Дезоксирибонуклеиновая кислота

Жизнь — наиболее сложное явление во Вселенной. Человек, одно из наиболее сложно устроенных живых существ, состоит примерно из 10 клеток. Клетка представляет собой элементарную физиологическую ячейку, содержащую 10 —10 атомов. В любую клетку любого живого организма входит хотя бы одна длинная молекулярная нить ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты). Нити ДНК в клетке являются носителями всех химических данных, составляющих генетическую информацию, необходимую для формирования целого организма человека или птицы, бактерии или дерева. В молекуле ДНК, которая состоит [c.19]

Вращение молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты. Молекулярная масса дезоксирибонуклеиновой кислоты из бактериофага Т2 составляет 1,2-10 . Молекула этой кислоты представляет собой двойную спираль, в которой содержится 1,2.10 витков. Радиус витка спирали равен 6,7 А. [c.266]

Гибель живой клетки может произойти также в результате ее прямого поражения ионизирующим излучением. Если трек частицы ионизирующего излучения проходит вблизи молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) в одной из хромосом, это может привести к ионизации одного или нескольких атомов или радикалов ДНК или даже к полному разрушению спиральной структуры молекулы ДНК. Как было установлено, ДНК является носителем генетической информации, которая позволяет делящимся клеткам в точности воспроизводить те функции, которые они должны выполнять в организме. Если пораженная молекула ДНК оказывается неспособной к са [c.346]

Цепные молекулы биологического происхождения — белки, дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и др., а также некоторые синтетические полимеры, например полиамиды,— богаты водородными связями. Образование таких связей между отдельными звеньями одной и той же молекулы или между соседними молекулами является следующим, третьим фактором, определяющим структуру молекул биополимеров. На рис. 26 показана а-спиральная конфигурация белковых молекул, возникающая за счет внутримолекулярных Н-связей [11]. Важна также проявляющаяся иногда избирательность водородных связей, обсуждавшаяся выше. Незначительное различие в энергии внутримолекулярных и межмолекулярных водородных связей приводит к тому, что цепные молекулы некоторых белков и синтетических полипептидов могут существовать в двух соответствующих формах — а-форме (а-спираль) и растянутой Р-форме с межмолекулярными Н-связями, на описании которой мы подробнее остановимся ниже. [c.52]

Эта особенность дифракции от изолированной молекулы — наличие слоевых линий — проявляется при дифракции от любых агрегатов цепных молекул, в которых сохраняется параллельное их расположение. На рис. 71 и 72 даны дифракционные картины, иллюстрирующие наличие слоевых линий. На рис. 71 воспроизведена рентгенограмма литиевой соли дезоксирибонуклеиновой кислоты (Li-ДНК) в так называемой ii-форме [1], на рис. 72 — электронограмма смеси парафинов С Н2п+2 (с преобладанием парафина с п = 28) [2]. В дальнейшем, главным образом в главе V, будут приведены другие примеры рентгенограмм и электронограмм ценных молекул. [c.109]

Если на элементарную ячейку приходится одна цепь, то для нахождения распределения интенсивности удобно использовать метод Фурье-трансформа-ций [111,3 111,4]. В этом случае находится распределение в обратном пространстве величины Fм или Рм нри всех значениях 8, а затем сравниваются с опытом лишь те из них, которые реализуются, согласно уравнению (6), в точках 8 = Н/1 г обратной решетки. Суш,ественно то, что нри этом не обязательно рассчитывать трансформанту в декартовых координатах, ее можно рассчитать и в цилиндрических координатах, а далее наложить на нее трехмерную сетку точек Нл или двумерную сетку I /га -Ь по слоевым линиям. Такой метод широко используется при анализе структуры цепных молекул, для которых рассчитывают цилиндрически симметричную функцию — квадрат трансформанты Фурье — Бесселя для каждой слоевой I и сравнивают с ней наблюдаемые в точках И значения интенсивности. Мы приводили на рис. 84, 97 примеры квадратов цилиндрических трансформант Фурье для некоторых спиральных молекул. На рис. 151 приведена рентгенограмма натриевой соли дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), на рис. 152 — сравнение вычисленных и наблюденных значений интенсивности для этой структуры. В этой кристаллической форме (так называемой -форме) Ка-ДНК имеет моноклинную элементарную ячейку а = 22,0 Ь = 39,8 с = 28,1 А Р =96°,5 пространственная группа С2 [1 И, 31 П1,1,22]. Препараты ее представляют собой нити, получаемые вытягиванием из густого геля. На рис. 152 непрерывными линиями обозначена величина цилиндрически симметричного квадрата трансформанты Фурье — Бесселя Ф1(1И, 98) для ДНК. Вертикальные линии дают величину наблюдаемых дискретных интенсивностей по каждой из слоевых линий I в зависимости от К. Хорошее совпадение свидетельствует [c.248]

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) 72, 109, 145, 148, 171, 248 Дельта-функция 27, 30 [c.368]

По современным представлениям природа в процессе биологической эволюции приспособила механизмы памяти у живых существ к этим обстоятельствам. Для кратковременной и быстродействующей оперативной памяти в биологических системах, видимо, служат электрические потенциалы или импульсы, связанные с вполне обратимыми и энергетически маломощными изменениями в состояниях молекул. Иное дело — долговременная биологическая память здесь, видимо, информация фиксируется химическим путем, запоминание осуществляется либо с помощью накопления определенных продуктов, либо изменениями в самих структурах молекул. Наиболее классическим примером этого вида биологической памяти может служить генетический код, записываемый в гигантских молекулах дезоксирибонуклеиновой кислоты (знаменитой ДНК ). Невольно напрашивается банальная аналогия с применяемыми в вычислительной технике оперативной быстродействующей электронной памятью и фиксацией информации на перфокартах. [c.154]

Окружающий нас мир содержит множество различных типов твердых тел. Сюда относятся и биологические вещества (дезоксирибонуклеиновая кислота и ферменты), и геологические материалы (гранит и слюда), тысячи металлических сплавов и миллионы органических соединений. Все эти материалы построены из атомов менее ста химических элементов. Однако физика твердого тела к настоящему времени достаточно основательно и глубоко изучила главным образом только монокристаллы элементов и простых соединений. Исследования, проведенные на монокристаллах, всегда намного более ценны и несут в себе намного большую информацию, чем исследования, проведенные на поликристаллических образцах. Огромное и все возрастающее практическое значение имеют, однако, и аморфные материалы. [c.111]

Проникающая способность ультрафиолетового излучения очень мала. Поэтому его можно использовать только для обработки пыльцевых зерен. Ультрафиолетовое излучение вызывает довольно высокую частоту мутаций, особенно в пределах длины волны, которая поглощается дезоксирибонуклеиновыми кислотами (260-—265 нм). Так, Н.П. Дубинин показал, что при воздействии на пыльцу кукурузы излучение с длиной волны 254—265 нм в 10 раз эффективнее, чем при 297 нм, и в 100 раз, чем при 302 нм. [c.251]

Изучению структуры белков рибонуклеиновых (РНК) и дезоксирибонуклеиновых (ДНК) кислот — в настоящее время уделяется исключительно большое внимание не только в биологии, но и в математике, физике и материаловедении в связи с программой создания наноструктурных материалов и технологий их получения. К настоящему времени достигнуты фантастические успехи в молекулярной биологии по изучению генов различных белков, приведшие к клонированию и регуляции активности белков. Прогресс молекулярной биологии гена стал возможным в результате использования междисциплинарного подхода к детального изучения гена, связанного с выполнением клеткой определенных биологических функций. [c.111]

Одним из важнейших типов биологических макромолекул являются нуклеиновые кислоты, функция которых —хранение и перенос генетической информации. Нуклеиновые кислоты — цепные молекулы, являющиеся комбинацией нуклеотидов. Ее основа— фосфатно-сахарная последовательность. Алфавит нуклеотидного языка — 4 нуклеотида цитозин, тимин, аденин и гуанин. В некоторых из нуклеиновых кислот цитозин заменяется близким по строению урацилом. Строение одной из знаменитых нуклеиновых кислот — ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота)—было установлено рентгенографически в начале 50-х годов и послужило основой модели, объясняющей биологический механизм ее самовоспроизведения. Молекула ДНК (рис. 7.10 [2]) является двухцепочечной, причем соединение цепей осуществляется за счет водородных связей между парами аденин—тимин, гуанин—цитозин. Расстояния между основаниями вдоль ДНК 3,4 А. Полный оборот спираль в р-форме совершает через 10 оснований, поэтому ее период 34 А. Толщина молекул 20А, длина — чрезвычайно велика. [c.182]

Естественно, что варианты структур гибридных наноматериалов, т.е. композитов, состоящих из пары (или более) неорганических, органических и биологических (белки, дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и др.) компонентов, весьма разнообразны. Дезоксирибонуклеиновая кислота в этом плане представляет особый интерес. Как известно, молекула ДНК — это длинная двухцепочечная спираль, состоящая из антипараллельных нитей, [c.38]

Будем называть сложной цепной молекулой такую молекулу, которая состоит не из одной цепочки ковалентно связанных атомов (имеющей и боковые радикалы), а из двух, трех или бо.иьшего числа таких цепочек, связанных между собой водородными связями. Примерами сложных цепных молекул являются дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), коллаген и др. Поскольку водородные связи прочнее ван-дер-ваальсовских, в агрегатах сложные молекулы ведут себя как самостоятельные структурные образования. Действуя агентами, разрывающими Н-связи,можно добиться разделения сложных молекул на индивидуальные цепи. [c.67]

Сложными цепными молекулами являются дезоксирибонуклеиновая кислота и синтетические полинуклеотиды. Одиночная цепь ДНК представляет собой фосфорно-сахарный хребет, к которому через рибозу присоединены пуриновые и пиримидиновые основания К, ноказанпые на рис. 17. Формула звена одиночной цепи ДНК — нуклеотида — имеет вид [c.72]

Таким образом, сначала находятся трансформанты Фурье — Бесселя Qi r) каждой слоевой и далее для каждого значения г строятся одномерные ряды Фурье по косинусам, что в итоге дает двумерную картину функции межатомных расстояний в координатах г, Z. Это, в сущности, сечение данной функции, проходящее через ось Z вдоль произвольного радиуса г, но в силу цилиндрической симметрии все такие сечения тождественны. На рис. 108 в качестве примера приведена цилиндрическая функция Паттерсона для дезоксирибонуклеиновой кислоты [6], на рис. 109 — для вируса табачной мозаики [II, 50]. В обоих случаях вид Q r,z) свидетельствует о спиральном характере молекул. Построение Q r,z) для ДНК позволило установить размещение наиболее тяжелых атомов фосфора, что определило конфигурацию двухцепочечного хребта этой молекулы (рис. 45). Из функции Q r,z) для ВТМ был выяснен примерный радиус молекулы и наличие на ней спиральной нарезки, а также некоторые другие детали структуры.Примеры цилиндрической функции Q(r,z) представлены также на рис. 110 и 213. [c.170]

Рис. 108. Цилиндрическая функция Паттерсона для дезоксирибонуклеиновой <-кислоты, свидетельствующая о ее двуспиральном строении [6]

Важно также обратить внимание на то, что проведению мно-госеансных облучений не мешает процесс деления клеток, кото )ый может происходить между последовательными облучениями 27]. А это означает, что даже недостроенные подструктуры могут передаваться последующим генерациям и достраиваться ими. В [27] отмечается, что по данным проведенных экспериментов изменения характера функционирования клеток, связанных с перестройкой их информационных структур под воздействием ЭМИ,, сохраняются в сотнях генераций (верхний предел еще не установлен). В [32] этот процесс увязывается с ролью мобильных (подвижных) генов [33, 71]. Вполне возможно, что действие ЭМП может содействовать генным перестройкам, связанным с изменением положения мобильных генов в геноме естественно предположить, что именно построение подструктур и их влияние на возбуждаемые в мембране акустоэлектрические волны (подробнее это будет разбираться в гл. 2) определяет изменение характера прикрепления дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК) к мембране и ее ассоциации с молекулами белков, липидов и микроэлементов [65], а вместе с тем и смещения подвижных генов. Измене- [c.21]

Строение и свойства нук-ленновых кислот. Различают 2 типа И. к. р и б о н у к л е и н о в ы е кислоты (РНК) и дезоксирибонуклеиновые к и с лоты (ДНК). Основные активные 1 ом-поненты Н. к. — пуриновые основания адепин (А) и гуанин (Г), и пиримидиновые основания цитозин (Ц), у р а ц и л (У) и т и м и н (Т) (рис. 1) У отличается от Т только тем, что в У группа СНз заменена на атом Н. В состав РНК входят А, Г, Ц, У в ДНК основание У заменяется на Т. Кан дое основание связано ковалентной связью с соответствующим пентозным сахаром в молекулах РНК — с р и б о 3 о й, в молекулах ДНК — с д е з о к с и о и- [c.444]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...