Материал: Рогожин В.В., Рогожина Т.В. Биохимия сельскохозяйственной продукции

Словарь терминов

И

ИЗОМЕРАЗЫ — это класс ферментов, катализирующих внутримолекулярные превращения (рацемизация, или эпимеризация); в названии фермента присутствует слово «рацемаза» (аланин-рацемаза, метионинрацемаза, гидроксипролин-рацемаза, лактат-рацемаза и др.), «эпимераза» (альдоза-1-эпимераза, рибулозофосфат-4-эпимераза, UDP-глюкуронат- 4-эпимераза и др.), «изомераза» (рибозофосфат-изомераза, ксилозо- фосфат-изомераза, глюкозаминфосфат-изомераза и др.), «таутомераза» (фенилпируват-таутомераза, оксалоацетат-таутомераза), «мутаза» (фос- фоглицерат-мутаза, метиласпартат-мутаза и др.). И. подразделяются на 5 подклассов.

ИЗОФЕРМЕНТЫ (изоэнзимы) — группа ферментов, выполняющих идентичную каталитическую функцию у одного биологического вида, но отличающихся между собой по структуре и ряду физико-химических свойств (электрофоретической подвижностью, растворимостью, каталитическими константами) вследствие генетически обусловленных небольших различий в первичной структуре, которые проявляются при формировании нативной структуры ферментов.

ИНГИБИРОВАНИЕ — процесс, при котором в зависимости от типа ингибирования ферментативная реакция в присутствии ингибитора замедляется или полностью останавливается.

ИНГИБИТОР — это вещество, замедляющее или полностью останавливающее скорость ферментативной реакции, которое по той или иной причине частично или полностью препятствует образованию продуктивного фермент-субстратного комплекса; ингибиторами могут быть лекарственные препараты, яды и другие вещества.

ИНТРОН (вставка) — участок в первичной последовательности ДНК, транскрибируемый в структуру преРНК (информативность которого пока не установлена), вырезаемый ферментами в процессе сплайсинга из преРНК.

К

КАТАБОЛИЗМ (катаболические пути) — процессы ферментативного расщепления биологических молекул (углеводов, жиров и белков), сопровождающиеся выделением свободной энергии и запасением ее в форме энергии фосфатных связей АТФ.

КАТАЛИТИЧЕСКАЯ КОНСТАНТА (kcat) — величина, показывающая эффективность превращения субстрата в активном центре фермента; при этом чем большие значения принимает К.к., тем значит быстрее и эф-

523

Словарь терминов

фективнее превращается субстрат в активном центре фермента в ходе каталитического процесса.

КИНЕТОХОР — белковый комплекс, собирающийся на специализированной последовательности хромосомной ДНК (центромера), к которому присоединяются микротрубочки веретена, образующиеся во время деления клетки.

КЛЕТОЧНАЯ МЕМБРАНА (плазмалемма) — структурное образование, изолирующее внутреннее содержание клетки от окружающей среды; К.м. состоит из упорядоченно расположенных молекул белков, липидов и углеводов; наружный и внутренний слои элементарной мембраны образованы белковыми молекулами, а между ними находятся два липидных слоя; белки располагаются как на поверхности К.м., так и пронизывают ее насквозь, формируя проводные каналы транспортных систем метаболитов клетки; поверхность К.м. обращенная наружу, отличается по химическому составу от внутренней; К.м. обладает избирательной проницаемостью, регулируя таким образом движение веществ в клетку и из клетки.

КЛЕТОЧНЫЙ ЦЕНТР — органоид, находящийся вблизи ядра клеток; состоит из двух маленьких телец цилиндрической формы (центриолей), расположенных под прямым углом друг к другу; К.ц. содержат ДНК и относятся к самовоспроизводящимся органоидам цитоплазмы; К.ц. участвуют в делении клетки, с них начинается рост микротрубочек, формирующих веретено деления.

КОДОН — это три последовательно соединенных мононуклеотида в мРНК, кодирующих определенную аминокислоту; генетический код для аминокислот является вырожденным, т. к. некоторые аминокислоты закодированы 2…6 кодонами; всего имеется 64 кодона, три из которых не кодируют никакой аминокислоты; УАГ, УАА и УГА — обозначают конец матрицы: на этих триплетах обрывается дальнейшее наращивание пептидной цепи — терминирующие триплеты.

КОМПАРТМЕНТЫ — отдельные специализированные элементы системы; так, например, в клетках это органоиды, мультиферментные комплексы и т. д.

КОМПЛЕМЕНТАРНОСТЬ ДНК — специфическое расположение азотистных оснований двух цепочек ДНК, избирательно соединенных между собой водородными связями (А=Т, Г≡Ц), обеспечивающее взаимную повторяемость нуклеотидов в цепях ДНК в обратной последовательности.

КОНКУРЕНТНОЕ ИНГИБИРОВАНИЕ — это тип ингибирования, когда субстрат и ингибитор конкурируют за участок связывания в активном центре фермента, причем связывание ингибитора препятствует последующему связыванию субстрата и его превращению.

КОНКУРЕНТНЫЙ ИНГИБИТОР — соединение, структура которого сходна со структурой субстрата; К.и. способен связываться в активном

524

Словарь терминов

центре фермента, занимая место субстрата, препятствуя его связыванию, что приводит к снижению скорости ферментативной реакции.

КОНСТАНТА МИХАЭЛСА (Km) — константа, по величине которой можно определить сродство субстрата к ферменту, а также возможность образования фермент-субстратного комплекса при протекании каталитического процесса в условиях стационара; кроме этого, К.М. определяется как величина, численно равная концентрации субстрата при скорости ферментативной реакции, составляющей половину максимальной.

КОФАКТОР (кофермент) — низкомолекулярное соединение небелковой природы, связанное с апобелком нековалентными связями в активном центре и участвующее в каталитическом процессе; в отсутствие кофермента фермент не активен и каталитическая реакция не протекает; к коферментам относятся: НАД, НАДФ, ФАД, ТПФ и др.; предшественниками некоторых К. являются витамины В1 (тиамин) → ТПФ (тиаминпирофосфат), В2 (рибофлавин) → ФАД (флавинадениндинуклеотид), В3 (пантотеновая кислота) → SHKoA, B5 (никотиновая кислота) → ФП (фосфопиридоксин), В12 (цианокобаламин) → МК (метилкобаламин), Вс (фолиевая кислота) → ТГФК (тетрагидрофолиевая кислота), Н (биотин) → КБ (карбоксибиотин).

КЭП — группировка в составе гена и иРНК, начинающаяся с 7-ме- тилгуанозина; КЭП необходим для стабилизации иРНК, предохраняя ее от расщепления 5'-эндонуклеазами.

Л

ЛИАЗЫ — это класс ферментов, катализирующих реакции разрыва С–С, С–О, С–N и других связей в субстрате без присоединения молекулы воды или окисления.

ЛИГАЗЫ (синтетазы) — это класс ферментов, катализирующих реакции соединения двух и более молекул, используя АТФ.

ЛИЗОСОМЫ (от греч. lysis — растворение, разложение и soma — тело) — органоиды, выполняющие лизирующую, т. е. разрушающую функцию; размеры Л. колеблются от 0,2 до 0,5 мкм; в Л. содержится набор гидролитических ферментов, гидролизирующих белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты, липиды и другие органические соединения при внутриклеточном пищеварении; Л. обеспечивают постоянство состава веществ в клетке; Л. участвуют в защите организма против вирусов, бактерий, инородных тел, а также удаляют отжившие клетки и их части; таким образом, Л. выполняют в клетке пищеварительную, защитную и выделительную функции.

ЛИПИДЫ — это гетерогенная группа органических веществ, нерастворимых или плохо растворимых в полярных растворителях, но хорошо

525

Словарь терминов

растворимых в неполярных растворителях; различают следующие группы липидов: жирные кислоты, нейтральные липиды, фосфолипиды, сфинголипиды, воска, стероиды.

ЛИПОГЕНЕЗ — процесс синтеза жирных кислот; протекает в цитоплазме клетки, в качестве восстановителя при Л. используется НАДФН, образующийся в пентозофосфатном цикле; синтез жирных кислот происходит при участии ацилпереносящего белка.

ЛИПОЛИЗ — процесс окисления высших жирных кислот под действием ферментов митохондриального матрикса; Л. протекает в митохондриях, куда жирные кислоты доставляются с помощью переносчика — карнитина; в процессе Л. происходят циклические превращения молекул жирных кислот с отщеплением от них двухуглеродных производных КоА СН3СО-SKoA (β-окисление жирных кислот) или одноуглеродных производных КоА (α-окисление жирных кислот); протекание одного цикла окисления жирной кислоты сопровождается синтезом по одной молекуле ФАДН и НАДН; Л. является важнейшим энергетическим процессом в клетке, который обеспечивает синтез самого большого количества АТФ: например, при окислении одной молекулы пальмитата СН3(СН2)14СООН образуется 131 молекула АТФ, две из которых используются для активации пальмитата.

ЛИПОПРОТЕИНЫ — это сложные липопротеидные комплексы, в составе которых белки (альбумин) и липиды (нейтральные липиды, фосфолипиды, холестерин и его эфиры и др.); различают несколько классов Л.: Л. высокой плотности (ЛПВП), Л. низкой плотности (ЛПНП), Л. очень низкой плотности (ЛПОНП) и хиломикроны (ХМ).

М

МАКРОЭЛЕМЕНТЫ — это элементы биогенных систем, присутствующие в организме животных и человека в миллимолярных и выше концентрациях; к этой группе элементов можно отнести Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+, P, Cl–, S; при этом их действие проявляется только в составе белков и биологически активных соединений или биогенных структур.

МАТРИЧНАЯ (информационная) РНК — синтезируется в процессе транскрипции и содержит точную копию генетической информации, закодированной в определенном участке ДНК; информация об аминокислотах, которые будут включены в первичную структуру полипептидной цепи, предается с помощью кодонов (триплетов) в составе иРНК.

МЕМБРАНЫ (от лат. membranа — перепонка) — специализированные структурные элементы клетки и ее органоидов, состоящие из липидов (фосфолипидов, насыщенных и ненасыщенных жирных кислот),

526

Словарь терминов

стеринов, гликолипидов и белков; М. выполняют следующие основные функции: барьерную, транспортную, осмотическую, электрическую, биосинтетическую, секреторную, пищеварительную, рецепторно-регу- ляторную и др.

МЕТАБОЛИЗМ (обмен веществ) — совокупность биохимических процессов, протекающих в организме и обеспечивающих его жизнеспособность.

МЕТАБОЛИТЫ — промежуточные продукты ферментативных реакций, протекающих в клетке.

МЕТАБОЛОН — надмолекулярный комплекс ферментов, катализирующих последовательные стадии метаболического пути и структурных элементов клетки, т. е. в состав М. включается не только комплекс ферментов, выполняющих определенную метаболическую функцию, но и опорный участок клеточной структуры (участок мембраны, цитоскелет и т. п.), на котором комплекс адсорбирован; примером такого М. может служить комплекс гликолитических ферментов вместе с белками в мембране эритроцитов или актин в составе цитоскелета.

МИКРОЭЛЕМЕНТЫ — к группе микроэлементов относят Mn2+, Cu2+, Zn2+, Co2+, Mo2+, I–, Cr3+, F–, Br–; действие элементов проявляется только в составе белков и биологически активных соединений.

МИТОХОНДРИИ (от греч. mitos — нить, сhondrion — зерно, гранула) — органеллы, выполняющие энергетические функции в клетке; диаметр М. около 0,1…0,5 мкм, длина — от 1 до 10 мкм; М. состоят из двух мембран (наружной и внутренней) и внутреннего пространства (матрикса); наружная мембрана М. регулирует поступление и выделение веществ; внутренняя мембрана М. образует к центру складки — кристы (ткани животных) и извилистые трубки в клетках растений, увеличивающих рабочую поверхность, на которой расположены ферменты, катализирующие окис- лительно-восстановительные реакции; в матриксе М. находятся ферменты цикла трикарбоновых кислот и ферменты, окисляющие липиды (жирные кислоты); основной функцией М. является синтез АТФ; в матриксе М. находятся рибосомы и молекулы ДНК.

МИЦЕЛЛЫ — это упорядоченные структуры гетерогенного состава, чаще всего шарообразной формы и различных размеров, формирующиеся неполярными молекулами в полярной среде или полярными молекулами

внеполярной среде (обращенные мицеллы), стабилизированные за счет слабых связей (гидрофобных, гидрофильных, ионных, водородных и др.)

вассоциированные образования под воздействием молекул растворителя и условий среды (температура, рН, ионная сила и др.).

МОБИЛЬНЫЕ ДИСПЕРГИРОВАННЫЕ ГЕНЫ (МДГ) — гены, представленные в ДНК в виде нескольких копий и перемещающиеся (мигрирующие элементы ДНК) из одной части генома в другие.

527