молекулярная биохимия накопила колоссальное количество сведений о структуре и свойствах биополимеров различных классов и продолжает увеличивать объем этих знаний. Следует, одна
ко, напомнить, что результаты, полученные экспериментально как методами массспектрометрии, ЭПР, ЯМР, так и другими физическими методами, относятся к биомолекулам in vitro и потому трактовать на их основе межмолекулярные процессы, происходящие в клетках живого организма, не представляется правильным и обоснованным также, как предсказывать такие процессы методами математического моделирования.

Биологические молекулы, биополимеры, представляют собой специфичные вещества, свойства которых всегда включаютсяперечень характерных признаков живого. Большинство биомолекул — это соединения углерода (С) с водородом (Н), кислородом (О), азотом (N), фосфором (Р) и серой (S), и эти химические элементы составляют более 99 % массы живого организма. К жизненно важным элементам отнесены еще 12 элементов, но они присутствуют в организме в очень малых или даже в следовых количествах. Функциональные биополимеры — нуклеиновые кислоты и белки — обладают специфическим составом и строением, очень большой массой и огромными реакционными возможностями. Назначение и строение многих из них уже достаточно хорошо изучены, но реальные функции множества биомолекулклетке и взаимодействия между ними ещё далеко не полностью поняты и попрежнему являются предметом экспериментальных и теоретических исследований. Подробные сведения о биополимерах, их структуре и свойствах можно найти в обширной современной химической и биохимической литературе (например, [25, 27]). Приведённые далее сведения об основных классах биополимеров изложены в соответствии с материалами книг Я. Кольмана и К. Рема «Наглядная биохимия» [28] и «Основы биохимии Лененджера» Д. Нельсона и М. Кокса [29].

Белки и аминокислоты

В этой группе биополимеров в зависимости от массы молекулы различают собственно белки — биополимеры сложного строения и структуры, пептиды — «малые» полимеры белковой природы и аминокислоты — мономеры белковых молекул. Аминокислоты входят в состав белков и пептидов, коферментов, желчных кислот, антибиотиков и многих других веществ, в том числе являющихся нейромедиаторами или их предшественниками.
Аминокислоты — важнейшие (жизненно важные) компоненты строения биополимеров клетки. Всего их известно более 60, но из них только 20 — протеиногенные аминокислоты, которые входят в состав белков живого организма, кодируются генетическим кодом и включаются в белки в процессе трансляции. Аминокислотная последовательность белков определяет пространственную геометрию последних, которая, в свою очередь, определяет высокую специфичность белков к осуществлению определенных биохимических реакций. Изменение структуры белков достигается как изменением последовательности аминокислот, так и путем образования дисульфидных мостиков и водородных связей, при водящих к образованию спиралей и структур, свертывания пептидных цепей и, наконец, объединения с другими белковыми единицами или с коферментом. В настоящее время установлены не только аминокислотные последовательности тысяч белков,

737893f4

Рис. 2. Модельное изображение глобулярного белка куриного лизоцима.

На поверхности белка сеть водных мостиков: самые тёмные элементы рисунка — водные молекулы и группы ОН но и методами компьютерного моделирования построены модели белковых структур, в том числе в нативной форме. Для примера, демонстрирующего достижения молекулярной биологии в представлении о вторичных структурах биополимеров, на рис. 2 приведено модельное изображение одного из хорошо изученных белков — куриного лизоцима (см. также Приложение, рис. 2*).

1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (Еще не оценили)
Загрузка...

Выразить свое мнение:

Копирование и использование материалов сайта разрешено только при наличии прямой ссылки на источник.
Голубая глина и белая для масок для лица и волос. Фитотерапия и спирулина