Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_1 (1123309), страница 77
Текст из файла (страница 77)
Чанге всего работают с изотопачп наиболее распространенных злемснтон, входящих в состав органических соединений, а имсппо Н, Н, С, 5, Р п О. Кроме того, используются изотопы 1, (л(а, К, Гс н Са. Помимо стабильных изо"топоа Н(зН), (з(>ь>з>) и О('»О) особенно п>прокос применение получили нестабильные (радноактнвиые) изотопы.
Колнчесп>синае измерение радиоактивности технически проще, чем определение стабилыюго изотопа. Доступность радиоактивных изотом>в с оп<оснтсльно болыпими осрнодамп полураспада делает возки>жньж> их использование в длительных эьсперичсн>ах Чувствительные методы измерения радиоактивности в сочетании с бумажной п тонкослойной хроматографией н электрафорезом — маппюе средство злн обнаружшп>я и идентификации соединений в процессе экспериментальной работы Биологические прим>кения метода изотопных индиха>оран Первое саабра>кенис, возникающее при припах>енин изотоп>юй четаднкк к решени>о биологических проблем, касается формы, в которой вводится изотоп.
Во многих экспериментах изотопный атом л>о кет влазить в состав простой молекулы: пСО>, «Н«О, 'Н>О, »ЗВаС1, (л(а1!»мРО4, К'м1. В других экспериментах органические соединения, паиеченпые по олноиу или нескольким составляя>щих их атомам, следует сначала получить путе>> арганическо>о синтеза нлн бпосинтеза Так, меченый сывороточный альбумин можно приготовить путем вклк>чения меченой ачнмакислоты а рацнан животного и паследчашего выделения альбумина из плазмы животного.
Подобным же образом "С может быть «встроен» в глюкозу при услооин проведения фотосинтеза (гл. 16) в атмосфере мСОз с последующим г!. ОБЩИЕ АСПЕКТЫ МЕТАБОЛИЗМА гндролизом крахмала, который накапливается в листьях. Нередко требуется вклкгчепие более чем одной нзотопной метки в одно н то же вещество. Такого рода задача возникает, напрнмер, прп исследовании путей превращения как углеродного скелета, так н атома азата аминокнслоты глнцнна.
Для решения этой задачи можно синтезировать '4С-глнцнн н гь)г)-глнцнн отдельно н затем, просто смешав зтн дна продукта, получить то, что в сущности представляет собой материал с двойной меткой. Соедннения с более чен одной нзотопной меткой могут также сннтезироваться методами, которые прпводнт к включению более чем одного изотопа в одну молекулу. Изотопы широко применяются в исследования взаимоогнаигений между лредгиегтвенником и продуктом, т е. яля выяснения того, превращается лн соединение А в соединение В в органнзчс. В таких зкспернментах вводят меченое соединение Л, затем соединение В выделяют, тщательно очищают и проводят определение изотопа.
Применение этой методики оказалось особенно полезным для обнаружения в организмах животных реакций, которые ранее былн доступны для исследования только в более простой системе. Посредством расщепления вещества н выяснения распределения изотопа средн его атомов можно получить сведения о механизме его превращения.
Метод изотопных индикаторов исключительно важен для измерения скоростей процессов, особенно в случае интактных животных. Количество любо~о тканевого компонента может быть довольно постоянным у находящегося в состоянии равновесия взрослого животного, но это постоянство в действительности есть результат равновесия между скоростями синтеза и распада этого компонента. До применения нзотопных индикаторов не было нн одного уловтетворнтслыгого метода для измерения скоростей этих процессов.
С помощью нзотопных индикаторов проведены исследования двоякого рода. В одном варианте пул данного соединения в органнзме предварительно метнтся посредством введення меченого материала, н затем следят за постепенным исчезновением нзотопа. В другом варианте вводится меченый изотопом предшественник н исследуется появление изотопа в продукте его превращения. Из скоростей изменения концентрация вещества, содержагцего нзотопную метку, могут вычнстяться скорости его синтеза н распада. Такого рода исследования привели к возннкнавенню концепцнн о непрерывном обнов.гении (синтез, распад н замена) определсапых составляющих организма, что отражает динамическое стационарное состояние даже при постоянном составе. Метод меченых ннднкаторов накаднт применение н прн изучснвн вопроса об анатомическом распределении того нлн иного вещества.
В этих экспериментах после введения изотопного материала проводят определение язотопа в различных тканях и полученных кз ннх продуктах, чтобы выяснить, какам образом распределяется между нкмн атом изотопа. В опытах с радиоактпвнымн изотопамн можно использовать дополнительное знспернмента.тьное средство — автпраднографню. Прн этой методике па тканевый срез аалагается фотографнческая пленка. После соответствующей экспозиции н проявлении участки пленки, расположенные близко к радиоактивным областям ткани, должны потеинеть.
Применение изотопов с требуемынн в этих опытах радиационными характеристиками позволяет осуществить разрешение на внутрпклеточном уровне. Метод изотопных надякаторов нашел также широкое применение гыгя оценки содержапнн тех бнологвческнх веществ, количество которых в тканях н жвдкостях тела очень мала. Сочетая специфические пчмунологнческне ггетодвьи с ггежгдон изотопных индикаторов, можно пценить количество некоторых колгпонентов крови, например белковых и полипептндных гормонон, а такяге четаболнтов с ннзкпй мозег.улярной массой. Этот подход, названный радиоиммуннмм ана.гигам, основан на образовании у экспериментального животнога, папрнчср у кролика, либо антитеза в результате инъекцин, либо аптигенного бетка, например позипсптилпаго горлюна, лнбо вшпества с низкой гюлекулярной массой.
которое само по себе не обладает антигсннычн свойствачн, но превращается в еиигги прп каналсптпоч связывании с опрслслсгшыгг бгсзггоггыгг переггггсчггьагг не мнтлнолцзм (гл. 29). Образующееся антктело, направленное против введенного антигена нли гаптена, можно легко пометить (обычно иодом-125). Меченая молекула антитела используется для проведения специфической реакции антктело — антнген в биологической жидкости; с помощью соответствующих методов можно сравнить количество введенной с антителом радиоактивной метки с количеством метка, которое связалось с знтнгеном в ходе указанной реакции. Во втором вари.анте анализа меченый антнген используется для того, чтобы вытеснить немеченый анткген нли гаптен в биологическую жидкость после обработки последней избыточным количеством нсмеченого антитела.
Количество связавшегося при этом меченого антигена можно легко рассчитать, пользуясь калибровочными кривыми, построенными для чистого анткгена (в различных концеспрацнях относительно соответствующей ему сыворотки). Этн методики позволяют точно измерять нанограммовыс количества веществ и, кроме того, решать такие проблемы„как скорость нсчезновения (время полу- превращения) введенного вещества, скорость распада вешестна в сосудистой системе, локализация внеденных веществ в тканях-мншених, а также степень связывання нх со специфическими рецепторами.
Литература Книги АПел Х. М., ей.. Мо1еси!аг Огйап!гаПосс апй В!о!он!са! ГипсИоп, Нагрсг апй По«с, РиЫЫЬегь, 1пс., )с)есч Уогй, 1967. Вегяал 5. А., Уа1ою Р. 5., ейя., Ме!Подь ш 1пчеяПна!(се зпй ЕйайпочПс Епйосппо1ос у, р1. 1, Оепс*га! Ме!Подо!ойу, )с)ог(Ь-Нойзпй РиЫЫЬшй Сошрапу, Ашмегйагп, 1973.
ййггйе 6. В.. ед.. 5иЬгейи1аг Сошропепйн РгерагаПоп апй ГгасПопаПоп, Ви((ег«огйж, 1опдоп, 1976. Вс(гаг Е Е, ей.. МсчяЬгапеь апй 1оп Тгапьрог1, со1з. 1 — 3, Асайепис Ргезз, 1пс., Иечс Тогй, 1970. 197!. Боагле 6. Н., ))!с.!з!оп о( 1.аЬог 1п Сейз, 26 ей., Лсайеш(с Ргеьз, 1пс., Ыесч Тогй, 1970. Вгеписй Е., Бс!снаг(г А., Гипсбопа1 Оупаш!ся о1 1Ье СеП, Лсайепис Ргезя, 1пс., )с)есч Тогй. 1968.
Сйаье 6. 6., Хсаб!ло айг Х. Е., Рг!псср1еь о( ПагПоЫо1оре Ме!Ьойо!ону, 2д ед.. Виг5еьь РиЫгэ)ипй Согпрапу, МшпеароПя, 1962. Сйгся!еаяел Н. У., Все!оййса1 Тгапзрог1, 2й ей., Айй!зоп-Феь!еу-%. Л. Веп)аш(п, 1пс.. )с)е«с Уог1с, ! 972. Свой Х. 8., Вюйепеыь апй Тигпочег о( МетпЬгапе Масгипо)еси(ея, Рачеп Ргсьь, (с)е«уогй, 1976. Х)аРгаса Е Х., СеП апй Мо!еси)аг Вю!ойу. Асайепдс Ргезз, !пс.„йе«с Уогй„ 1968 Еглясег Е., Ея!абгоой Хсс. Чг., бта(ег Е. 6., едя., Оупапися о1 Епегйу-Тгапяйис!пд МещЬгапея.
Е!ьепег, Лшя(егйаш, 1974. 6аггой А. Е., 1пЬогп Еггогя о1 Ме!аЬойяп, герпп!ей жПЬ вирр!ешеп1 Ьу Н. Нагпя, Ос(огй Еп!сетя!17 Ргеяь, Гасг Еасчп, Н. Х.. 1963. с6гееа О. Е., ей., МегпЬгапе 5(гис!иге апй Из В!о!ой!са! 1гпрог(апсе. Апп. Ы. У. Асад. 5с)., 195, 5 — 519, 1972. 'Огеелнагй Р., )тоИьосс 6. А.„ейз., Айчапсез 1п Сусйс )с(ис1ео1!йе ПезеагсЬ, чоПс 1 апй 2, Пачеп Ргеьж )с(есч Уогй, 1972. Наггсь Е Х., Тгааьрог1 апд Ассипш1а(юп ш В!о!ой(са! 5уЫешь, Зй ей., Оп!чегяйу Раг)с Ргеяз, Ва!1ипоге. 1972. Еоеюр А. 6., Ьсейечйг Р., Сей 5!гис(иге апй Гипс(юп, 2й ей., НоП, П!пейаг! апй ((с!пя!оп, 1пс., )с)е«. Уогй, 1969. 11. ОБЩИЕ АСПЕКТЫ МЕТАБОЛИЗМА Нкойон б.
Е., КаЦегу М. А., Кодзей М., Рох С. Р., едз., СЫ! 5иг!асс Кесер1игз, А1ап К. Е!ьь., 1пс., Ыетч Ъог!с 1976. НоыйоЦ А. В., Нойхгннл Е., СеП апд ОгКапейеь, 26 ед., НоИ. ЯпеЬаг1 апд %!ив!оп, 1пс., !тете Уог1г, 1976. Книиг В. К, Егеедтан К. В., едз., Ейесй о! Огибв оп СеПи1аг Соп1ггд Месиап!ьть, !/п1чсгы!у РагЬ Ргевь, Вайипоге, 1972. Кеие! Х. Р., Нелл!ай б., Еох С. Р., Сей 5Ьаре апд 5ш1все АгсЬПесйге, А!ап К.
Е!ягь !пс., Ыетч Уота, 1977, Яойег О, ед., Тйе В!о!оЕу о1 Су!ор!авт!с М1сго!иЬи!еь, Апп. Н. У. Асад. 5с!., 253, 5 — 802, 1975. КОЫьон б. А., Ви/с/1ег К. !Х/.„ои!Аег(анс! Е. !У'., СусПс АМР, Асадетк Ргеьз. 1пс., Ыетч Уог!г, !97!. Отзге!1 97. 27., Внгпя й. Н., 5!ииЦег Х. Р., Мапотей!с ТесЬп!9иеь апд Ке1а1ед МейогВ 1ог йе 5!иду о! ТЬме МесаЬо!!ят, 4й ед., ВигЕеяз РиЫ!яЫпЕ Сотрапу, М1ппсаройв, 1964. у!айне!1 Г. Н., Хйьсйег Н., едв., ТЬе Оупагтс 51гис1иге о1 СеП МетЬгапеь, Брг!пЕегНег!ад,! пс., Нети Уаг1с, 1972.
Обзорные статьи ОсОисе С., ТЬе 5ерагайоп апд СЬагас!егйа1юп о1 ЯиЬсейи!аг Рагйс!егь Нагчеу Еес1., 59, 49 — 87, !963 — 1964. Оер!егге Х. 97., Егиь1ег Х., Епхугпе Торо!о8у о! 1п1гасеПи1аг МетЬгапез, Апп, Кеч. В!осЬегп., 46, 201 — 262, 1977. Оер/егге Х. В'., КаглаоМу М. Х,, Р1авта МетЬгапез о1 Малипайап Сейгс А Кеч1ечг о1 Ме!Ьодв 1ог ТЬе1г 1во!айол апд СЬагас1ег1хайоп, Х. Сей. Вю!., 56, 275— 303, !973.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
