Краткий словарь методов биохимических исследований. Краткий словарь методов биохимических исследований
 Скачать 153.31 Kb.
|
|
satellites — спутник, сопровождающий) — ДНК эукариот, содержащая многократно повторяющиеся последовательности нуклеотидов. Свивелазы — ферменты, устраняющие суперспирализацию ДНК, разрывая одну из цепей ДНК, благодаря чему делается возможным раскрывание этой цепи с последующим замыканием разрыва. Свободная энергия — максимальная доля полной энергии, которая может быть переведена в работу; определяется по формуле: dG = dH — TdS, где dG — свободная энергия, dH — энтальпия, T — абсолютная температура, dS — эн- тропия. Свободный радикал — атом или молекула, содержащая неспаренный электрон; свободные радикалы обладают высокой реакционной способностью, ядовиты для живых организмов, могут вызывать мутации; представителями свободных радикалов являются: О2•- супероксидрадикал; ОН•- — гидроксид радикал, НО2• — гидропероксидный радикал и др. Селекция — отбор особей (животных или растений), производимый человеком. Сигнальные последовательности аминокислотных остатков — обеспечивают направленную доставку вновь синтезированных белков к внутриклеточным органеллам и микрокомпартментам; они оказывают влияние на характер фолдинга, посттрансляционные модификации и метаболическую стабильность; существуют пять биохимических процессов с участием вновь синтезируемых белков, контролируемых сигнальными последовательностями аминокислотных остатков: транслокация белка через плоскость мембраны; внутриклеточный перенос белка без пересечения плоскости мембраны: химические модификации белка без гидролиза пептидных связей; расщепление некоторых пептидных связей в белке; конформационные и иные пространственные изменения белков, включая фолдинг и олигомеризацию полипептидных цепей. Синергистическая активация — наблюдается в том случае, если связывание активатора в активном центре фермента увеличивает сродство фермента к субстрату, проявляемое в понижении величины константы связывания (Ks или Кm), при этом значение kкат не меняется, а график в координатах Лайнуивера-Берка имеет вид семейства прямых с точкой пересечения на оси ординат. Смешанные типы ингибирования - проявляются в случае взаимного влияния субстрата и ингибитора как при их связывании, так и при превращении субстрата; при этом графики в координатах Лайнуивера-Берка принимают вид семейства прямых, с обшей точкой пересечения в правом верхнем, левом верхнем или левом нижнем квадранте; постоянные и характеризуют степень влияния ингибитора на каталитический процесс; возрастание значения ( > 1) свидетельствует об ухудшении связывания субстрата в активном центре фермента, проявляемых в возрастании величин Кm(каж) и Ki тогда как понижение ( < 1), может означать улучшение сродства субстрата у ферменту, сопровождаемое понижением значений Кm(каж) и Ki; возрастание величины каталитической константы возможно при > 1, а понижение — при значении < 1. Сплайсосома — специализированная внутриядерная многокомпонентная структура, включающая десятки белков и набор малых ядерных РНК, предназначенных для осуществления сплайсинга. Стериды — эфиры стеринов и высших жирных кислот. Стерины — стероиды, имеющие от 8 до 10 углеродных атомов в боковой цепи у С-17 и свободную гидроксильную группу в положении 3; основным представителем стеринов является холестерин. Стероиды — это группа функционально активных соединений, основным компонентом которых является пергидрофенантренциклопентан; к стероидам относятся соединения животных тканей: половые гормоны, кортикостероиды, желчные кислоты, витамины, а также вещества, синтезируемые растениями: сердечные гликозиды, алкалоиды, регуляторы роста растений. Структурные гены — гены, несущие информацию о структуре специфических белков. Спейсер (от англ. spacer — промежуток) — участок ДНК, отделяющий один ген от другого; спейсер не кодирует белки. Сплайсинг — конечный процесс формирования функционально активной иРНК из пре-РНК, путем вырезания из первичного транскрипта интронных (вставочных) участков, с последующим соединением между собой экзонов. Субстрат — вещество, которое претерпевает химические изменения в процессе химической реакции, катализируемой ферментом; например, глюкоза является субстратом фермента гексокиназы, пируват — пируватдекарбоксилазы, молочная кислота — лакгат-дегидрогеназы и т. д. Сфинголипиды — сложные эфиры, составными частями которых являются ненасыщенный аминоспирт сфингозин или дигидросфингозин, жирные кислоты, фосфат и полярная группировка в составе холина или этаноламина, или серина и др. T Тандемные повторы в ДНК (от англ. tandem — расположенные гуськом) — многократно повторяющиеся гены, кодирующие транспортные тРНК. и гены, кодирующие белки-гистоны и отдельные цепи иммуноглобулинов. Теломераза (РНК-зависимая ДНК-полимераза, или обратная транскриптаза) — фермент, синтезирующий тандемно повторяющиеся сегменты ДНК, из которых состоит G-цепь теломерной ДНК. Теломеры (от греч. телос — конец и мерос — часть) — это специализированные концевые районы линейной хромосомной ДНК, состоящей из многократно повторяющихся коротких нуклеотидных последовательностей; теломеры построены из дезоксинуклеопротеидов (комплексов ДНК с белком). Тиаминпирофосфат (кокарбоксилаза, ТПФ) — фосфорилированное производное витамина B1 (тиамина); участвует в реакциях декарбоксилирования -кетокислот, а также в расщеплении и синтезе оксикетонов; тиаминзависимыми ферментами являются пируватдекарбоксилаза, фосфокетолаза, транскетолаза и др. Ткань — система клеток и неклеточных структур, идентичных по происхождению, строению и приспособленных к выполнению специфичной (определенной) функции; в животном организме различают эпителиальную ткань, опорно-трофические ткани (мезенхима, кровь, лимфа), соединительные ткани (рыхлая, плотная и ретикулярная), хрящевая, костная, мышечная ткани (гладкая, поперечнополосатые и специализированные сократительные ткани), нервная ткань; в растительных организмах различают образовательные, покровные, механические, проводящие, основные и выделительные ткани. Трансаминирование (впервые процесс трансаминирования был открыт российским ученым А.Е. Бранштейном) — тип ферментативных реакций, катализируемых трансаминазами (КФ 2.6.1), которые осуществляют перенос аминогруппы с аминокислоты на кетокислоту: R-CH(NH2)COOH + RCOCOOH RCOCOOH + R-CH(NH2)COOH Коферментом трансаминаз служит фосфопиридоксаль, альдегидная группа которого используется для переноса аминогруппы с аминокислоты на кетокислоту; реакция протекает в два этапа: 1 этап — аминогруппа с аминокислоты переносится на фосфопиридоксальфосфат, с образованием пиридоксамина, 2 этап — пиридоксамин образует шиффово основание с кетокислотой, перенося на нее аминогруппу; в результате реакции образуются новые амино- и кетокислоты; катализировать протекание такого типа реакций могут следующие ферменты: аспартатаминотрансфераза (КФ 2.6.1.1.), аланинаминотрансфераза (КФ 2.6.1.2), цистеинаминотрансфераза (КФ 2.6.1.3), глицинаминотрансфераза (КФ 2.6.1.4) и др. Трансгенные животные — животные, в состав генома которых введены чужеродные гены, их экспрессия позволяет проявлять новые свойства биогенных систем. Транскрипция (от англ. transcription — переписывание) — процесс синтеза пре-РНК, путем переписывания информации с ДНК; т. е. осуществляется с помощью различных РНК-полимераз; в эукариотической клетке присутствует четыре вида РНК-полимераз: РНК-полимеразы I, II, III — располагаются в ядре клетки и одна — в митохондриях; РНК-полимераза I отвечает за синтез рибосомных 18S, 28S и 5,8S РНК; рибосомальная 5S РНК и транспортные РНК синтезируются РНК-полимеразой III, а РНК-полимераза II осуществляет синтез предшественников мРНК; в структуре ДНК выявляются особые регуляторные элементы, названные энхансерами, в присутствии которых резко возрастает скорость транскрипции; при этом энхансеры проявляют активность независимо от ориентации и положения относительно гена, т. е. они могут быть перед геном, внутри или за ним; индукция генов может осуществляться с помощью гормона (стероиды), который в составе комплекса с белком рецептором способен связываться с регуляторной последовательностью ДНК, что сопровождается активированием процесса транскрипции. Трансляция (от англ. translation — перевод) — процесс перевода информации, заложенной в последовательности нуклеотидов иРНК, в последовательность аминокислотных остатков полипептидной цепи; процесс трансляции протекает в цитоплазме клетки на рибосомах; на включение в белок каждой аминокислоты расходуется энергия четырех высокоэнергетических связей (одной молекулы АТФ на стадии синтеза аминоацил-тРНК и трех молекул ГТФ — на стадиях связывания аминоацил-тРНК и трансляции). Транспозиция — специализированный процесс, в результате которого осуществляется перемещение фрагментов ДНК с помощью комплекса белков, содержащих транспозазу; фермент участвует в распознавании и переносе фрагмента ДНК на новое место, где они могут копироваться и образовавшиеся копии могут снова переноситься на новое место. Транспозоны (Тп-элементы) — сегменты ДНК, содержащие гены, не имеющие непосредственного отношения к транспозиции; транспозоны могут нести гены устойчивости к антибиотикам, гены токсинов или гены дополнительных ферментов клеточного метаболизма. Транспортная РНК (тРНК) - небольшие последовательности (М.м. 75...90) мононуклеотидов, содержащие антикодон из трех мононуклеотидов, комплементарный кодону для аминокислоты в информационной РНК, расположенный в тРНК в месте локализации антикодоновой петли, недалеко от вариабельной петли; функция тРНК состоит в том, чтобы транспортировать аминокислоты к рибосоме и вставлять их в определенные участки полипептидной цепи при ее биосинтезе (процесс трансляции), переводя последовательность нуклеотидов в кодоне иРНК в последовательность аминокислотных остатков первичной структуры белка. Трансферазы — это класс ферментов, катачизирующих реакции переноса различных групп (метальные, гидроксиметильные, формильные, карбоксильные, карбамоильные, альдегидные, ацильные, алкильные, аминные и др.) от одного субстрата (донор) к другому (акцептор); в реакциях катализируемых трансферазами принимают участие S-аденозил-L-метионин, S-метилметионин, пиридоксальфосфат, биотин, тиаминпирофосфат, 2-аминоаденозин, SH-KoA; название фермента формируется по принципу: акцептор-группа-трансфераза или донор-группа-трансфераза (метионин-метил-трансфераза, тиол-метил-трансфераза, серин-гидроксиметил-трансфераза, глутамат-формил-трансфераза, холин-ацил-трансфераза. транскетолаза, трансачьдолаза и др.); к этому классу принадлежат ферменты, переносящие гликозильные группы (фосфорилаза, амилосахараза. декстрансахараза и др.): трансферазы представлены 8 подклассами. Третичная структура белка — определенное расположение полипептидной цепи в пространстве, стабилизированное в основном за счет слабых (гидрофобных, гидрофильных и ионных), а также нескольких ковалентных дисульфидных (-S-S-) связей. Третичная структура ДНК — определенное пространственное расположение двух полинуклеотидных цепей ДНК, комплементарно связанных между собой за счет водородных связей, приобретающих устойчивую структуру, стабилизированную нековалентными связями с белками (гистонами). Триацилглицерины (нейтральные липиды) — сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и высших жирных кислот. Тропомиозин — белок (М.м. 70 кДа), в составе которого две разные субъединицы, переплетающиеся между собой в -спиралевидные фибриллярные структуры; тропомиозин связывается в единый комплекс с F-актином в области изгиба молекулы, обеспечивая его стабильность; по длине тропомиозин равен 7 субъединицам G-актина; при этом контактирует только с одной из нитевидных структур F-актина; кроме этого, тропомиозин совместно с тропонином участвует в регуляции взаимодействия актина с миозином. Тропонин — белок поперечнополосатых мышц (М.м. 76 кДа); имеет вид вытянутого в длину белка (М.м. 76 кДа); состоит из трех разных по структуре и функциям субъединиц (тропомиозинсвязывающей (TnT), ингибирующей (TnI) и кальцийсвязывающей (TnC)); располагается на конце каждой молекулы тропомиозина. У Углеводы — вещества органической природы, основными компонентами которых являются альдегиды и кетоны многоатомных спиртов, а также полимеры этих соединений; углеводы условно делят на три группы: моносахариды, олигосахариды и полисахариды. Уравнение ИДИ — это один из способов алгебраического преобразования уравнения Михаэлиса-Ментен: o = Vm - Km o/So; при построении графика экспериментальных данных в координатах Иди (o, o/So), полученная прямая линия пересекает ось ординат в точке Vm, с тангенсом угла наклона - Km. Уравнение Лайнуивера-Берка — это способ алгебраического преобразования уравнения Михаэлиса-Ментен, с последующей линеаризацией экспериментальных данных в двойных обратных величинах 1/o = 1/Vm + (Km /Vm)(1/So); график зависимости в координатах Лайнуивера-Берка (l/o, 1/So) имеет вид прямой линии, пересекающей ось абсцисс и ординат в точках - 1/Km и 1/Vm соответственно. Уравнение Михаэлиса-Ментен — основное уравнение ферментативной кинетики; впервые выведено в 1913 г.; описывает поведение субстрата в случае простой односубстратной двухстадийной ферментативной реакции, анализируя начальную скорость ферментативного процесса, при условии, что S Ks Km, по следующей общепринятой схеме: E + S [E-S] E + Р; o = (kcalЕ0S0)/( Km + So); Уравнение Михаэлиса-Ментен устанавливает зависимость скорости ферментативной реакции от концентрации субстрата и фермента и проявляет величины каталитических констант (kcal, Km) в случае преобразовании его в координатах Лайнуивера-Берка. Ф Фатомepa (fatum — судьба) — это одна из структур эукариотического генома, способная контролировать клеточные детерминации и, следовательно, дальнейшую судьбу любой данной группы клеток, формирующих ту, или иную морфологическую структуру; т. е. это участок генома, ответственный за проявление определенного анатомического признака. Фенотип — сумма всех развивающихся признаков и свойств организма в конкретных условиях его онтогенеза; фенотип формируется на основе генотипа под влиянием факторов внутренней и внешней среды. Ферменты (энзимы, от англ. enzyme) — белки, обладающие каталитической активностью, способные ускорять протекание химических реакций в живых организмах; от обычных функциональных белков их отличает то, что на поверхности белковой глобулы у них располагается активный центр; это участок, образованный из различных аминокислотных остатков, собранных из различных областей полипептидной цепи, где происходит связывание и превращение субстрата; кроме активного центра, у некоторых ферментов имеется еще и регуляторный участок; в этом участке связываются молекулы, оказывающие влияние на связывание и превращение субстрата в ферментативном процессе; при этом сами регуляторы не претерпевают изменений. Флавинадениндинуклеотид (ФАД) - сложное биологическое соединение, предшественником которого является витамин B2 (рибофлавин); ФАД выполняет роль донора и акцептора электронов и протонов в окислительно-восстановительных реакциях, катализируемых специфичными дегидрогеназами; восстановленной формой ФАД является ФАДН, которая, в основном, генерируется в цикле трикарбоновых кислот (цикле Кребса) и в процессе липогенеза; при окислении в митохондриях одной молекулы ФАДН синтезируется две молекулы АТФ. Фолдинг — процесс сворачивания полипептидной цепи в пространственную высокоспецифическую структуру, которая формируется полностью после завершения биосинтеза полипептида на рибосоме; в результате фолдинга в водных растворах у водорастворимого полипептида уменьшается свободная энергия, гидрофобные остатки аминокислот упаковываются преимущественно внутрь молекулы, а гидрофильные остатки располагаются на поверхности белковой глобулы; Ф. в клетках эукариот обеспечивается специфическими белками, называемыми шаперонами, которые необходимы для эффективного формирования третичной структуры полипептидных цепей других белков, но не входят в состав конечной белковой структуры; новосинтезированные белки после выхода с рибосом для правильного функционирования должны укладываться в их стабильные трехмерные структуры и оставаться такими на протяжении всей функциональной жизни клетки. Фосфолипиды — сложные эфиры трехатомного спирта глицерина с высшими жирными кислотами и фосфорной кислотой; последняя соединяется сложноэфирной связью с полярной группировкой, в составе которой может быть холин, этаноламин, серии, инозит и др. Фрагменты Оказаки — небольшие участки нуклеотидов, образующиеся на обеих цепях матричной ДНК в процессе ее синтеза, размером в 1...2 тыс. нуклеотидов, которые с течением времени укрупняются, образуя непрерывные дочерние цепи ДНК; наличие фрагментов Оказаки указывает на то, что синтез ДНК происходит прерывисто, отдельными фрагментами. Функции аминокислот — в организме животных и человека аминокислоты используются в процессах синтеза белков, пептидов; аминокислоты входят в состав гормонов белковой природы; так, например, белками являются пепсин, глюкагон, паратгормон, а пептидами — окситоцин, вазопрессин, кальцитонин и др.; кроме этого глицин и аспарагиновая кислота входят в состав пуриновых и пиримидиновых оснований соответственно; из аминокислот образуются функционально активные соединения; так, например, предшественником серотонина и мелатонина является триптофан, гистамина — гистидин, катехоламинов (ДОФА, адреналин, норадреналин) — фенилаланин, тироксина и трийодтиронина — тирозин, креатинфосфата — глицин и т. д. Участие аминокислот в процессах окисления в цикле трикарбоновых кислот обеспечивает энергетические потребности организма. Функции белков — белки в организме растений и животных способны выполнять следующие функции: 1) каталитическая, осуществляется ферментами, ускоряющими протекание химических реакций; 2) транспортная, белки переносят нерастворимые в воде гидрофобные соединения (липопротеиды) или кислород (миоглобин и гемоглобин); 3) структурно-механическая, выполняется белками, входящими в состав мембран клеток (протеогликаны); 4) регуляторная, выполняется гормонами, которые регулируют протекание различных метаболических процессов; 5) сократительная, способность к механическим действиям (белки мышц); 6) защитная, обеспечивается белками, входящими в состав ДНК (нуклеопротеиды) и иммуноглобулинами; кроме этого, белки участвуют в процессе свертывания крови, обеспечивают активный трансмембранный потенциал, входят в состав костной и соединительной ткани. Функции липидов — в организме животных липиды выполняют разнообразные функции: 1) входят в состав мембран клеток и органелл (насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, фосфолипиды, сфинголипиды и др.); 2) окисление липидов (жирных кислот) обеспечивает энергетические потребности живого организма; 3) служат предшественниками молекул, обладающих регуляторным действием, в частности, ненасыщенные жирные кислоты входят в состав витамина F, а из арахидоновой кислоты синтезируются простагландины и тромбоксаны; 4) предшественником кортикостероидов, женских и мужских половых гормонов, желчных кислот и витамина D является холестерин; 5) кортикостероиды могут стимулировать синтез РНК и белков, обладают противовоспалительным, антиаллергическим, иммунодепрессивным, противошоковым и антитоксическим действием; 6) в качестве женских и мужских половых гормонов, липиды отвечают за проявление вторичных половых признаков, регулируют активность генома клеток; 7) желчные кислоты в составе желчи принимают участие в процессе переваривания и транспорте липидов по кишечнику; 8) витамин D участвует в переносе ионов кальция; 9) в составе сложных белков липиды формируют комплексы (липопротеиды), обеспечивающие перенос нерастворимых в воде соединений; 10) выполняют функции изоляторов в составе липоидных слоев миэлиновых оболочек, защищая при этом проводящие части нервного волокна от окружающей среды; 11) отложения липидов в подкожно-жировом слое проявляют термоизоляционные свойства; 12) липиды входят в состав жировых шариков молока, обеспечивают стабильность этих образований; 13) липиды придают водоотталкивающие свойства кожным покровам животных. Функции углеводов — в организме животных углеводы выполняют следующие функции: 1) обеспечивают энергетические потребности живых организмов за счет окисления в различных метаболических процессах: гликолизе, ПДК, ЦТК, окислительном фосфорилировании; 2) участвуют в протекании процессов синтеза стероидов за счет образования в пентозофосфатном пути НАДФН; кроме этого, в результате реакций пентозофосфатного цикла превращения углеводов образуются несколько различных пентоз (рибулоза, рибоза, ксилулоза), которые входят в состав нуклеозидов, нуклеотидов и нуклеиновых кислот; образуемые в пентозофосфатном цикле триозы могут быть использованы в процессах синтеза триацилглицеринов, фосфолипидов или быть окисленными до CO2 и воды, обеспечивая энергетические потребности клетки; 3) отложение углеводов в печени и мышцах в виде полисахарида гликогена, обеспечивает их резервирование в организме; 4) многие углеводы могут входить в состав функциональных белков; так, например, углеводы, входящие в состав пероксидазы, способны защитить фермент от инактивирующего действия свободных радикалов, образующихся при протекании оксидазных и пероксидазных реакций, обеспечивают растворимость фермента в полярных растворителях, обусловливают взаимодействие фермента с мембранами и за счет этого способствуют встраиванию фермента в определенные участки мембран органелл и клетки, защищают фермент от инактивирующего действия высоких температур и растворителей; 5) в составе мембран клеток и клеточных органелл углеводы способны индивидуализировать их поверхностные структуры, т. е. определяют свойства мембран и придают отличие внешней стороны мембраны от внутренней; 6) в составе гормональных рецепторов (гликопротеидов), углеводы обеспечивают избирательность их регуляторного действия; 7) в составе биологически активных молекул (АТФ, ГТФ, ЦТФ и др.) углеводы обеспечивают их функциональное действие. Фуран — пятичленный углеводородный цикл, в состав которого входит атом кислорода. X Хеликазы — ферменты, расплетающие двойную спираль ДНК. и удерживающие ее одиночные цепи от воссоединения. Химус — однородная жидкая масса, образующаяся в результате переваривания компонентов корма ферментами пищеварительных секретов тонкого отдела кишечника. Хиральный атом углерода — атом углерода, у которого все четыре заместителя различаются между собой. Холодовое сокращение — это проявление сокращения мышечных волокон, в основном при быстром замораживании мяса, вследствие воздействия низкой температуры, инициирующее выход ионов кальция из саркоплазматического ретикулума и реализации запаса энергии АТФ в послеубойном сокращении мышц, которое обуславливает появление повышенной жесткости мяса. Холофермент — эта активная форма фермента, состоящая из кофермента и белка (белковой части фермента). Хромопласты — не зеленые пигменты, окрашенные преимущественно в желто-красный цвет; хромопласты имеют двухслойную мембрану, в матриксе которой содержатся каротиноиды и биологически активные вещества, придающие им характерную окраску и функцию; содержание хромопластов в лепестках и плодах придает им своеобразную окраску. Хрономера — это концевая теломерная фатомера. не подвергающаяся амплификации и ответственная за измерение биологического времени в ходе онтогенеза. Ц Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса) — аэробный процесс окисления биологических молекул (аминокислот, жирных кислот и углеводов) до CO2 и H2O; цикл трикарбоновых кислот протекает в митохондриях, обеспечивая генерацию восстановленных коферментов (НАДН и ФАДН2); суммарная реакция цикла трикарбоновых кислот имеет следующий вид: CH3CO-KoA + 3НАД+ + ФАД + ГДФ + Фн + H2O 2СO2 + 3НАДН + ФАДН, + ГТФ + 2Н+ + KoA Цитокинины — биогенные молекулы (кинетин, зеатин и др.), стимулирующие деление клеток (цитокенез), участвуют в процессах роста и дифференциации клеток, осуществляют передачу сигнала от клетки к клетке; у растений цитокинины ускоряют прорастание семян, стимулируют рост почек и плодов, задерживают процессы увядания. Ч Четвертичная структура белка - структура, сформированная из двух и более субъединиц (мономерных полипептидных цепей, имеющих третичную структуру), с образованием единого функционально активного комплекса, стабилизированного за счет нековалентных связей (гидрофобных, гидрофильных и ионных), и выполняющая специфичную функцию. Ш Шапepoны (от англ. |