Исследование структуры биополимеров

стрибком, кооперативні переходи Біополімери здійснюються в кінцевому, хоча і порівняно вузькому, інтервалі змін зовнішніх умов. У цьому інтервалі одновимірні, лінійні молекули (нуклеїнові кислоти, поліпептиди), що зазнають перехід спіраль - клубок, розбиваються на спіральних, що чергуються, і клубкообразні ділянки (мал. 3).
 Перехід спіраль - клубок в ДНК спостерігається при підвищенні температури, додаванні в розчин кислоти або лугу, а також під впливом інших денатуруючих агентів. Цей перехід в гомополинуклеотидах відбувається при нагріванні в інтервалі десятих доль °С, у фагових і бактерійній ДНК - в інтервалі 3-5°С (мал. 3), в ДНК вищих організмів - в інтервалі 10-15 °С. Чим вище гетерогенність ДНК, тим ширше інтервал переходу і менше здатність молекул ДНК до ренатурації. Перехід спіраль - клубок в різних видах РНК носить менш кооперативний характер (мал. 4) і відбувається в ширшому інтервалі температурних або інших денатуруючих дій.
 Біополімери - полімерні електроліти, їх просторова конформація і кооперативні переходи залежать як від ступеня іонізації молекули, так і від концентрації іонів в середовищі, що впливає на електростатичні взаємодії як між окремими частинами молекули, так і між Біополімери і розчинником.
 Будова і біологічні функції Біополімери Будова Біополімери - результат тривалої еволюції на молекулярному рівні, унаслідок чого ці молекули ідеально пристосовані до виконання своїх біологічних завдань. Між первинною структурою, конформацією Біополімери і конформаційними переходами, з одного боку, і їх біологічними функціями - з іншою, існують тісні зв'язки, дослідження яких - одне з головних завдань молекулярної біології. Встановлення таких зв'язків в ДНК дозволило зрозуміти основні механізми реплікації, транскрипції і трансляції, а також мутагенезу і деяких інших найважливіших біологічних процесів
Лінійна структура молекули ДНК забезпечує запис генетичної інформації, її подвоєння при матричному синтезі ДНК і отримання (також шляхом матричного синтезу) багатьох копій з одного і того ж гена, тобто молекул І-РНК. Сильні ковалентні зв'язки між нуклеотидами забезпечують збереження генетичної інформації при всіх цих процесах. В той же час відносні слабкі зв'язки між нитками ДНК і можливість обертання навколо простих хімічних зв'язків забезпечують гнучкість і лабільність просторової структури, необхідні для розділення ниток при реплікації і транскрипції, а також рухливість молекули І-РНК, матрицею, що служить, при біосинтезі білка (трансляція). Дослідження просторової структури і конформаційних змін білків-ферментів на різних стадіях ферментативної реакції при взаємодії з субстратами і коферментами дає можливість встановити механізми біокаталізу і зрозуміти природу величезного прискорення хімічних реакцій, здійснюваного ферментами.
 Методи дослідження Біополімери При дослідженні будови і конформаційних перетворень Біополімери широко використовуються як очищені природні Біополімери, так і їх синтетичні моделі, які простіше по будові і легше піддаються дослідженню. Так, при вивченні білків моделями служать гомогенні або гетерогенні поліпептиди (із заданим або випадковим чергуванням амінокислотних залишків). Моделями ДНК і РНК є відповідні синтетичні гомогенні або гетерогенні полінуклеотиди. До методів дослідження Біополімери і їх моделей відносяться ренгеноструктурний аналіз, електронна мікроскопія, вивчення спектрів поглинання, оптичній активності, люмінесценції, методи світорозсіювання і динамічного подвійного променезаломлення, седиментаційний метод, віскозиметрія, фізико-хімічні методи розділення і очищення і ряд ін. Всі методи, розроблені для вивчення синтетичних полімерів, застосовні і до Біополімери При трактуванні властивостей Біополімери і їх моделей, закономірностей їх конформаційних перетворень використовуються також методи теоретичної фізики (статистичної фізики, термодинаміки, квантової механіки і ін. ).   Література1. Бреслер С. Е. , Введение в
1 2 3 4

Похожие работы