Verbum

кармавы́х бялко́вых рэ́чываў прамысло́васць

т. 8, с. 76

БАЦЫЛІ́Н,

антыбіётык, які выпрацоўвае сянная палачка (Bacillus subtilis). Паводле хім. саставу — поліпептыд. Уздзейнічае на грамстаноўчыя (стафілакокі) і грамадмоўныя (кішэчная палачка) бактэрыі. Шырока не выкарыстоўваецца (інактывуецца пры наяўнасці бялковых рэчываў крыві і сывараткі).

т. 2, с. 360

АГРЭГА́ЦЫЯ ў біялогіі,

працэс збірання (зліпання) клетак у шматклетачнае ўтварэнне — агрэгат, заснаваны на адгезіі. Адбываецца пры нармальным развіцці арганізмаў і ў эксперыменце пасля штучнага раз’яднання клетак, напр., пратэалітычнымі ферментамі і рэчывамі, якія звязваюць іоны кальцыю. Пры агрэгацыі клеткі «сартуюцца»; аднатыпныя зліпаюцца, разнатыпныя застаюцца раз’яднаныя. Здольнасць клетак да агрэгацыі залежыць ад т-ры і іоннага складу асяроддзя, з’яўлення на паверхні клетак спецыфічных бялковых рэчываў, якія садзейнічаюць іх зліпанню.

т. 1, с. 87

АНТЫГАРМО́НЫ

(ад анты... + гармоны),

прыродныя ці штучна сінтэзаваныя рэчывы, здольныя замяшчаць і блакіраваць актыўнасць сапраўдных гармонаў у іх рэакцыях з рэцэптарамі жывых клетак. Структурна блізкія да адпаведных ім гармонаў і належаць да розных груп злучэнняў (пептыды, бялкі, стэроіды і інш.), але ў дачыненні да кожнага канкрэтнага гармону пераважае пэўны іх клас (напр., большасць антыгармонаў для антыандрагенаў з’яўляюцца стэроідамі, для бялковых гармонаў — бялкамі). Валодаюць высокай спецыфічнасцю: напр., антыэстрагены блакіруюць у матцы дзяленне толькі эстрагенаў і не змяняюць уплыў андрагенаў. Пры гэтым уласная гарманальная актыўнасць у антыгармонах адсутнічае або нязначная. Выкарыстоўваюцца ў эксперым. і клінічнай эндакрыналогіі для вывучэння функцый эндакрынных залоз у эмбрыягенезе, выключэння іх дзейнасці без хірург. выдалення адпаведнай залозы, блакіравання гарманальных эфектаў пры развіцці гарманальназалежных пухлін, паталагічных зменах палавых паводзін і інш.

т. 1, с. 395

ГАРМАНА́ЛЬНЫЯ ПРЭПАРА́ТЫ,

рэчывы, якія маюць у сабе гармоны або іх сінт. аналагі і ўжываюцца для гармонатэрапіі. Атрымліваюць іх з залоз унутр. сакрэцыі жывёл або сінтэтычна. Па хім. будове належаць да бялковых ці пептыдных рэчываў (прэпараты гармонаў гіпаталамуса, гіпофіза, парашчытападобнай і падстраўнікавай залоз), вытворных амінакіслот (прэпараты шчытападобнай залозы), стэроідных злучэнняў (прэпараты кары наднырачнікаў і палавых залоз).

Гарманальныя прэпараты гіпаталамуса і гіпофіза — кортыкатрапін, які стымулюе дзейнасць кары наднырачнікаў, самататрапін — рост арганізма, тыратрапін — сакрэцыю гармонаў шчытападобнай залозы, саматастацін прыгнечвае выпрацоўку гармону росту, лактын павялічвае выдзяленне малака малочнымі залозамі пасля родаў, ганадатрапін стымулюе функцыю палавых залоз, аксітацын, пітуітрын — мускулатуру маткі, вазапрэсін — гладкую мускулатуру. Гарманальныя прэпараты шчытападобнай і парашчытападобнай залозы (тырэаідзін, тыратаксін, паратырэаідзін) назначаюць пры недастатковай функцыі гэтых залоз; кальцытацын рэгулюе абмен кальцыю. Гарманальныя прэпараты падстраўнікавай залозы — інсулін ужываюць пры цукр. дыябеце. Гарманальныя прэпараты кары наднырачнікаў — глюкакартыкоіды (гідракартызон, прэднізалон, дэксаметазон) рэгулююць функцыі наднырачнікаў, маюць процізапаленчыя і проціалергічныя ўласцівасці, мінералакартыкоіды назначаюць пры Адысонавай хваробе. Гарманальныя прэпараты жаночых палавых залоз — эстрагены (эстрадыёл, сінестрол) ужываюць пры аменарэі, у клімактэрыяльны перыяд, гестагены (прагестэрон, прагнін) выкарыстоўваюць для прафілактыкі выкідышаў, пры парушэнні менструацыі. Гарманальныя прэпараты мужчынскіх палавых залоз (тэстастэрон) ужываюць пры функцыян. недастатковасці гэтых залоз. Гл. таксама Гармоны.

А.С.Захарэўскі.

т. 5, с. 63

ГАРМО́НЫ

(ад грэч. hormaō прыводжу ў рух),

біялагічна актыўныя рэчывы, якія выдзяляюцца залозамі ўнутр. сакрэцыі ці спецыялізаванымі клеткамі. Спецыфічна ўздзейнічаюць на інш. органы і тканкі, забяспечваючы інтэграцыю біяхім. працэсаў у жывых арганізмах. Пад кантролем гармонаў адбываюцца ўсе этапы развіцця арганізма з моманту яго зараджэння, асн. працэсы яго жыццядзейнасці (ад транспартавання іонаў да счытвання генома, гл. Гарманальная рэгуляцыя). Эфекты дзеяння гармонаў выяўляюцца на ўзроўні цэласнага арганізма (напр., у зменах паводзін), асобных яго сістэм (нерв., стрававальнай, рэтыкулаэндатэліяльнай і інш.), органаў, клетак і іх арганел, ферментных сістэм і асобных ферментаў, на малекулярна-атамным і іонным узроўнях. Парушэнні сакрэцыі гармонаў (іх недахоп або лішак) вядуць да ўзнікнення эндакрынных хвароб, парушэнняў абмену рэчываў, утварэння злаякасных пухлін, развіцця аўтаімунных і інш. хвароб.

Вядома шмат гармонаў і гармонападобных рэчываў, у т. л. больш за 40 у млекакормячых. Іх класіфікуюць па месцы ўтварэння (гармоны гіпофіза, гармоны шчытападобнай залозы, гармоны наднырачнікаў і інш.) і па хім. прыродзе — стэроідныя (андрагены, эстрагены, кортыкастэроіды), пептыдна-бялковыя (інсулін, самататропны, лютэнізавальны, фалікуластымулявальны гармон і інш.), вытворныя амінакіслот (адрэналін, норадрэналін, тыраксін, трыёдтыранін і інш.), простагландзіны. Для гармонаў характэрны надзвычай высокая біял. актыўнасць (дзейнічаюць у мікраскапічных дозах), спецыфічнае і дыстатнае (аддаленне ад месца сінтэзу) дзеянне. Шэрагу гармонаў і гармонападобных рэчываў (т.зв. гарманоідаў, парагармонаў ці тканкавых гармонаў) уласціва мясц. дзеянне, якое рэалізуецца шляхам мясц. дыфузій (паракрынныя гармоны) і праз уплыў на клеткі, якія іх сінтэзуюць (аўтакрынныя гармоны); нейрамедыятары, сінтэзаваныя нерв. клеткамі, вылучаюцца непасрэдна нерв. канцамі. Гармоны адрозніваюцца па працягласці дзеяння: у нейрамедыятараў вымяраецца мілісекундамі, у пептыдных гармонаў — секундамі, у бялковых — мінутамі, у стэроідных — гадзінамі, у тыэроідных гармонаў — суткамі. Залежна ад хім. будовы малекул гармоны ўзаемадзейнічаюць з рэцэптарамі ў розных частках клеткі: стэроідныя ў цытаплазме, тырэоідныя ў ядры, бялкова-пептыдныя на вонкавым баку мембраны. Узаемадзеянне гармонаў з рэцэптарамі прыводзіць да актывацыі апошніх і фарміравання адпаведнай метабалічнай рэакцыі.

У раслін рэчывы, падобныя да жывёльных гармонаў, наз. фітагармонамі.

В.К.Кухта.

т. 5, с. 65

БІЯАРГАНІ́ЧНАЯ ХІ́МІЯ,

галіна арганічнай хіміі, якая вывучае сувязь паміж будовай арган. рэчываў і іх біял. функцыямі. Выкарыстоўвае пераважна метады арган. і фіз. хіміі, таксама фізікі і матэматыкі. У біяарганічнай хіміі даследуюцца біяпалімеры (бялкі, тлушчы, вугляводы, ферменты, нуклеінавыя кіслоты і інш.), нізкамалекулярныя біярэгулятары (вітаміны, гармоны, прастагландзіны, антыбіётыкі, ферамоны і інш.); сінт. біялагічна актыўныя злучэнні, у т. л. лекі, пестыцыды, гербіцыды і інш. Спалучае аналіз хім. структуры, прасторавай будовы арган. злучэння з яго сінтэзам, мадыфікацыяй і вывучэннем хім. дзеяння ў сувязі з біял. функцыямі.

Склалася на мяжы біяхіміі і арган. хіміі, з’явілася лагічным працягам хіміі прыродных злучэнняў. Найб. значныя этапы станаўлення біяарганічнай хіміі: адкрыццё α-спіральнай структуры бялкоў (Л.Полінг), вызначэнне хім. будовы нуклеатыдаў (А.Тод), амінакіслотнай паслядоўнасці інсуліну (Ф.Сенгер), працы па канфармацыйным аналізе біялагічна актыўных злучэнняў (Д.Бартан, У.Прэлаг), поўны хім. сінтэз рэзерпіну, хларафілу, вітаміну B₁₂ (Р.Вудвард). У Расіі і СССР уплыў на развіццё біяарганічнай хіміі зрабілі працы А.М.Бутлерава, М.Дз.Зялінскага, А.Е.Арбузава, У.М.Радыёнава, А.М.Белазерскага, І.М.Назарава, М.А.Праабражэнскага, М.М.Шамякіна, Ю.А.Аўчыннікава і інш. У 1960—70-я г. пачалі выкарыстоўваць у сінтэзе ферменты, напр., для камбінаванага хіміка-энзіматычнага сінтэзу гена (Г.Карана). Энзімалагічныя метады сінтэзу далі магчымасць выбіральна ператвараць прыродныя злучэнні і атрымліваць новыя біялагічна актыўныя пептыды, алігацукрыды, нуклеатыды і нуклеінавыя кіслоты. У 1970—80-я г. інтэнсіўна развіваюцца сінтэз алігануклеатыдаў і генаў, мембраналогія, аналіз структуры складаных бялкоў, сярод якіх трансаміназа, β-галактазідаза, ДНК-залежная РНК-полімераза, γ-глабуліны, інтэрфероны і мембранныя бялкі (адэназінтрыфасфатаза, бактэрыярадапсін, цытахромы P-450); даследуюцца будова і механізм дзеяння нейрапептыдаў — рэгулятараў вышэйшай нерв. дзейнасці. Біяарганічная хімія звязана з практычнай медыцынай і сельскай гаспадаркай (стварэнне імунахім. сродкаў мікрааналізу біялагічна актыўных рэчываў, сінтэз антыбіётыкаў, гармонаў, вітамінаў, стымулятараў росту раслін і рэгулятараў паводзін жывёл і насякомых), біятэхналогіяй, хім. і мікрабіял. прам-сцю. Спалучэнне метадаў біяарганічнай хіміі і геннай інжынерыі дало магчымасць атрымаць інсулін чалавека, інтэрферон, гармон росту чалавека і інш. біялагічна актыўныя злучэнні бялкова-пептыднай прыроды.

На Беларусі развіццё біяарганічнай хіміі пачалося пасля ўтварэння ў 1974 Ін-та біяарган. хіміі АН на чале з А.А.Ахрэмам. Вывучаюцца і даследуюцца: структуры і функцыі бялкоў, ферментаў, нуклеінавых кіслот і нізкамалекулярных біярэгулятараў (стэроідных гармонаў, прастагландзінаў), тонкі арган. сінтэз пестыцыдаў, лек. прэпаратаў і іншых фізіялагічна актыўных біяхім. злучэнняў. Даследаваны: біяхім. ўласцівасці стэроідаў і прастагландзінаў (Ахрэм, Ф.А.Лахвіч, У.А.Хрыпач), стэроідных і бялковых гармонаў (А.А.Стральчонак), нуклеатыдаў і нуклеазідаў (І.А.Міхайлопула), механізмы дзеяння акісляльна-аднаўляльных ферментных сістэм і іх мадэлявання (Дз.І.Мяцеліца, С.А.Усанаў), структура і арганізацыя мембранна-звязаных ферментаў (В.Л.Чашчын), таксама сінтэз новых лек. прэпаратаў на аснове гетэрацыклічных злучэнняў (Л.І.Ухава) і інш.

Літ.:

Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия М., 1987;

Дюга Г., Пенни К. Биоорганическая химия: Хим. подходы к механизму действия ферментов: Пер. с англ. М., 1983;

Бендер М., Бергерон Р., Комияма М. Биоорганическая химия ферментативного катализа: Пер. с англ. М., 1987.

Дз.І.Мяцеліца.

т. 3, с. 165

БЯЛКІ́,

пратэіны, прыродныя высокамалекулярныя арган. рэчывы, малекулы якіх складаюцца з астаткаў амінакіслот. Адзін з асн. хім. кампанентаў абмену рэчываў і энергіі жывых арганізмаў. Абумоўліваюць іх будову, гал. адзнакі, функцыі, разнастайнасць і адаптацыйныя магчымасці, удзельнічаюць ва ўтварэнні клетак, тканак і органаў (структурныя бялкі), у рэгуляцыі абмену рэчываў (гармоны), з’яўляюцца запасным пажыўным рэчывам (запасныя бялкі). Складаюць матэрыяльную аснову амаль усіх жыццёвых працэсаў: росту, стрававання, размнажэння, ахоўных функцый арганізма (гл. Антыцелы, Імунаглабуліны, Таксіны), утварэння генет. апарату і перадачы спадчынных прыкмет (нуклеапратэіды), пераносу ў арганізме рэчываў (транспартныя бялкі), скарачэнняў мышцаў, перадачы нерв. імпульсаў і інш.; ферменты бялковай прыроды выконваюць у арганізме спецыфічныя каталітычныя функцыі, выключна важнае значэнне ў рэгуляцыі фізіял. працэсаў маюць бялкі.-гармоны. Сінтэзуюцца бялкі з неарган. рэчываў раслінамі і некат. бактэрыямі. Жывёлы і чалавек атрымліваюць гатовыя бялкі з ежы. З прадуктаў іх расшчаплення (пептыдаў і амінакіслот) у арганізме сінтэзуюцца спецыфічныя ўласныя бялкі, дзе яны няспынна разбураюцца і замяняюцца зноў сінтэзаванымі. Біясінтэз бялкоў ажыццяўляецца па матрычным прынцыпе з удзелам ДНК, РНК, пераважна ў рыбасомах клетак і інш. Паслядоўнасць амінакіслот у бялках адлюстроўвае паслядоўнасць нуклеатыдаў у нуклеінавых к-тах. Паводле паходжання і крыніц атрымання бялкоў падзяляюцца на раслінныя, жывёльныя і бактэрыяльныя, паводле хім. саставу — на простыя (некан’югіраваныя) — пратэіны і складаныя (кан’югіраваныя) — пратэіды. Простыя складаюцца з астаткаў амінакіслот, што злучаны паміж сабою пептыднай сувяззю (—NH—CO) у доўгія ланцугі — поліпептыды, складаныя — з простага бялку, злучанага з небялковым арган. ці неарган. кампанентам непептыднай прыроды, т.зв. прастэтычнай групай, далучанай да поліпептыднай часткі. Сярод складаных бялкоў паводле тыпу прастэтычнай групы вылучаюць нуклеапратэіды, фосфапратэіды, глікапратэіды, металапратэіды, гемапратэіды, флавапратэіды, ліпапратэіды і інш. У састаў бялкоў уваходзіць ад 50 да 6000 і больш астаткаў 20 амінакіслот, што ўтвараюць складаныя поліпептыдныя ланцугі. Амінакіслотны састаў розных бялкоў неаднолькавы і з’яўляецца іх важнейшай характарыстыкай, а таксама мерай харч. каштоўнасці. Паслядоўнасць амінакіслот у кожным бялку вызначаецца паслядоўнасцю монануклеатыдных буд. блокаў у асобных адрэзках малекулы ДНК. Вядома амінакіслотная паслядоўнасць некалькіх соцень бялкоў (напр., адрэнакортыкатропнага гармону чалавека, рыбануклеазы, цытахромаў, гемаглабіну і інш.). Парушэнні амінакіслотнай паслядоўнасці ў малекуле бялку выклікаюць т.зв. малекулярныя хваробы. Амінакіслотную паслядоўнасць поліпептыднага ланцуга для малекулы гармону інсуліну ўстанавіў англ. біяхімік Ф.Сэнгер (1953). Звесткі пра колькасць адрозненняў у амінакіслотных паслядоўнасцях гамалагічных бялкоў, узятых з розных відаў арганізмаў, выкарыстоўваюць пры складанні эвалюцыйных картаў, якія адлюстроўваюць паслядоўныя этапы ўзнікнення і развіцця пэўных відаў арганізмаў у працэсе эвалюцыі.

Агульны хім. састаў бялкоў (у % у пераліку на сухое рэчыва): C—50—55, O—21—23, N—15—18, H—6—7,5, S—0,3—2,5, P—1—2, і інш. Малекулярная маса ад 5 тыс. да 10 млн. Большасць бялкоў раствараецца ў вадзе і ўтварае малекулярныя растворы. Па форме малекул адрозніваюць бялкі фібрылярныя (ніткападобныя) і глабулярныя (згорнутыя ў кампактную структуру сферычнай формы); па растваральнасці ў вадзе, растворах нейтральных соляў, шчолачах, кіслотах і арган. растваральніках вылучаюць альбуміны, гістоны, глабуліны, глютэліны, праламіны, пратаміны і пратэіноіды. Бялкі маюць кіслыя карбаксільныя і амінныя групы, таму ў растворах яны амфатэрныя (маюць уласцівасці асноў і к-т). Пры гідролізе яны распадаюцца да амінакіслот; пад уплывам розных фактараў здольныя да дэнатурацыі і каагуляцыі, уступаюць у рэакцыі акіслення, аднаўлення, нітравання і інш. Пры пэўных значэннях pH у растворах бялкоў пераважае дысацыяцыя тых ці інш. груп, што надае ім адпаведны зарад і выклікае рух у электрычным полі — электрафарэз. Структура бялкоў характарызуецца амінакіслотным саставам, парадкам чаргавання амінакіслотных астаткаў у поліпептыдных ланцугах, іх даўжынёй і размеркаваннем у прасторы. Адрозніваюць 4 парадкі (узроўні) структуры бялкоў: першасную (лінейная паслядоўнасць амінакіслотных астаткаў у поліпептыдным ланцугу), другасную (прасторавая, найчасцей спіральная прасторавая канфігурацыя, якую прымае сам поліпептыдны ланцуг), трацічную (трохмерная канфігурацыя, якія ўзнікае ў выніку складвання або закручвання структур другаснага парадку ў больш кампактную глабулярную форму) і чацвярцічную (злучэнне некалькіх частак з трацічнай структурай у адну больш буйную комплексную праз некавалентныя сувязі). Найб. устойлівая першасная структура бялкоў, іншыя лёгка разбураюцца пры павышэнні т-ры, рэзкім змяненні pH асяроддзя і інш. уздзеяннях (дэнатурацыя бялкоў), што вядзе да страты асн. біял. уласцівасцяў. Фарміраванне прасторавай канфігурацыі малекул бялку вызначаецца наяўнасцю ў поліпептыдных ланцугах вадародных, дысульфідных, эфірных і салявых сувязяў, сіл Ван дэр Ваальса і інш. Уласцівасці бялкоў залежаць ад іх хім. будовы і прасторавай арганізацыі (канфармацыі). Наяўнасць некалькіх узроўняў арганізацыі Б. забяспечвае іх вял. разнастайнасць у прыродзе (напр., у клетках бактэрыі Escherichia coli каля 3000 розных бялкоў, у арганізме чалавека больш за 50 000). Кожны від арганізмаў мае ўласцівы толькі яму набор бялкоў, па якім ён можа быць індэнтыфікаваны. Органы і тканкі жывых арганізмаў маюць розную колькасць бялкоў (у % да сырой вагі); 6,5—8,5 у крыві, 7—9 у мозгу, 16—18 у сэрцы, 18—23 у мышцах, 10—20 у насенні злакаў, 20—40 у насенні бабовых, 1—3 у лісці большасці раслін. Па харч. каштоўнасці бялкі падзяляюць на паўнацэнныя (маюць усе амінакіслоты, неабходныя жывёльнаму арганізму для сінтэзу бялкоў сваіх тканак) і непаўнацэнныя (у складзе малекул няма некаторых амінакіслот). Сутачная патрэба дарослага чалавека ў бялках 100—120 г. Арганізм расходуе ўласныя бялкі, калі ў ежы іх менш за норму. Многія прыродныя бялкі і бялковыя ўтварэнні выкарыстоўваюць у прам-сці (напр., для вырабу скуры, шэрсці, натуральнага шоўку, казеіну, пластмасаў і інш.), медыцыне і ветэрынарыі (як лек. сродкі і біястымулятары, напр., інсулін пры цукр. дыябеце, сываратачны альбумін як заменнік крыві, гама-глабулін для прафілактыкі інфекц. захворванняў, бялкі-ферменты для лячэння парушэнняў абмену рэчываў, гідралізатары бялкоў для штучнага жыўлення). Для атрымання пажыўных і кармавых бялкоў выкарыстоўваюць мікрабіял. сінтэз. Вядуцца даследаванні па штучным сінтэзе бялковых малекул (штучна сінтэзаваны фермент рыбануклеаза і інш.). Бялкі — адзін з гал. аб’ектаў даследаванняў біяхіміі, імуналогіі і інш. раздзелаў біял. навукі.

Літ.:

Бохински Р. Современные воззрения в биохимии: Пер. с англ. М., 1987;

Ленинджер А. Основы биохимии: Пер. с англ. Т. 1—3. М., 1985;

Гершкович А.А. От структуры к синтезу белка. Киев, 1989;

Овчинников Ю.А. Химия жизни: Избр. тр. М., 1990.

У.М.Рашэтнікаў.

т. 3, с. 397