Уровни структуры белковой молекулы - Уровни структурной организации молекулы белка

Молекулярная биология клетки, М.: Биохимия - это наука, изучающая качественный и количественный состав, а также пути, способы, закономерности, биологическую и физиологическую роль превращения вещества, энергии информации в живом организме. Формирование биологической химии как самостоятельной дисциплины в системе биологических наук было длительным и сложным процессом. Современная биохимия сформировалась на рубеже ХIХ и ХХ вв.

Термин биохимия был предложен в году австрийским врачом и химиком Винцентом Клетцинским. История биохимии отражает сложный путь познания человеком окружающего органического мира, истоки которого уходят во времена античности. В те времена гениальные пророческие идеи причудливо переплетались с наивными представлениям об окружающем мире.

В VII — X веках в Европе с развитием алхимии стал накапливаться материал о составе сложных органических соединений. Эпоха Возрождения характеризуется динамическим восприятием окружающего мира, которое превратило науку из ритуально-магической в открытую. Наука рассматривала человеческое тело как сложную механическую машину. Наш выдающийся современник, английский философ историк науки Дж.

Бернал так характеризует ту эпоху: По сути дела, многие из них занимались некоторыми из этих профессий. Так, например, Коперник получил образование и практиковал как врач Именно это привело науку к новой ступени - живое стали оценивать химическими категориями.

В XVI - XVII веках получила развитие ятрохимия врачебная химияважнейшим представителем которой был Парацельссчитавший, что в основе всех заболеваний лежат нарушения хода химических процессов в организме, поэтому лечить их надо тоже химическими веществами.

Ятрохимия много дала практической медицине и способствовала ее сближению с химией. Середина ХVII - конец ХVIII вв является эмпирическим периодом развития органической химии которая по определению великого шведского химика Й. За это время произошло накопление огромного фактического материала, но еще не возникло теоретических, обобщающих представлений. Практические потребности человеческой деятельности получение из природного сырья лекарств, масел, смол, красителей и т. Совершенствование экспериментальных методов способствовало выделению индивидуальных органических соединений из растений щавелевая, яблочная, лимонная и др.

Следующий период - аналитический конец ХVIII - середина ХIХ вв. Вот лишь некоторые достижения этого периода:.

Уровни структурной организации белковой молекулы. Функции белков.

Вёлер впервые синтезировал мочевину, открыв тем самым эпоху органического синтеза. Подводя итоги развития биохимии в ХIХ. Биологическая химия того времени ставила своей главной целью изучение методами химии не суммарных процессов обмена веществ, а превращение в организме каждого отдельного соединения и разработка представлений о всех деталях обменных процессов в совокупности. Наиболее интенсивно биохимия стала развивать в ХХ веке и особенно в последние десятилетия. В первой половине ХХ.

В е годы интенсивно развивались и усовершенствовались методы биохимических исследований определившие в последующие десятилетия формирование отдельных направлений биохимии ставших самостоятельными науками - биоорганической химии, молекулярной биологии, молекулярной генетики, биотехнологии и др. В последующем, при рассмотрении отдельных разделов биохимии, мы будем касаться их исторических аспектов, сейчас же кратко рассмотрим основные исторические этапы развития отечественной биологической химии.

Наши соотечественники внесли большой вклад в развитие биохимии. Так, первый в России учебник физиологической химии издан еще в г. Основоположником отечественной биохимии является профессор Александр Яковлевич Данилевскийкоторый в г. Занимаясь исследованием белков, он впервые постулировал идею пептидной связи в белке, высказал идеи об обратимости действия ферментов, на основе чего впервые осуществил синтез белковоподобных веществ - пластеидов, разработал методы очистки ферментов путем адсорбции с последующей элюцией и т.

Ненцким организована первая биохимическая лаборатория в Институте экспериментальной медицины в Петербурге, в которой проводились работы по изучению механизма синтеза мочевины, химического состава гемина и хлорофилла, исследованию обмена белков. К числу наиболее значимых достижений отечественной биохимии следует отнести открытие в г. Луниным витаминов, создание А. Бахом в г. Шеповальниковым проферментов, разработка метода хроматографии М. Цветом в г. Палладиным в г.

Советский этап развития биохимии связан с именем Алексея Николаевича Бахакоторый организовал в г. На протяжении многих лет Институт биохимии АН СССР. Опарин - автор первой теории происхождения жизни на Земле. На базе этого института в г. Энгельгардта - автора классических работ по окислительному фосфорилированию, механохимии мышц, углеводному обмену и др. Отечественная наука по праву гордится пионерскими работами акад.

Овчинникова в области мембранной биологии, акад. Спирина по молекулярным механизмам биосинтеза белка, акад. Широко за рубежами нашего отечества известны работы по биохимии витаминов белорусской школы биохимиков, возглавляемой акад. Большим авторитетом в стране и за рубежом пользуются работы украинских биохимиков в области нейрохимии и биохимии витаминов акад.

Уровни организации белковой молекулы

Палладинбиохимии белкового, липидного обмена, возрастной биохимии. Биологическая химия решает большое число задач. Поскольку в основе жизнедеятельности здорового организма лежит сложнейшая совокупность биохимических реакций, то при патологии нормальное течение биохимических реакций, как правило, нарушается. В связи с чем возникает необходимость исследовать состояние обмена веществ не только в норме, но и при патологии.

Задача врача заключается в том, чтобы предотвратить развитие патологического процесса в организме и ее решение возможно лишь при своевременной и правильной диагностике, назначении адекватного лечения, которое возможно лишь в том случае, если врач понимает сущность происходящего в организме. При назначении в процессе лечения различных медикаментов, которые включаются в метаболические процессы, необходимо четко представлять механизм их действия и предвидеть возможные последствия этого лечения.

Познание молекулярных механизмов физиологических, генетических иммунологических процессов жизнедеятельности в норме и при патологии и действии на организм различных факторов. Разработка научных основ, рационального, сбалансированного питания, здорового образа жизни.

Статическая биохимия - исследует качественные и количественный химический состав живых организмов. Динамическая биохимия - изучает совокупность превращений веществ, энергии информации в живом организме. Функциональная биохимия - изучает химическую основу функций тканей, органов, систем органов и межорганных взаимоотношений. Совершенно очевидно, что это деление весьма условно, поскольку все эти направления взаимно проникают друг в друга и лишь в совокупности они дают возможность приблизиться к пониманию сущности живого организма.

В зависимости от объекта исследования или направления исследования биохимию подразделяют на такие разделы как:. В недрах биохимии на стыке биологии, медицины, химии, физики, математики, кибернетики сформировалась новая наука - физико-химическая биология, объединяющая цели и задачи всех вышеназванных направлений биохимии.

Белки — высокомолекулярные соединения ВМСполипептиды, образованные путем сополимеризации 20 протеиногенных аминокислот АК. Белок - основа жизни, главная молекула жизни. Если ДНК является своеобразным информационным чертежом програмным обеспечением организма, то белок - это и материал и средство аппаратное обеспечениепри помощи которого по этому чертежу построен организм. С химической точки зрения белки являются самыми сложными из известных молекул.

С современных позиций белок представляет собой машину - жесткий автомат, являющийся пределом делимости живого. На пути дезинтеграции организма: История химии белка начинается с выделения Якопом Баккари в году первого препарата белковой природы из пшеничной муки названного им клейковиной. Химия того времени была преимущественно неорганической и биологические вещества редко становились объектом исследования, поэтому лишь к началу ХIХ века расширился список исследуемых белковых веществ.

Жакеном в г. С начала ХIХ века исследуются не только общие свойства белков способность к коагуляции и осаждению высаливаниюклейкость, эластичностью, вязкость, набухание и др.

Введение в химическую науку А. Лавуазье количественного метода ускорило исследование элементного состава белка. Первые работы посвященные количественному определению элементного состава растительных и животных белков подтвердили предположение об их химическом единстве, которое было получено ранее на основании описательного изучения этих веществ.

В первой половине ХIХ века были сделаны робкие и малоудачные попытки химического обоснования жизненных процессов и открытое к тому времени явление ферментативного катализа никак не ассоциировалось с функцией белков. Исследованиями второй половины ХIХ века, на основании экспериментов по гидролитическому, главным образом ферментативному расщеплению, установлено, что белки являются полимерами Ф. Создание теории химического строения молекул к тому времени определило появление структурных гипотез строения белка П.

Коссельсогласно которым роль главным структурным элементом белковой молекулы отводилась АК. Эти работы способствовали открытию ряда новых АК, разработке методов цветных качественных реакций на белки. Кроме того впервые предпринято физиологическое изучение белков, предложены различные схемы расщепления белков в организме под действием пищеварительных ферментов.

Рассмотрена роль пепсина и трипсина в переваривании белка. Фишера по синтезу соответственно липидов и углеводов стимулировали исследования в области синтеза белков, однако они не имели успеха, поскольку не было реального представления о химической природе белков.

Более глубокое проникновение в биологию методов химии, физики и физической химии высаливание, кристаллизация, диализ и др.

Каталитическая — все биологические катализаторы — ферменты по своей химической природе являются белками. История развития отечественной биохимии. При назначении в процессе лечения различных медикаментов, которые включаются в метаболические процессы, необходимо четко представлять механизм их действия и предвидеть возможные последствия этого лечения. Его молекула представляет своеобразную суперспираль, состоящую из 3-х спирально свернутых полипептидных цепей. Уровни организации белковой молекулы Для того чтобы разобраться в замысловатой укладке архитектонике белковой макромолекулы, следует рассмотреть в ней несколько уровней организации. Поэтому они обладают оптической активностью, то есть способны вращать плоскость.

Первыми важными достижениями в этой области было определение криоскопическим методов молекулярной массы альбумина яйца А. Сабанеевметодом осмотического давления молекулярной массы гемоглобина Э.

Хотя результаты этих исследований были далеки от истины, тем не менее, они подготовили новый этап в изучении белков, связанный главным образом с именем немецкого ученого Эмиля Фишера - Из всей массы продуктов расщепления белков аминокислоты являются главными составляющими, а все остальные соединения относятся к вторичным продуктам.

Данные постулаты легли в основу обширной программы исследования, реализация которой привела к синтезу Э.

УРОВНИ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ БЕЛКОВЫХ МОЛЕКУЛ

Фишером пептидов, представленных, главным образом, полимерами состоящими из 5- 18 остатков. Эти работы на протяжении двух десятилетий после смерти Э. Фишера никто не мог воспроизвести, а его коллекцию очень долго использовали особенно физики в рентгеноструктурных исследованиях пептидов.

На протяжении более 30 лет теория Фишера подвергалась многократным ревизиям и проверкам, в связи с чем предлагались альтернативные теории основанные на идее циклического строения пептидов.

Представления о полипептидном строении белков прочно утвердилось лишь только к м годам. Этому в немалой степени способствовало развитие химии макромолекул Г. Штаудингер и возникновением квантовой механики, обосновавших, казавшихся неверояным возможность образования компактных детерминированных структур из нитевидных полимерных белковых цепей.



COPYRIGHT © 2016-2017 openstore.ptzsite.ru