ЭлБиб

НАУКА — ПРОИЗВОДСТВУ

•

2004

ПИВО

НАПИТКИ

ях между собой и в то же время способ

ны к известной структурной адаптации к

молекулам субстрата. Получение полно

го представления о балансе протекающих

процессов, связанных с биокомплексами,

требует весьма сложной эксперименталь

ной и аналитической работы, но тем не

менее следует учитывать, что молекулы

данных соединений могут принимать уча

стие в процессах биосинтеза ферментов

в виде двух форм, возможно существую

щих одновременно, — цельных молекул

и субстанций, образующихся при их раз

ложении. Особого внимания заслужива

ют аминокислоты, которые, согласно со

временным представлениям о формиро

вании активных центров ферментов,

включаются в этот процесс. Естественно,

это относится и к аминокислотам —про

дуктам разложения молекул биокомплек

сов. Считается, что в простых ферментах

активный центр непосредственно образу

ется определенной группировкой амино

кислотных остатков в спиральной цепи

белковой молекулы, в то время как в

сложных ферментах онформируется про

стетической группой и некоторыми при

лигающими к ней аминокислотными ос

татками.

Ионыметаллов—неотъемлемый ком

понент всех биологических систем. Мно

гие металлопротеиды содержат особые

металл простетические группы, и поэто

му важное биохимическое значение име

ет тот факт, что в организме человека

некоторые ионы металлов конкурируют

между собой за связывание с активными

центрами ферментов. Замещение метал

ла активной группы фермента на иной

металл оказывается достаточным для

полной инактивации фермента или суще

ственного снижения его активности. Эта

точка зрения подкрепляется рядом дан

ных, показывающих, что ионы металлов

конкурируют между собой за связывание

с активными центрами. Например, цин

козависимые ферменты теряют актив

ность при замене цинка намарганец. Было

найдено, что конкурирование бериллия с

магнием за связывание со специфически

ми центрами многих ферментов, в том

числе фосфоглюкомутаз ифосфотаз, при

водит к потере их активности [5].

Из перечисленных негативных факто

ров, связанных с влиянием минерально

витаминного препарата на организм,

имеет значение воздействие их на физи

ологическую активность витаминов. На

это указывает описанный в литературе

факт, сущность которого заключается в

том, что часто встречаемый в минераль

но витаминных препаратах сульфат же

леза может разрушать витамин Е, в то

время как комплекс железа с органичес

ким лигандом не вступает в реакцию с

витамином.

В связи с возможным изменением сте

пени окисления металла в молекуле био

комплексов при участии их в метаболи

ческих процессах специально был иссле

дован вопрос о том, насколько эффектив

но воздействуют на организм молекулы

биокомплексов железа и кобальта, раз

личающиеся только валентностьюметал

ла. Исследования выявили взаимосвязь

между степенью окисления центрально

го атома биокомплексов и эффективнос

тью стимулирования этими соединения

ми метаболических процессов. Оказа

лось, что наибольшей эффективностью

действия на жизнедеятельность клетки

обладали биокомплексы указанных ме

таллов с высшей степенью окисления,

равной трем. При изучении механизма

действия биокомплексов с различной сте

пенью центрального атома на клетки

было установлено, что процесс восста

новления металла происходит с выделе

нием молекулярного кислорода, который

в качестве акцептора электронов вклю

чается в процесс метаболизации углерод

содержащих соединений. Характерными

особенностьями реакции восстановления

металла и образования кислорода явля

ются, во первых, ее энергонезависимость

и, во вторых, то, что она протекает без

участия ферментов. В дальнейшем все

процессы, протекающие с участием био

комплексов, требуют затраты энергии.

Хотя изложенные факты различного

влияния биокомплексов и компонентов

минерально витаминного препарата на

организм играют существенную роль, но

все же весьма физиологическую значи

мость для биокомплексов имеют физико

химические параметры, характеризую

щие их молекулы. К ним относятся: ус

тойчивость молекулы биокомплекса, сте

рическое и стехиометрическое соотноше

ние молекул внутрисферной воды и ли

ганда, наличие во внутренней сфере раз

нохарактерных лигандов. Это представ

ление о характеристике молекул биоком

плексов прежде всего согласуется с фак

тическими данными, полученными в экс

периментах, например, изменение этих

показателей в молекуле указанных моду

ляторов биологических эффектов отра

жается на энергизации митохондрий.

Известно, что межмолекулярные

силы, определяющие взаимодействие

молекул, несмотря на их различнуюклас

сификацию, по своей природе являются

электростатическими и определяются

внешними электронными облаками. Ана

лиз функций белков показывает, что

свойства и биологические эффекты этих

соединений однозначно определяются их

пространственно временной (динамичес

кой) электронной структурой. Оптимиза

ция композиций молекул биокомплексов

приводит к формированию у них стерео

электронной структуры, свойственной

для каждого состава молекулы. Взаимо

действие электронных облаков молекул

белков и биокомплексов приводит к фор

мированию ферментов с новой стерео

электронной структурой, которая обус

ловливает значительные конформацион

ные изменения как в белковой их части,

так и в активных группах, включающих

биокомплексы. Стереоэлектронные изме

нения и конформационные изменения в

структуре белка фермента и его активной

группы имеют большое значение для его

биологической активности. В конкрет

ном случае это отразилось на повышении

уровня каталитического действия внут

риклеточных ферментов.

Один из факторов, вызывающих изме

нения в структуре белка, может быть свя

зан с изменением расстояния между спи

ральными цепями. Например, их сближе

ние делает молекулу белка более жест

кой, что обеспечивает стабилизирующее

действие против субстратов, вызываю

щих денатурацию фермента в результа

те раздвижения спиральных цепей и воз

можности восстановления активности

при обращении денатурации. Таким об

разом, при действии биокомплексов на

клетку имеет место формирование струк

турно модифицированных молекул фер

ментов, которые, как показали исследо

вания, обладают повышенным уровнем

каталитического действия по сравнению

с ферментами, синтезируемыми в клетке

в отсутствие биокомплексов.

Итак, совокупность указанных факто

ров в значительной мере объясняет вы

сокую эффективность и специфичность

биогенетических предшественников про

стетических групп ферментов по сравне

нию с минерально витаминным препара

том. В пользу значимости биокомплексов

в регулировании активности метаболиз

ма клеток свидетельствуют данные о по

вышении энергизации митохондрий, а

следовательно, энергетического обеспе

чения всех физиологических процессов,

происходящих вживом организме. Повы

шение энергетики организма свидетель

ствует о сбалансированном росте энерге

тического и конструктивного обмена кле

ток, указывающем, в свою очередь, на со

гласованность сложных взаимодействий

клеточных механизмов. Естественно, что

рассогласованность клеточных механиз

мов приводит к необратимым изменени

ям в физиологии и морфологии клеток, в

конечном счете обусловливающих старе

ние клеток.

Физиолого биохимическая актив

ность клетки, коррелирующая с ее энер

гетическим ресурсом, определяет уро

вень биополя этого организма. По суще

ству, уровень биополя является специфи

ческим ответом клетки на ее физиологи

ческое состояние. При этом необходимо

полностью учесть значение хорошо изве

стного факта, сущность которого заклю

чается в том, что уровень биополя клет

ки влияет на ее биологический ритм, т.е.

на физиологические изменения клетки,

Эл ктронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека