Главная --> Справочник терминов


Биологических катализаторов Химия высокомолекулярных соединений — комплексная наука. Она впитала в себя основные достижения из области органического синтеза, физико-химических и биологических исследований, технологических и инженерных решений. Эта важная отрасль химической науки достигла высокого уровня развития. Появилось огромное количество совершенно новых полимерных материалов — пластических масс, синтетических каучуков и волокон, подавляющее большинство которых обладает лучшими эксплуатационными свойствами по сравнению с таковыми природных полимеров. Современные исследования в области химии полимеров направлены прежде всего на создание новых синтетических полимерных материалов, обладающих совершенно новыми и необходимыми человеку свойствами. Однако это не исключает и изучение высокомолекулярных продуктов природного происхождения, их совершенствование и модернизацию.

Возможность циклизации хинонов группы коэнзима Q (1) до соответствующих DL-хроменолов III под действием гидрида натрия (выход 45—90%) делает эти соединения удобными для биологических исследований (Линн, 1963). Тем же методом была осуществлена циклизация витамина Ki (Вагнер, 1963):

химических и биологических исследований.

метки для биологических исследований, как антибиотики, антиаллергены, фунги-

В связи с широким применением для биологических исследований

267. Гросберг А. Ю., Хохлов А. Р. О нерешенных проблемах статистической физики макромолекул. АН СССР. Научный центр биологических исследований. М.: Наука. 1985.

В списках веществ, имеющих ограничения для применения в парфюмерии, косметике и в пищевых ароматических эссенциях, значительную долю занимают эфирные масла, их ингредиенты и душистые вещества, получаемые методами химического синтеза. Многие запреты и ограничения возникли в последние десятилетия и были результатом детальных химических и продолжительных медико-биологических исследований сырьевых материалов.

Не менее интересна и история развития синтетических исследований в области простагландинов. Уникальность биологических функций этого класса соединений и крайняя ограниченность природных источников их выделения с необходимостью требовали осуществления полного синтеза этих соединений [например, ПГЕ] (5, схема 1.2)]. По сути дела успехи медико-биологических исследований, направленных на выяснение функций этих регуляторов, были в первую очередь обусловлены успешным решением задачи их синтеза. Не менее актуальной была задача синтеза разнообразных аналогов этих соединений, что было обусловлено не только крайне низкой стабильностью природных проста-ноидов, но также тем, что последние выполняют множество самых различных функций в регуляции жизнедеятельности организма. За короткий срок удалось синтезировать несколько сотен стабильных аналогов простагландинов, среди которых и были найдены вещества узко направленного спектра действия, удовлетворяющие требованиям их практического использования [5].

7-Амино-4-трифторкумарин, его соли с аминокислотами и пептидами применяются в качестве флуоресцентного маркера аминокислот и пептидов для биологических исследований [6]. Производные 1,8-нафтиридина, 1,2-ди-гидропиридо[2,3-Ь][1,8]-нафтиридина обладают стабильной флуоресценцией в области 393-482 нм в этаноле [6]. 2-Кето-4-трифторметил-1,6,6,7,8-пентаме-тил-6,7-дигидро-1Н,2Н,8Н-пиридо[3,2-1]индол является источником сине-голубого лазерного излучения [9].

Уже с 1901 г. стало известно, что для оптимального роста дрожжей необходимо вещество, которое было названо биосом**. Как было установлено, это вещество состоит из нескольких компонентов.- Биос I был идентифицирован как мезоинозит. В 1935 г. Кегль [289] выделил из биоса II вещество, которое он назвал биотипом; годом позже Кегль и Теннис описали способ выделения кристаллического метилового эфира биотина *** из яичного желтка. Как было установлено, этот эфир сильно ускоряет рост дрожжей. Эмпирическая формула метилового эфира биотина СпН18ОзЙ25 была установлена Кеглем в 1937 г. В ходе других биологических исследований (совершенно независимых от исследования биоса) было обнаружено, что при кормлении крыс пищей, богатой яичным белком, у них обнаруживаются дерматиты и некоторые другие явления; далее было найдено, что некоторые виды продуктов питания, как, например, печень, яйца и молоко, содержат витамин Н, который оказывает защитное действие против токсичности яичного белка****.

Уже с 1901 г. стало известно, что для оптимального роста дрожжей необходимо вещество, которое было названо биосом**. Как было установлено, это вещество состоит из нескольких компонентов.- Биос I был идентифицирован как мезоинозит. В 1935 г. Кегль [289] выделил из биоса II вещество, которое он назвал биотипом; годом позже Кегль и Теннис описали способ выделения кристаллического метилового эфира биотина *** из яичного желтка. Как было установлено, этот эфир сильно ускоряет рост дрожжей. Эмпирическая формула метилового эфира биотина СпН18ОзЙ25 была установлена Кеглем в 1937 г. В ходе других биологических исследований (совершенно независимых от исследования биоса) было обнаружено, что при кормлении крыс пищей, богатой яичным белком, у них обнаруживаются дерматиты и некоторые другие явления; далее было найдено, что некоторые виды продуктов питания, как, например, печень, яйца и молоко, содержат витамин Н, который оказывает защитное действие против токсичности яичного белка****.

Простые аминокислоты не накапливаются в клетках организмов. Обычно их избыток разрушается при помощи реакций, снабжающих организм энергией. Это, главным образом, два-три типа реакций, происходящих под действием биологических катализаторов - ферментов.

Простые аминокислоты не накапливаются в клетках организмов. Обычно их избыток разрушается при помощи реакций, снабжающих организм энергией. Это, главным образом, два-три типа реакции, происходящих под действием биологических катализаторов - ферментов.

Брожение — каталитический процесс; его вызывают образующиеся в клетках дрожжей вещества, относящиеся к классу энзимов, или ферментов,— биологических катализаторов белкового характера. Первоначально полагали, что в клеточном соке дрожжей содержится определенный, вызывающий брожение энзим, который был назван зимазой (от греческого зиме — дрожжи). Впоследствии оказалось, что активный дрожжевой сок содержит не один фермент, а сложную систему веществ белкового и небелкового характера, в которую входит несколько различных ферментов. При их участии превращение глюкозы в этиловый спирт протекает через ряд промежуточных соединений и является результатом нескольких реакций. Поэтому следует иметь в виду, что приведенное уравнение спиртового брожения выражает лишь окончательный результат процесса.

Этиловый, или винный, спирт С2Н5ОН — одно из органических веществ, известных с глубокой древности в виде вина и других спиртных напитков. Однако чистый спирт был выделен лишь в XI столетии. Древнейший способ его получения, не утративший значения до настоящего времени, — спиртовое брожение. Это сложный биохимический процесс, в результате которого сахара (в первую очередь глюкоза) под действием ферментов — биологических катализаторов, вырабатываемых дрожжами, превращаются в спирт:

Функционально-ориентированный дизайн решает задачу синтеза соединений, которые должны обладать набором четко определенных, заранее заданных свойств. Здесь конечная цель состоит в оптимизации структуры целевого соединения с тем, чтобы добиться максимальной эффективности в выполнении им требуемой функции. Это могут быть такие важные физические свойства, как электропроводность {создание органических металлов) или способность образовывать жидкие кристаллы; химические свойства, как, например, каталитическая активность, подобная активности биологических катализаторов (ферментов), или просто определенная реакционная способность, отвечающая тем или иным нуждам синтеза; биологическая активность, в конечном счете направленная на лечение определенных болезней или на борьбу с насекомыми-вредителями. Здесь снова можно сказать, что все это — наиболее обычные задачи, с которыми органическая химия имела дело уже в течение столетия, задолго до появления термина «молекулярный дизайн». Однако традиционный поиск полезных соединений ранее шел в основном методом проб и ошибок, а потому поглощал огромное количество труда и времени на синтез тысяч аналогов, необходимых для нахождения одного из них, отвечающего поставленной задаче. В настоящее время ясно обнаруживается тенденция двигаться в этой области гораздо более экономными путями. Достаточно часто еще в начале подобных проектов теперь применяют разнообразные методы молекулярного моделирования, позволяющее с разумной вероятностью установить тот набор структурных параметров, наличие которых должно обеспечить целевому соединению способность выполнять заданную функцию. Результаты первоначальных экспериментов используют далее для корректировки ис-

Основные процессы технологии — превращение крахмала в сахар и сахара в этиловый спирт — происходят под действием биологических катализаторов (ферментов), поэтому она, по существу, является биохимической. Так как сахар сбраживается в спирт дрожжами, ее относят также к технологии микробных продуктов. Наряду с этим технология спирта неразрывно связана с осуществлением механических, тепловых и физико-химических процессов. Главные процессы, из которых состоит технология спирта, следующие: 1) разваривание зерна и картофеля с водой с целью нарушения клеточной структуры и растворения крахмала, 2) охлаж-цение разваренной массы и осахаривание крахмала ферментами :олода (пророщенного зерна) или культур плесневых грибов, 3) сбраживание Сахаров дрожжами в спирт, 4) отгонка спирта из бражки и его ректификация.

Производят глюкозно-фруктозные сиропы с 42, 55 и 90%-ным содержанием фруктозы. Изомеризация глюкозы во фруктозу является наиболее эффективным способом повышения сладости сахаристых веществ из крахмалистого сырья. Процесс изомеризации можно осуществить с применением щелочных или биологических катализаторов.

Функционально-ориентированный дизайн решает задачу синтеза соединений, которые должны обладать набором четко определенных, заранее заданных свойств. Здесь конечная цель состоит в оптимизации структуры целевого соединения с тем, чтобы добиться максимальной эффективности в выполнении им требуемой функции. Это могут быть такие важные физические свойства, как электропроводность (создание органических металлов) или способность образовывать жидкие кристаллы; химические свойства, как, например, каталитическая активность, подобная активности биологических катализаторов (ферментов), или просто определенная реакционная способность, отвечающая тем или иным нуждам синтеза; биологическая активность, в конечном счете направленная на лечение определенных болезней или на борьбу с насекомыми-вредителями. Здесь снова можно сказать, что все это — наиболее обычные задачи, с которыми органическая химия имела дело уже в течение столетия, задолго до появления термина «молекулярный дизайн». Однако традиционный поиск полезных соединений ранее шел в основном методом проб и ошибок, а потому поглощал огромное количество труда и времени на синтез тысяч аналогов, необходимых для нахождения одного из них, отвечающего поставленной задаче. В настоящее время ясно обнаруживается тенденция двигаться в этой области гораздо более экономными путями. Достаточно часто еще в начале подобных проектов теперь применяют разнообразные методы молекулярного моделирования, позволяющее с разумной вероятностью установить тот набор структурных параметров, наличие которых должно обеспечить целевому соединению способность выполнять заданную функцию. Результаты первоначальных экспериментов используют далее для корректировки ис-

исходящих под действием биологических катализаторов - ферментов.

Биологическая деструкция полисахаридов - это деструкция с участием биологических катализаторов - ферментов, вырабатываемых различными живыми организмами, в том числе грибами, плесенями, бактериями и т.п. Ферменты обладают высокой избирательной способностью по отношению к различным полимерам, действуют в мягких условиях (не 280

Функционально-ориентированный дизайн решает задачу синтеза соединений, которые должны обладать набором четко определенных, заранее заданных свойств. Здесь конечная цель состоит в оптимизации структуры целевого соединения с тем, чтобы добиться максимальной эффективности в выполнении им требуемой функции. Это могут быть такие важные физические свойства, как электропроводность (создание органических металлов) или способность образовывать жидкие кристаллы; химические свойства, как, например, каталитическая активность, подобная активности биологических катализаторов (ферментов), или просто определенная реакционная способность, отвечающая тем или иным нуждам синтеза; биологическая активность, в конечном счете направленная на лечение определенных болезней или на борьбу с насекомыми-вредителями. Здесь снова можно сказать, что все это — наиболее обычные задачи, с которыми органическая химия имела дело уже в течение столетия, задолго до появления термина «молекулярный дизайн». Однако традиционный поиск полезных соединений ранее шел в основном методом проб и ошибок, а потому поглощал огромное количество труда и времени на синтез тысяч аналогов, необходимых для нахождения одного из них, отвечающего поставленной задаче. В настоящее время ясно обнаруживается тенденция двигаться в этой области гораздо более экономными путями. Достаточно часто еще в начале подобных проектов теперь применяют разнообразные методы молекулярного моделирования, позволяющее с разумной вероятностью установить тот набор структурных параметров, наличие которых должно обеспечить целевому соединению способность выполнять заданную функцию. Результаты первоначальных экспериментов используют далее для корректировки ис-




Бромистого метилмагния Буквенное обозначение Бутадиеном изопреном Бактерицидная активность Бензольных растворов Бесчисленное множество Бесцветные пластинки Бесцветных блестящих Бесцветными жидкостями

-
Яндекс.Метрика