В категории материалов: 124 Показано материалов: 91-120 |
Страницы: « 1 2 3 4 5 » |
Сортировать по:
Дате ·
Названию ·
Рейтингу ·
Комментариям ·
Просмотрам
В детстве многих удивляют и забавляют метаморфозы с
дрожжевым тестом. Коричневую массу — дрожжи разводят молоком, «подкармливают»
сахаром, замешивают с мукой и, заботливо укрыв полотенцем, ставят в тёплое
место, а там...
|
Пастер
неслучайно упорствовал, не желая сводить брожение к обычному катализу. Дело в
том, что ферменты сильно отличаются от небиологических катализаторов.
|
С чем
связаны замечательные свойства ферментов? Очевидно, причина не в своеволии
таинственного духа fermentum.
Свойства вещества закономерно вытекают из его строения.
|
В XIX в., когда были выделены различные
ферментные препараты и описаны удивительные свойства ферментов, учёные не
могли не задуматься: а каким же образом работают ферменты?
|
Как это
часто бывает, люди начали употреблять ферменты для своих нужд намного раньше,
нежели появилось первое туманное представление о том, что же это такое.
Конечно, о выделении ферментов тогда не было и речи...
|
Итак, ферментный препарат в виде раствора получен. Он готов к работе, но возникает вопрос: реакция пройдёт, а что дальше? Как отделить фермент от продуктов?
|
Сегодня большой ассортимент недорогих ферментов, в том числе высокой
чистоты, находит применение более чем в 25 отраслях промышленности, и прежде
всего — в лёгкой и пищевой.
|
Клетка
запасает энергию в АТФ с помощью катаболических реакций, в основном это
реакции окисления. Попавшие в клетку пищевые молекулы отдают электроны
специальным веществам, которые тоже в свою очередь окисляются.
|
Как мы помним, реакции, связанные с переводом энергии в
АТФ, представляют собой реакции окисления. В клетке есть специальная
молекула, которая играет по отношению к электронам ту же роль, что АТФ по
отношению к энергии.
|
Во многих
анаэробах молочная кислота — конечный продукт превращения глюкозы. И она же
является той органической молекулой, которая в конце концов принимает на себя
электроны. Поэтому получение молочной кислоты из глюкозы называется молочнокислым
брожением.
|
У аэробов, так же, как и у анаэробов, глюкоза проходит
через реакции гликолиза. Но на завершающей стадии из пировиноградной кислоты
не образуется молочная кислота или спирт.
|
На передаче электронов молекуле кислорода «приключения»
глюкозы в клетке заканчиваются. Из каждой образовавшейся при распаде глюкозы
молекулы НАД•Н получаются три молекулы АТФ, а из каждой молекулы ФАД•Н2
— две молекулы АТФ.
|
Помимо
углеводов, на упаковке пищевых продуктов обычно указывается содержание жиров
и белков. Жиры представляют собой основное резервное топливо (его ещё называют
«энергетическим депо») живых организмов.
|
Эта
история началась с работы швейцарского биолога Иоганна Фридриха
Мишера (1844—1895), изучавшего клеточное ядро. В 1868 г. он проводил
эксперименты с клетками гноя (лейкоцитами), и из их ядер ему удалось
выделить новое вещество, содержащее фосфор.
|
Исходя
только из химической структуры ДНК невозможно определить механизм передачи
генетической информации. Для функционирования такой сложной молекулы важна не
только химическая природа составляющих её элементов, но и форма, которую
принимает в пространстве хитроумно уложенная цепь.
|
Цепи ДНК могут быть очень и очень длинными. Например, в
ДНК кишечной палочки Escherichia coli насчитывается 4 млн. нуклеотидов, а в ДНК человека — 5
млрд.!
|
Современный
уровень понимания функционирования ДНК достигнут благодаря совместным усилиям
различных наук. Из биологии было известно, что передача наследственной
информации напрямую связана с хромосомами — сложными объектами, расположенными
в клеточном ядре.
|
После
того как учёные установили генетическую роль ДНК, возник вопрос: каким образом
наследственная информация записана в этой молекуле? И прежде всего необходимо
было определить, что же представляет собой эта информация.
|
Поскольку
ДНК несёт генетическую информацию, её нуклеотидная последовательность должна
сохраняться неизменной в течение жизненного цикла клетки и точно воспроизводиться
в ходе репликации.
|
С
момента открытия гена как единицы наследственности учёные полагали, что он
представляет собой непрерывную нуклеотидную последовательность, в которой
заложена информация об одном белке, что ДНК — это непрерывная череда генов и,
наконец, что ген занимает строго определённое положение в хромосоме.
|
Рождение
генной инженерии состоялось в начале 70-х гг. XX в., когда учёные обнаружили, что
фрагменты ДНК, принадлежащие двум различным вилам организмов, можно соединить
в пробирке (in vitro) и получить в результате новую
молекулу ДНК.
|
Австрийский
философ Филипп Франк как-то заметил: «Наука похожа на детективный рассказ».
Пожалуй, в работе сыщика и учёного действительно много общего.
|
Во
многих генах высших организмов последовательности нуклеотидов, кодирующие
аминокислоты, чередуются с некодирующими. Кодирующие последовательности
называются экзонами, а некодирующие — нитронами
|
В 1798 г. английский экономист Томас Мальтус издал книгу
«Опыт о народонаселении», где изложил свою знаменитую теорию: численность
населения Земли имеет тенденцию возрастать в геометрической прогрессии, в то
время как средства к существованию увеличиваются только в арифметической.
|
Вы когда-нибудь пробовали поджечь
сахар? Казалось бы, сильно экзотермическая реакция С12Н22О11+12О2=12СО2+11Н2О
должна идти легко. Не тут-то было — при сильном нагреве сахар плавится,
приобретает коричневую окраску и запах карамели, но не загорается.
|
Каталитические процессы известны издревле. По-видимому, ещё в доисторические
времена использовали брожение — превращение глюкозы в спирт и углекислый газ
под действием биологических катализаторов — ферментов, которые содержатся в
дрожжах.
|
В 1831
г. Герман Иванович Гесс в статье «О свойстве весьма мелко раздробленной
платины способствовать соединению кислорода с водородом и о плотности платины»
описал катализ как физико-химическое влияние постороннего агента на реакцию.
|
В чём
же секрет этих замечательных веществ — катализаторов? Давайте разберёмся,
почему сахар и другие органические вещества самопроизвольно не превращаются в
углекислый газ и воду — гораздо более энергетически выгодные (говорят ещё
«термодинамически устойчивые») соединения.
|
Атом водорода имеет только один электрон. В
основном (невозбуждённом) состоянии этот единственный электрон
характеризуется следующим набором из четырёх квантовых чисел...
|
С возрастанием n увеличивается среднее расстояние электрона от ядра,
уменьшается сила притяжения, поэтому энергия орбитали повышается (связь
электрона с ядром ослабевает). При данном
значении n орбитали с различным l будут иметь
различную энергию, причем с возрастанием l энергия орбиталей
увеличивается.
|
|