Мир инновационных технологий

Кроме аминов, в нервных окончаниях содержится у-аминомасляная кислота и ферментная система, принимающая участие в ее синтезе у-Амнномасляная кислота является одним из основных тормозных нейромедиаторов в головном мозгу и в нервных окончаниях. Предшественником у-аминомасляной кислоты является глутаминовая кислота. Из глутаминовой кислоты у-амшюмасляная кислота получается в результате отщепления углекислого газа — декарбоксилирования:
Во всех тканях, где наблюдается освобождение ацетилхолина, присутствует и ферментная система, ответственная за его синтез. При синтезе ацетилхолина происходит ацетилирование холина уксусной кислотой, активированной на коферменте А — ацетил-КоА:
Синтез ацетилхолина является довольно простым с точки зрения биохимии процессом, протекающим в одну стадию. Для химической передачи нервного возбуждения требуется еще одно условие, а именно: чтобы возникающее вещество — ацетилхолин — существовало лишь кратковременно и после осуществления передачи импульса сразу же распадалось. В организме широко распространена холинэстераза, под действием которой гидролитически расщепляется ацетилхолин.
Заканчивая это краткое ознакомление с миром нервной клетки и химическими способами ее контакта с другими клетками мы должны признаться, что современная наука не полностью расшифровала ее тайны. Не все еще здесь может считаться доступным и познанным. Подтверждением существования химического способа передачи нервного возбуждения может служить анализ действия различных ядов на механизм проведения нервного возбуждения. На рисунке 32 представлена схема цепи элементов нервной передачи. Длинный отросток нервной клетки — нейрона — всегда один, и он называется аксоном. Аксон с помощью контакта, который называется синапсом, вступает во взаимодействие с другой нервной клеткой, аксон которой при помощи другого синапса соединяется с клеткой-эффектором. Так называется клетка, которая должна отреагировать на нервный импульс (это может быть клетка мышцы, органов слуха, зрения, осязания и т. п.).

отзывы (0)

Количество связанного азота в воде и почве сравнительно невелико. Пополнение запасов связанного азота осуществляется азотофикспрующими бактериями, которые способны восстанавливать молекулярный азот. Из почвы азот в окисленной форме в виде нитратов н нитритов всасывается корнями растений. Растения восстанавливают эти соединения азота до аммиака, аминокислот и некоторых других азотсодержащих продуктов. В таком виде он поступает в организм животных, которые питаются растительной пищей, где соединения азота участвуют в целом ряде биохимических реакций, а затем в восстановленном виде поступают в почву. Здесь почвенные бактерии окисляют его до нитритов и нитратов, которые опять поступают в организм растений. Цикл замыкается. На примере круговорота углерода, кислорода и азота показана взаимосвязь всех живых существ на Земле. Более независимое существование ведут сине-зеленые водоросли, которые способны и к фотосинтезу (фотолитотрофы) и к фиксации молекулярного азота. Они распространены повсюду: в почве, в пресных водоемах, в море. Энергию они получают от солнца, азот — из воздуха, источником углерода для них является углекислый газ, а донором электронов служит вода. Есть предположения, что пионерами жизни на Земле были сине-зеленые водоросли. Эта гипотеза подтверждается интересным наблюдением. В 1883 г. произошло извержение вулкана Кракатау, в результате чего огромная территория была сожжена. Первыми жителями этой пустынной местности оказались сине-зеленые водоросли.
Живая клетка — это оптимально организованная биохимическая система, обладающая гибким и экономичным метаболизмом. Излюбленным объектом исследования в этом плане является гетеротрофная бактерия — кишечная палочка. Она является удобным объектом исследования потому, что быстро растет, легко наращивает биомассу, из которой в чистом виде выделено множество ферментов. В экспериментах с этим микробом установлено, что метаболизм обнаруживает значительную приспособляемость.

отзывы (0)

Мы проследили за процессом ферментативной переработки пищевых продуктов в желудочно-кишечном тракте. Продукты этой переработки должны поступать через стенки тонкого кишечника в кровь, а затем, пройдя контроль печени, удовлетворить потребности различных клеток организма. Всасывание этих продуктов осуществляется по механизму активного транспорта. Природные аминокислоты, относящиеся к Ь-ряду, всасываются значительно быстрее, чем В-аминокислоты. Сахара всасываются тонкой кишкой в виде моносахаридов, причем скорость всасывания их уменьшается в следующем порядке:
В-галактоза > Б-глюкозы > Б-фруктозы > Б-маннозы.
Всасывание липидов также осуществляется слизистой кишечника. Нерастворимые жирные кислоты могут всасываться только в виде растворимых эмульсий в присутствии детергентов. Отдельные молекулы жирных кислот окружаются молекулами дезоксихолевой кислоты с образованием молекулярных комплексов, которые легко всасываются. Однако желчных кислот недостаточно для оправдания только такого механизма всасывания жирных кислот. Этот вопрос в настоящее время интенсивно изучается. Важная роль в всасывании липидов принадлежит и холестерину.
Продукты распада нуклеиновых кислот хорошо растворимы в воде, они легко проходят через клеточные мембраны. Трудности при всасывании наблюдаются для некоторых неорганических компонентов. Например, всасывание ионов Са2+ и Ре2+. Ионы Са2+ необходимы растущему организму для построения костной ткани. Наибольшая часть кальция поступает в организм в виде нерастворимых в воде солей. Совершенно нерастворимы в воде кальциевые соли в виде неорганических фосфатов, которые освобождаются при гидролизе фосфатных эфиров, а также многие органические фосфатные эфиры. Кальциевые соли жирных кислот Са-мыла также осаждаются. Эти соли растворимы только в кислом содержимом желудочного сока, но по мере продвижения по кишечному тракту рН меняется в сторону защелачивания и кальциевые соли выпадают в осадок. В тонком кишечнике при щелочных значениях рН они уже нерастворимы и не могут всасываться. Питание молоком удовлетворительно решает проблему всасывания кальция. Во-первых, молоко содержит большое количество кальция, а во-вторых, присутствие молочного сахара лактозы облегчает этот процесс. При всасывании кальция огромную роль играет присутствие витамина Б.

отзывы (0)

При попадании в рот сухой пищи или сахара выделяется жидкая слюна, которая является продуктом околоушных и подчелюстных желез. Для переваривания мяса и хлеба выделяемая слюна, богатая слизью, поступает только из подчелюстных желез. В сутки у человека выделяется около литра слюны. Слюна содержит один переваривающий фермент с оптимумом действия, соответствующим значению рН слюны — амилазу. Этот белок выделен в чистом кристаллическом виде. Под его влиянием такие полисахариды, как крахмал и гликоген, распадаются до мальтозы пли до таких небольших полисахаридных единиц, которые уже не дают цветной реакции с иодом. Ионы С1~ сильно повышают активность амилазы. Установлено, что амилаза слюны и амилаза поджелудочной железы совершенно идентичны. Влияние амилазы слюны проявляется лишь короткое время, пока пища не пропитается желудочным соком. Если крахмал расщеплять только амилазой, то процесс скоро остановится, поскольку амилаза расщепляет только 1 — 4 глюкозидные связи в полисахаридах и не влияет на ответвления, образованные 1 — 6-связямп. Таким образом конечный продукт действия амилазы на крахмал — это декстрины, мальтозы и мальтотриозы.
В слюне содержится довольно большое количество второго белка — муцина. Муцин — это гликопротеид (белок, содержащий углевод). Он обладает в воде снльпой вязкостью. Под действием спирта и в слабокислой среде му-цип выпадает в осадок. В осажденном виде он паходится на поверхности зубов. В этом случае растворение его идет очень медленно. Его углеводный компонент после гидролиза дает глокуроновую кислоту, У-ацетилглюкозамин и серную кислоту. Муцин растворяется в слабощелочной среде.

отзывы (0)

Сок поджелудочной железы содержит большое количество гидролитических ферментов:
протеиназы для переваривания белков — трипсин, химотрипсин и карбоксппептидазу; ферменты гидролиза углеводов — амилазу и мальтазу; липазы — для расщепления жиров; рибонуклеазу и дезокснрпбонуклеазу — ферменты гидролиза нуклеиновых кислот.
Трипсин, химотрипсин и карбоксипептидаза выделяются в виде неактивных предшественников — трипсиногена, химотрипсиногена и прокарбоксипептидазы. Их активация в двенадцатиперстной кишке происходит по-разному. Трипсиноген активируется энтерокиназой, выделяемой слизистой кишечника. Возникший таким образом трипсин способен катализировать отщепление пептидного участка при активации трипсиногена, т. е. здесь, как и в случае самоактивации пепсиногена, происходит реакция автокатализа. Химотрипсин не способен к автокаталитической реакции, однако он активируется под влиянием трипсина и энтерокиназы. Прокарбоксипептидаза активируется трипсином, и образуется активная карбоксипептидаза с относительной молекулярной массой 36 ООО. Количества трипсина и химотрипсина, образующихся в поджелудочной железе, примерно одинаковы. Действие их сходно. Они являются эндопептидазами, т. е. расщепляют пептидную цепь в середине полипептидных цепей белков.
Однако они отличаются по специфичности и скорости ферментативного превращения. Трипсин гидролизуют пептидные связи, содержащие карбоксильные группы сильноосновных аминокислот лизина и аргинина. Исключение составляют пептидные связи Лиз — Про и Apr — Про. Химотрипсин же гидролизует пептидные связи, если одним из аминокислотных заместителей является тирозин, триптофан или фенилаланин. Карбоксипептидаза является, эктопептидазой, так как она отщепляет аминокислоту, находящуюся на конце полипептидной цепи. Как это отражено в названии, карбоксипептидаза отщепляет только С-концевую аминокислоту, карбоксильная группа которой находится в свободном виде.

отзывы (0)

Цереброзиды, сфинголипиды и гликолипиды содержатся в клеточных мембранах. Особенно много их в мембранах нервных клеток. Обнаруженные в цереброзидах жирные кислоты необычны в том отношении, что они содержат 24 атома углерода.
Другой большой класс гликолипидов — ганглиозиды. Это очень большие молекулы, содержащие в своей полярной части сложный полисахарид, состоящий из пяти различных моносахаридов. Ганглиозиды находятся на внешней поверхности клеточных мембран, особенно в нервных клетках.
Воска — это эфиры высших жирных кислот и высших спиртов. При омылении они дают одну молекулу жирной кислоты и одну молекулу высокоатомного спирта. Воска образуют защитную смазку на коже, шерсти и перьях, покрывают листья и плоды высших растений. У некоторых растений обнаружены в восках спирты, содержащие от 26 до 34 атомов углерода. Все рассмотренные воска являются омыляемыми, а это значит, что в результате щелочного гидролиза расщепляются их сложноэфирные связи. Неомыляемых липидов гораздо меньше, чем омы-ляемых, и они представлены двумя основными типами: стероидами и терпенами.
К стероидам относятся желчные кислоты, целый ряд гормонов, некоторые яды. В клетках эти соединения присутствуют в мизерных количествах и только стерины в этом смысле представляют исключение. Наиболее распространенный стерпи животных тканей — холестерин. Стероиды — это производные сложного полициклического соединения — пергндрофенантрена, а стерины — это группа стероидов, содержащих спиртовую группу при углеродном атоме (С-3) и разветвленную алифатическую цепь из восьми или большего числа атомов углерода в положении С-17. Для примера на схеме изображен холестерин:
Спиртовая гидроксильная группа холестерина способ-па образовывать эфиры с жирными кислотами. Холестерипом богаты плазматические мембраны многих животных клеток. У растений имеются стерины, которые называют фитостеринамп. Наиболее распространенными из них являются стигмастерип и ситостерин.

отзывы (0)

У фиброина каждая вторая молекула в полипептидной цепи — глицин, поэтому по одну сторону белка шелка располагаются атомы водорода (К-группа глицина —Н), тогда как второй главной молекулой полипептидной цепи фиброина является аланин, а следовательно, по другую сторону складчатой структуры находятся СН3-группы. Складчатая структура фиброина устойчива, потому что ни атомы водорода, ни, СНз-группы не взаимодействуют друг с другом, тогда как Р1-групны в кератине велики но своим размерам или несут одинаковые заряды. Это приводит к взаимному отталкиванию И-групп, а следовательно, растянутая конформация волоса является неустойчивой структурой. Растянутые волокна в волосе или шерсти самопроизвольно переходят в а-спиральную форму. Между фиброином и кератином существует еще одно важное различие. В кератиновых структурах есть сульфгндрильные связи между отдельными полипептидными волокнами, что придает кератину повышенную прочность, тогда как в фиброине — Б—Э-связи отсутствуют. Еще одним наиболее распространенным фибриллярным белком является коллаген — главная структурная единица сухожилий. Каждая пептидная цепь коллагена имеет относительную молекулярную массу 120 ООО я содержит около 1000 аминокислотных остатков. Полная трехспиральная структура называется тропоколлагеном. Тропоколлагены уложены в волокнах коллагена ступенчато. Каждая цепь в тропоколлагене представляет собой спираль с многократно повторяющимся трнпептидом Гли— Про—Опр.
Вторичная структура полипептпдных цепей других фибриллярных белков еще не выяснена. В настоящее время проводится изучение структуры низкомолекулярных жестких белков, присутствующих в наружном скелете насекомых,— эластинов и склеротинов.

отзывы (0)

В метрике реснички погружено 9 пар фибрилл (нитчатых структур) трубчатого строения, каждая около 18—25 нм в диаметре. В центре среза обнаруживаются две одиночные фибриллы. Плоскость, перпендикулярная линии, соединяющей обе центральные трубочки, рассекает ресничку на две симметричные половины — правую и левую — и делит надвое одну из периферических пар. Плоскость биения реснички перпендикулярна этой плоскости симметрии. Периферические девять пар фибрилл состоят из фибрилл А и фибрилл Б. Фибриллы А имеют радиальные отростки, или «ручки», которые во всех ресничках ориентированы в одном и том же направлении — по часовой стрелке, если смотреть вдоль реснички от ее основания к свободному концу. На схеме показано девять тонких продольных фибрилл диаметром 5 нм, а также центральный слой, окружающий обе центральные фибриллы. Имеются также радиально направленные связи, или «спицы», идущие от центрального слоя к каждой фибрилле А.
Реснички и жгутики состоят на 70—84% из белка, на 13—23 % из липидов, на 1—6 % из углеводов и содержат 0,2—0,4 % нуклеотидов. Из субфибрилл А и из центральных фибрилл выделен растворимый белок — деин. Размер молекул деина 9X14 нм. Он обладает АТФ-азной активностью, т. е. в присутствии ионов Mg::+ он способен освобождать энергию АТФ путем ее гидролиза до АДФ и неорганического фосфата. Нерастворимый белок, который образует наружные трубочки, имеет относительную молекулярную массу 104 000 и по аминокислотному составу напоминает сократительный белок мышц актин. Механизм движения ресничек определяется строением стержня ресничек, причем источником энергии служит АТФ. Механизм движения с участием сократительного белка АТФ и АТФ-азы показан далее на примере поперечнополосатых мышц.
Вторым простейшим типом движения является амебоидное перемещение клетки в пространстве. При амебоидном движении клетки доляшы быть прикреплены к какой-нибудь поверхности. Амебы или им подобные клетки, помещенные в раствор, могут образовывать ложноножки, но не способны перемещаться в пространстве. Амебоидным движением обладают также лейкоциты крови, которые при воспалительном процессе выходят из кровеносных сосудов и с помощью амебоидного движения проникают к очагу инфекции.

отзывы (0)

В химии олигомер – молекула в форме цепи небольшого количества идентичных составных связей. Это олигомеры отличаются от полимеров, в которых теоретически не ограничено число связей. Верхний предел молекулярной массы олигомера зависит от его химических свойств. Свойства олигомеров полностью зависят от изменения количества повторения связей в молекуле и природе групп трейлера; так как момент, когда химические свойства прекращают изменяться с увеличением длины цепи, вещество, называют как полимер.

Молекулы, способные сформировать цепь в результате реакции полимеризации, называют мономеры. В олигомеризации химимеский процесс формирования цепи от мономеров продолжается только перед достижением определенной степени полимеризации (обычно в пределах до 100).

Олигомеры, способны развиться в устойчивой вторичной структуре как волокна, названы фолдамерами.

В биохимии термин олигомер использован для обозначения коротких одноцепочечных фрагментов нуклеиновых кислот (ДНК и РНК). Такие олигомеры, помещенные в стеклянное основание или мембрану нейлона, используются в экспериментах со скрещиванием ДНК.

Олигомерами также являются альбуминовые комплексы, состоящие из двух и большего количества субъединиц.

отзывы (0)

Технология лазерной стелиографии основана на фотоинициированном лазерной радиацией или радиацией ртутных ламп полимеризации состава фотополимеризующейся (ФПК).

Посредством этой технологии трехмерный объект, разработанный на компьютере, вырастается от жидкого ФПК, последовательного тонкими (0,1-0,2 мм) слоями, сформированными под влиянием лазерной радиации на мобильной платформе, погруженной в ванну с ФПК.

Лазер-стелиограф позволяет в самых коротких сроках (с нескольких часов или несколько дней) передавать путь от идеи проекта или проекта до готовой модели деталей.

Области применения.

Пластика модели ведущих колес для водометных движителей, модели воска (калька), сделанная на них и готовом металлическом макете.

* Создание опытных образцов проекта, макетные схемы различных продуктов и сборок. Есть возможность визуализации газо – и гидродинамические потоки в моделях.

* Производство строящего форму оборудования в различных видах. Создание моделей для производства строящего форму оборудования от других материалов.

* Основное образцовое создание при производстве электродов для обработки электроэрозии.

* Работы и исследования

* Восстановление объектов согласно рентгену, слуховому аппарату или ядерной магнитной томографии резонанса в медицине, археологии, и т.д.

отзывы (0)