Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://kvant.mccme.ru/pdf/2001/03/13.pdf Дата изменения: Fri Dec 23 19:26:22 2005 Дата индексирования: Tue Oct 2 00:11:00 2012 Кодировка: Windows-1251 Поисковые слова: ориентация спинов

,
.
во многих отношениях, является лизоцим. Во-первых, лизоцим это фермент. А ферменты, как известно, это биологические катализаторы, благодаря которым в клетках происходят многие химические превращения. Во-вторых, лизоцим обнаружен практически во всех живых организмах. Так, у позвоночных он содержится в слезах, в слюне, селезенке, легких, почках, лейкоцитах, а также в других местах и частях тела и выполняет функции неспецифического антибактериального барьера. Попросту говоря, он способен разрушать клеточную стенку бактерий и микробов и тем самым приводить их к погибели, или, выражаясь по-научному, к лизису. В-третьих, благодаря этим качествам лизоцим нашел полезное для человека применение его используют в медицине как противомикробное средство, в том числе в качестве добавки в продукты детского питания. В-четвертых, большое количество лизоцима входит в состав куриного белка. Это может быть любопытно гурманам, которые обожают крутые яйца, яйца всмятку, яичницу или другие блюда из куриных яиц. В пятых, лизоцим это белок, для которого полностью расшифрована его химическая формула, кроме того, определено пространственное расположение всех составляющих его атомов. Последнее было сделано с помощью методов рентгеноструктурного анализа (об этом чуть позже). С точки зрения современной химии, лизоцим является молекулой, которая состоит из повторяющихся звеньев аминокислот, строительных единиц всех белковых молекул, имеющих более простую химическую формулу. У лизоцима аминокислоты, чередуясь, образуют длинную цепь. Таким образом, лизоцим является полимером, или, точнее, имея в виду его биологическое происхождение, биополимером. Как
4 Квант ? 3

13



ЕЛКОМ, ПРИМЕЧАТЕЛЬНЫМ

это практически всегда происходит с белками, биологические свойства биополимеров зависят не только от химического состава, но и от того, как составляющие белок полимерные цепи уложены в пространстве. Оказывается, что незначительное отклонение в пространственной укладке этих цепей может радикально менять биологическую активность белка. Причем для полноценного функционирования белка точность укладки отдельных функциональных групп должна достигать сотых долей нанометра. Нанометр это привычная мера длины в микромире и составляет 10-9 м. В этих мерах длины размер одной молекулы куриного лизоцима составляет 2,8 Ч 3,0 Ч 3,2 нм. По сути дела молекула лизоцима имеет форму слегка сплющенного того же самого куриного яйца. Правда размеры ее меньше, чем у куриного яйца, в десять миллионов раз. Но вернемся к рентгеноструктурному анализу. И здесь снова лидирует лизоцим. Лизоцим это первый фермент, для которого методом рентгеноструктурного анализа установлено его пространственное строение, или, как говорят биологи, его третичная структура. До последнего

времени рентгеноструктурный анализ был единственным методом, с помощью которого можно было заглянуть внутрь белковой молекулы. Недавно появилась альтернативная возможность изучения белковых молекул с помощью метода ядерного магнитного резонанса. Существенным моментом для обоих этих методов является следующее. Оказывается, для того чтобы узнать, как устроена одна-единственная белковая молекула, нужно сначала строго упорядочить в пространстве сотни миллиардов таких молекул. Это сделать можно, если из белковых молекул вырастить кристалл. При рентгеноструктурном анализе такой кристалл просвечивают рентгеновскими лучами под разными углами, а затем по картине дифракции этих лучей с помощью математических методов восстанавливают расположение отдельных атомов. Чем больше и совершеннее кристалл, тем полнее и точнее получаемые данные. Для установления полной картины устройства белковой молекулы в практических экспериментах необходимо выращивать кристаллы размером более 0,1 мм. Получение белковых кристаллов

.1. , (010). 130 Ч 130