Обмен и функции нуклеиновых кислот

БЕЛКИ

1)Переваривание белков в желудочно-кишечном тракте. Характеристика ферментов, механизмы их секреции и активации: Основой явл-ся разрыв пептидной связи.В ротовой полости белки не расщепл-ся. В желудке эндопептидазы(гидролиз пептид связи внутри полипептид цепи):пепсиноген(выр-ся главн кл-ми) под действием HCl активируется в пепсин(Рн-1,2) и расщепл их до пептонов.В 12-пер-ой пептоны по действием трипсина(трипсиноген активир в трипсин под действием энтеропептидазы, отщепл 6 а\к остатков от н конца) и химотрипсина(из химотрипсиногена—химотрипсин подейств активного трипсина и химотрипсина) до полипептидов.В кишечном соке:Экзопептидазы(катализ разрыв концев пептидной связи с освобожд концев а\к: пептоны под действием карбоксипептидазы (активир из прокарбоксипептидаз, катал отщепл от полипептидов С-конце а\к) и аминопептидазы дел-ся на аланинаминопептидазы и лейцинаминопептидазы (катализир гидролиз пептидной связи в образов котор участв n-концевой а\к,) и лейциамиопептидаза(любая n конц а\к) до три-дипетидов.Глицил-глициндипептидаза и пролилдипептидаза и пролиндипептидазы расщепл три и дипептидазы до свободных а\к, которые всасываются в воротную вену и доставл в печень,большая часть из которых в а\к фонд печени. Активация неактивного предшеств в активный белок путем отщепления огранич числа пептидов- ограниченный протеолиз.

 

2)Азотистый баланс организма и его регуляция. Суточная потребность в белках. Биологическая ценность белков. Незаменимые аминокислоты: Напр и интенс определ физиолог сост орг. При недост поступл белка с пищей происх распад собств белков ряда тканей с обр своб а/к, обеспечив синтез абсолютно необхцитопл белков, ф-ов, горм. Синтез белка подчиняется закону «все или ничего» и осуществл при условии наличии в кл полного набора всех а/к. Азотистый баланс-это соотношение кол-ва азота поступивш в организм с пищей и выдел из него.По нему можно судить о кол-ве белка.1 г. азота- 6,25 г белка. Регул осуществл нейроэндокрийной системой (соматотропн, тироксин, трийодтиронин-стим синтез белка и способ росту тканей, глюкокортикоды-усил распад белков в тканях, а в печен усил синтез) Суточн потребность-50-120г. Ценность: Чем ближе а\к состав приним в пищу белка к а\к составу белков тела тем выше его биолог ценность.Степенью усвоения пищ белка зависит также от эффективности его распада под влиянием ферментов в ЖКТ. 1г.- 16,8 Кдж. Незамен а\к:- несинтез в организме (эссенциальные): частично-аргинин(1,8г), гистидин(0,9г);полностью: валин(сут потр-0,8), изолейцин(0,7), лейцин(1,1), лизин(0,8), метионин(1,1 и част замен цистеином), фенилаланин(1,1 и частичн заменим тирозином), треонин(0,5), триптофан(0,25).

 

3)Общие пути обмена аминокислот: Общие пути преврашения:1) дезаминирование (NH2 освобожд в виде аммиака) восстановительна(+2Н), гидролитическая(+вода), внутримолекул, окислительная(+1/2О2)(1стадия ферментативна- заверш образ неустойчив промеж продукта (оксидаза); 2стадия-спонтанная-без ф-та, но с водой, распад на аммиак и альфа кетокислоту) 2) трансаминирование -межмолек перенос аминогруппы от а/к без промежут обр аммиака 3) Декарбоксилирование: альфа декарбоксилировнаие- от а\к отщепл карбокс группа,стоящ по соседству с альфауглерод атомом, продуктом явл-ся со2 и биоген амины; амегадекарбоксилир свой-но микроорган(аспарагин к-та=альфа аланин +со2) 3)Декарбоксил связано с реакц трансаминирование, обр-ся альдегид и новая а\к соответств исходной кето-кислоте.4) декарбоксил связанное с реакцией конденсацией 2-х малекул- осущ при синтезе 5аминоливулиновой кис-ты из сукцинила и сукцинилаКоА.

4)биосинтеза; 5)рацеминизации(х-на для микроорг)

 

 

4)Образование и обезвреживание аммиака в организме. Орнитиновый цикл синтеза мочевины. Его роль и связь с другими метаболическими путями. -В организме подвергается ежедневно распаду 70га/к и реакции дезаминирования и окисления образуется аммиак, являющ токсичным.Уровень аммиака в крови в норме не больше 60 мкмоль\л. Один из путей обезвреживания аммиака в организме –это биосинтез глутамина(и возможно аспаргина). Аспаргин и глутамин выделяется с мочой в небольш кол-ве, выполн функцию транспорта аммиака в нетокс. форме. Реакция биосинтеза глутамина,катализ глутаминсинтетазой: Глутамат+ АТФ+NH3—глутамин+АДФ+Р. Аспарагин синтезир-ся аспарагинсинтетазой. Часть аммиака легко связывается с альфакетоглутаровой благодаря глутаматдегидрогеназной реакцией.альфакетоглутарат+ NH3—глутамат+NH3—глутамин. Орнитиновый цикл- основной механизм обезвреживания аммиака, мочевина выводится с мочой, синтезир-ся в печени. Включает: 1 этап-синтез макроэргич соединение карбомоилфосфат- метаболически активная форма аммиака, использ для синтеза пиримид нуклеотидов, затем идет в 3 реакц: 1)NH3+со2+2атф+н2о-(N-ацетилглутамат)- NH2-со-о-Р+ 2адф+ р. 2)со2+L-глу-nh2+ атф+н2о—NH2-со-о-Р+ L-глу +АДФ 3)NH3+ СО2+АТФ—NH3-со-о-Р+ АДФ. 2 этап- конденсация карбомоилфосфата и орнитина с образованием цитрулин, катализ орнитинкарбомоил транферазой. 3)цитрулин превращается в аргинин через 2 реакций: 1)энергозависимая- это конденсация цитрулина и аспаргиновой к-ты с образов аргининосукцината 2)аргининсукцинат распад на аргинин и фумарат 4 этап-аргинин расщепл на мочевину и орнитин поддейств аргиназы. Общая формула: со2+NH3+3атф+ 2н2о+аспартат—мочевина+ 2адф+ амф+фумарат+ 2Р +РР.Один атом азота идет из мочевину, а второй из аспартата. В процессе пополнения аспартата участв три сопряж реакции: -фумарат под действ фумаразы присоед н2о и превращ в малат; -малат окисл-ся при малатдегидрогеназ с образов аксалаацетата; -оксалоацетат путем трансаминир с глутаматом образ аспартат.

 

 

5)Специфический обмен глицина и серина. Их роль в биосинтезе биологически важных веществ. Единств а/к, в молекуле кот нет ассиметричн атома углеродаГлицин играет незаменимую роль в синтезе некоторых в-в, в частности белков, пуриновых нуклеотидов, гемма, гемоглобина, парных желчных к-т, креатина, глутатиона. 1)Гли с участием тетрагидрофолиевой к-ты превращ-ся в серин 2)Гли—(треонидальдолаза)-Треонин. Основным ктаболизмом в животных тканях явл-ся его распад на со2, Nh3, N5,N10-метилентегидрофолиевую к-ту. Механизм этой реакции включает участие митохондр глицинрасщепл ферментной с-мы состоящей из 4 белков: Р-белок(содерж пиридоксальфосфат), Н-белка(липоевая к-та), Т-белка и L-белка(или липамиддегидрогеназа). Серин легко превращается в пируват под действ сериндегидратазы, т.е глицин может идти через серин на пируват. Глицин участв в обмене углеводов. Наследств повыш уровня глицина в крови обусловл недост Т или Р белка.

 

 

6)Специфический обмен фенилаланина и тирозина. Образование биологически активных продуктов. Молекулярная патология (фенилкетонурия, алкаптонурия, альбинизм). Фенилаланин полност незаменимая а\к, а тирозин полностью заменим при пост фенилаланина с пищей. Это обьясняется тем, что основной путь превр фенилал начин сего гидроксилиров в тирозин(каталиц специф фенилаланин-4-монооксигеназой). Блокирование этой реакции(про-ит при наруш синтеза фенилаланин-4-монооксигеназой в печени),приводит к фенилкетонурии – фенилпировиноградная олигофрения( замедление умственного разв ребенка,экскреция с мочой фенилпвк, накопление фенилаланина в тканях. В процессе трансаминирования тирозин превр-ся в n-оксифенилпировиногр-ую к-ту, которая про действ оксидазы окисл, декарбоксилир, гидроксилир-ся с образованием гомогентизивной к-ты при участии вит С. Затем она привращ-ся в малеилацетоуксусную к-ту. Эта в свою очередь в присутств глутатиона в фумариацетоуксусную к-ту, подверг-ся гидролизу с образов фумаровой и ацетоуксусной к-ты. Фенилаланин и тирозин яв-ся предшественниками меланинов. Вэтом важно биолог смысл при обеспечен нормальной пигментации кожи, волос, глаз при участии тирозиназы. Алкаптонурия (отсутствие оксидазы гомогентизиновой ки-ты, темная окраска мочи, экскр с мочой гомогент к-ты), альбинизм (меланоциты не синтезируют тирозиназу,которая катализирует окисление тирозина в диоксифенилаланин).

7)Специфический обмен серосодержащих аминокислот. Их роль в биосинтезе биологически важных веществ.( метионин, цистеин, цистин)1)Окислит-вост реакция: цистеин+цистеин=(цистеинредуктаза)-цистин)В процессе катоболизма сера метионина переходит в серу цистеина, а взаимопревращение цистина в цистеин осущ-ся легко. Окисление серы всех а\к сводится к окислению цистеина. Главным путем яв-ся окислит-ым, вкл-щие окисление цистеина в цистинсульфиновую к-ту, трансаминирование с альфакетоглутаратом приводит к пирувату.(цистеин =(цистеиндиоксигеназы)-цистеинсульфинат=(трансаминазу)=бетасульфинилпируват=пируват.) сульфит затем быстро окисл в тк и выводится с мочой в виде нетокс сульфатов.превращ метионина в цистеин необратимо. Катаболизм метионина происходит через цистеин. Донором метильных групп в реакциях трансметилирования явл-ся метионин-S- аденозилметионин, катали-ый метиониладенозилтрансферазой. СН3 метионина активир-ся под действием + заряда соседнего атома серы. S-аденозил метионин участвует в синтезе адреналина, креатина, тимина, фосфатидилхолина.После отщепления метил группы S- аденозилгомоцистеин подверг-ся гидролизу на аденозин и гомоцистеин, последний испол-ся в синтезе серина или дейс-ет,как акцептор в синтезе метионина

 

8)Специфический обмен триптофана и гистидина. Образование и биологическая роль серотонина и гистамина. триптофан незаменимая а\к, явл-ся предшественником серотонина и рибонуклеотида никотиновой к-ты. Один из его метаболитов индолилуксусная к-та, яв-ся ростовым фактором.95% триптофана окисл-ся по кинурениновому типу, 1%- по серотониновому. Серотонин в организме подверг-ся окислит дезаминированию с образованием индолилуксусной к-ты, кот выделяется с мочой.При повышения уровня серотонина в моче говорит о злокачественной карциноиде кишечника. Основной путь обмена приводит к синтезу НАД, уменьшая потр-ть организма в витамине РР. Триптофан под действием гемосодержащего фермента триптофан-2,3-диоксигеназы в присутствии молек кис-да прев-ся в формилкинеруин, который распадается при участии формамидазы на муравьиную к-ту и кинуренин: последний окисл-ся в 3- оксикинеруин. Дальнейшее его преврашение связана с пиродаксалевым ферментом кинурениназой, гидролизир-ий его до аланина и 3-оксиантраниловую к-ту, которая через ряд промежуточных продуктов и превращ-ся в холиновую к-ту, т.е предш-ка рибониклеотида никотиновой к-ты. Гистидин участвует в образовании глутаминовой к-ты,гистамина. При участии гистидазы и урокиназы, которая катал разрыв имидозольного кольца урокининовой к-ты с образованием имидозиопропионовой к-ты, последняя превращается в глутаминовую к-ту- регуляцияРН, транспорт аммиака, незаменим источник азоа в ряде синтеза(витамина фолиевой к-ты)

 

9)Включение аминокислот в общие пути метаболизма. Гликогенные и кетогенные аминокислоты. Привести примеры- Углеродные к-ты а\к могут вкл-ся в ЦТК через ацетил-КоА, пируват, оксалацетат, альфа-кетоглуторат и сукцинил-КоА. 1)Кетогенные -5 а\к: Фен,Лиз, Лей,Трп, Тир- явл-ся предшественниками кетоновых тел, в частности ацетоуксусной к-ты. 2)Гликогенные – остальные –служат в организме источником углеводов, в частности глюкозы. Подобный синтез углеводов усиливается при некоторых паталогич состояниях, например при сахарном диабете, а также при гиперфункции коркового ве-ва надпочечников и введение глюкокортикоидов. Разделение а\к на кетогенные и гликогенные носит условный арактер, поскольку отдельные участки углеродных атомов Лиз, Трп, Фен, Тир могут вкл-ся и в молекулы предшественников глюкозы, например Фен и Тир- в фумарат. Истинно кетогенной а\к яв-ся только Лейцин.

 

 

10)Молекулярная патология обмена аминокислот (фенилкетонурия, алкаптонурия, альбинизм, лейциноз). Фенилкетонурия - причина заболевания –наследсвенно обусловленный недостатком фенилаланин-4- монооксигеназы, вследствии чего метаболическое превращение а\к фенилаланина в тирозин блокировано. Результат- накопление в организме фенилаланина и появление его в моче. Алкаптонурия- причина в недостатке оксидазы гомогентензивной к-ты.В крови увеличивается содержание гомогентензивной к-ты – одного из метаболитов обмена тирозина. Моча на свету темнеет. Альбинизм - меланоциты не синтезируют тирозиназу,которая катализирует окисление тирозина в диоксифенилаланин. Лейциноз -наследственое заболевание, связанный снарушением декарбоксилированием альфа кетокислот(вследствии дефектного синтеза дегидрогеназного комплекса, что приводит к накоплению альфакетокислот и экскреции с мочой). Болезнь набл-ся у детей, что связано с поражением ЦНС и летальный исход.

 

11)Катаболизм гемоглобина. Образование и обмен билирубина. Дифференциальная диагностика желтух. После распада эритроцитов разрушается гемоглобин. Распад гемоглобина в печени начинатся с разрыва альфаметиновой связи,катализируемый НАДФ и приводит к образования вердоглобина. В молекуле вердоглобина сохр атом железа и белковый компонент. Затем распад гемоглобина происходит спонтанно с выходом железа, белка глобина и образование одного желчного пигмента биливердина,который восстанавливается в печени в билирубин, затем из печени он поступает в желчный пузырь. Билирубин образовавшиися в клетках системы макрофагов, называется свободным или непрямым

вследствии плохой растворимости в воде он легко адсорбируется в белкахплазмы крови и для его определения в крови необходимо предварительное осаждение белков спиртом.Обший блирубин=4-26 мкмоль\л; 75%-непрямой, 25%-прямой.Непрямой билирубин, поступая с током крови в печень, подвергается обезвреживанию при связывании с глюкуроновой ки-ой. В результате к непрямому билирубину присоединяется 2 остатка глюкур-ой к-ты и обр-ся билирубиндиглюкоронид, хорошо раствормиым в воде. В желчи- прямой билирубин. Содержание прямого и непрямого резко меняется при поражении печени. Превращение билирубина в в кишечнике под действ бактерии отщепл гликуронов к-та и освобод билирубин подвергается стеркобилиноген, который выводится из кишечника. В сутки чел выдел 300г стеркобилиногена. Промежуточным процессом яв-ся уробилиноген, который поступ по воротной вене в печень где превр-ся моно и дипирольных соединения. Если с мочой выдел-ся много уробилиноге это свидетел-ет о печеночной недостаточности или гемолитеческая желтуха. Исчезновение уробилиногена из мочи при наличии билирубина и биливердина говорит о полном поступл желчи в кишечник.

Повышение в крови непрямого может быть следствием повышенного гемолиза, при снижении способности гепатоцитов захватывать билирубин из плазмы кр, обусловл недостаточной трансферазной активн кл печени.

Повыш в крови прямого – нарушение оттока желчи по внепеченочным желчным путям(механич желт)

Гемолит (надпечен)-уровень непрямого в сыворотке крови при гемолизе повышен, а прямого (связанного) – норм, нет билирубинурии, т.к через неповрежденный печеночный фильтр прох только прямой. В моче и кале много уро и стеркобилина.

Паренхим желт – повыш уровень прямого. Страдает печеночная клетка.(гепатит)

Обтурационная (механ) – увеличив уровень прямого. (наруш оттока желчи по внепеченочным путям)

 

12)Катаболизм нуклеопротеинов. Патология пуринового обмена- Полимерные молекулы нукл к-т расщепл гидролитич путем при участии специф ф-ов – нуклеазы. Эндонуклеазы -разрыв внутр межнукл связи в молекулах ДНК И РНК. Экзонуклеазы – отщепление концевых мононуклеотидовили олигонукл. Дезоксурибонукл 1 – катализ разрыв внутр фосфодиэфирных связей в одной из 2х цепей ДНК между 3-м углеродныматомомдезоксирибозы и остатком фосфата(ДНКаза поджел)

Дезоксурибонукл 11 -вызывают деполимеризацию мол ДНК в р-те парных разрывовфосфодиэфирных связей обеих цепей (ДНКаза из селезенки)

Рестриктазы – катализ распад чужеродной ДНК в строго определ участках молекулы, специфич д-ие. ДНК-гликозидазы – репарация структ ДНК.

В р-те последовательного д-ия нуклеаз нукл к-ты подверг распаду до стадии рибо- и дезоксирибонуклеозид-3 и 5-фосфатов. Дальнейший распад связан с ферментативнымпревр мононуклеозидов, нуклез и далее своб азот основ. На 1 этапе д-ют 3-и 5-нуклеотидазы, катал гидролитич распад мононукл до своб нуклеозидов с отщепл неорг фосфата от С-3 или С-5 атомов углеродного остатка. На 2 эт. Перенос остатка рибозы от нуклеозида на своб фосф к-тус с образов рибозо-1-фосфата и своб азот основ.

Катаболизм нуклеопротеинов осуществл-ся в пищеварительном тракте. Под влиянием ферментов желудка, частично соляной кислоты распад на нуклеопротены и нуклеиновые кислоты, первые в кишечниек подвергаются гидролитическому расшеплению до свободных а\к. Распад нуклеин к-т происходит в тонкой кишке в основном гидролитическим путем при действии ДНК и РНКазы панкреатического сока. Продуктами ракции при действии РНКазы явл-ся пуриновые и пиримидиновые мононуклеотиды. В результате действия ДНКазы образуются динуклеотиды, олигонуклеотиды. Полный гидролиз нуклеиновых к-т до мононуклеотидов происх путем фосфодиэстеразами слизистой оболочкой кишечника. Дальше мононуклеотды под действием фосфатаз расщепл-ся до нуклеозидов и фосфорной к-ты и всасываются и часть испол-ся для синтеза нуклеин к-т в организме, а часть распад-ся на пурины и пиримидин основания. В результате катаболизма пиримидинов, проте­кающего в основном в печени, образуются хорошо растворимые конечные продукты. Имен­но этим они отличаются от конечных продуктов ка­таболизма пуринов (мочевая кислота и ее натриевая соль обладают слабой растворимостью). Конечный продукт катаболизма пуринов у чело­века— мочевая кислота. При обследовании больных с наследственной формой недостаточности фермент­ных систем катаболизма пуринов установлено, что 99% мочевой кислоты образуется из субстратов ну-клеозидфосфорилазы, функционирующей в цикле ре­утилизации пуринов. Пуриновые продукты нуклео-зидфосфорилазной реакции—гипоксантин и гуа­нин — превращаются в мочевую кислоту; промежу­точным продуктом является ксантин, образующийся в реакциях, катализируемых гуаназой и ксантинокси-дазой, в печени, тонком кишечнике и почках. К заболеваниям, которые связаны с нарушениями обмена пуринов и пиримидинов, относятся подагра, синдром Леша— Найхана, синдром Рейе, недостаточность аденозин-дезаминазы, недостаточность пуриннуклеозидфос-форилазы.

 

 

Обмен и функции нуклеиновых кислот

13)Структура и био роль нуклеиновых кислот. Типы РНК их роль. Генетич инф-ция в к-ке связана с НК- высокомолекул орг соед, обр остатками нуклеотидов(хор раств в воде,не раств в орг раств, чувств к темп и рН). Мономерными структур еденицами НК явл-ся нуклеотиды. Нуклеотиды построены из трех компонентов: пиримидинового или пуринового основания, пентозы и фосфатной кислоты. В зависимости от природы пентозного остатка нуклеотиды делятся на два типа – рибонуклеотиды и дезоксирибонуклеотиды. Строение оснований у ДНК и РНК практически одинаковы: для ДНК характерны тимин, цитозин, аденин, гуанин; для РНК – урацил, цитозин, аденин, гуанин. По особенностям структуры и ф-ции различ три основные вида РНК: рРНК (80% от всей РНК клетки) – входит в состав рибосомы и участ в синтезе полипептид цепи; мРНК (составляют около 2% от всей РНК в клетке) синтезируется в ядре на матрице ДНК, и переносит инф-цию о структуре белка к рибосоме. (мРНК называют информационными РНК). тРНК переносит аминок-ты к рибосомам

 

14)Представление об укладке ДНК в хроматине. Структура нуклеосом. Репликация ДНК. Модель строения молекулы ДНК предложили в 1953 г Уотсон и Крик. ДНК представляет собой двойную правозакрученную спираль, построенную из 2-х полинуклеотидных цепей. Основные нуклеопротеиновые структуры – это хроматин (ДНК-протеин)(в его сост происх реализация генетт информ, репликация и репарация ДНК) и рибосомы (РНК-протеин). В фазе покоя хроматин равномерно распределен по всему объему ядра. Примерно 2/3 массы хроматина сост-ют белки (1/3 – ДНК + до 10% РНК). Половина всех белков хроматина это гистоны – имеют высокое содержание лизина или аргинина, что дает им способность взаимодействовать с кислот группами ДНК. При Эл микроскопии хроматина видны образования, напоминающие бусы нанизанные на нитку. Каждая бусина содержит 8 мол гистонов и намотанную на них ДНК длиной около 150-ти нуклеотидных пар. Такую структуру называют нуклеосома. Конденсированный хроматин(гетеро) – упакован плотно,

Механизм репликации ДНК: процесс синтеза дочерней мол ДНК. Инициация и элонгация двойная спираль сначала раскруч-ся(хеликаза), ДНК-полимераза способна распознов ошибки соответствия комплем пар. Закручив синтезиров молекул по принципу суперспирализации, компактизация. Цепи мол ДНК расход и образ репликационную вилку, каждая из них станов матрицей синтеза новой цепи.обр 2 новые 2спиральныемол ДНК

 

15)Бихим основы хранения наслед прзнаков. ответственными за передачу признаков по наследству яв-ся хромосомы. С определенным участком хромосомы передается ген. Ген – участок молекулы ДНК содержащий инф-цию о синтезе одного полипептида. Всему набору признаков орг-ма соответствует набор генов всех хромосом – генотип. Механизм передачи признаков включает самовоспроизведение (репликацию) генотипа; в результате чего генотип клетки удваивается и при последующ делении дочерние кл-ки получ по полному набору генов. Последов-ть аминок-т в белке опред-ся послед-тью нуклеотидов в мол ДНК, его ген кодом- способ кодирования амонокисл последоватбелков при помощи последов нуклеотидов. Код имеет основные св-ва: 1) Триплетность – одну аминок-ту кодирует три нуклеотида. 2) Вырожденность – одну аминок-ту кодируют от 2 до 4 триплетов. 3) Неперекрываемость – нуклеотид одного триплета не может входить в состав соседнего триплета. 4) Универсальность – код един для всех живых организмов.

 

16)Транскрипция. Интроны и экзоны. Созревание мРНК. Транскрипция – синтез молекулы иРНК на матрице ДНК в ядре, перенос инф с ДНК на рнк. Все синтезированные молекулы РНК имеют структуру комплементарную матрице т.е. одной из цепей ДНК. Транскр катал-ся ферментом ДНК-зависимой-РНК-полимеразой. Процесс синт РНК в напр от 5-к 3 концу. Инициация – зависит от последоват ДНК вблизи транскрибируемой последовательн и от наличия или отсутствия различных белковых факторов. Элонгация – переход от инициац сопровожд разрывом связей между ф-ом, промотором, факторами инициации транскрипции.фаза заканч после освобождения растущего транскрипта. По мере движения РНК-полим по матрице впереди нее происх расплетение, а позади- восстановл двойной спирали ДНК. Одновременно освобожд очередное звено растущей цепи РНК из комплекса с матрицей и РНК-полим. Терминация -завершается разрезанием РНК, после чего к ее3 концу ф-т добавляет несколько аденинов

 

17)Трансляция. Общая схема и отличия биосинтеза белка у прокариот и эукариот. Транс-ция это синтез полипептид цепочки – первич структуры белковой мол-лы. Синтез нач с N конца и заверш С концом. Весь процесс можно разделить на 2 этапа. 1) активиров а/к 2)трансл,. Последоват нуклеотидов матричной РНК перевод в аминокисл последоват синтезирующегося белка. Происходит она в цитоплазме в рибосомах на иРНК. Весь процесс образования пептид цепи можно разделить на три стадии: 1) Инициация синтез белка начинается с образования инициирующего комплекса. Поступившая из ядра в цитоплазму мРНК соед-ся с малой субъединицей рибосомы + большая субъед рибосомы. Met-тРНК взаимод своим антикодоном с кодонами АУГ или ГУГ на мРНК: эти кодоны наз инициирующими. 2) Элонгация – его фазы: а) Связывание аа-тРНК (аминоацил-тРНК – образование ковалент связи между а/к и тРНК) с инициир комплексом. Эта тРНК взаимод-ет и с мРНК, и с опред участками рибосомы – центрами связывания. На этот весь процесс расходуется 1 мол ГТФ. б) образ-е пептид связи. Остаток метионина с Met-тРНК переносится на аминогруппу остатка а/к в аа-тРНК. При этом получается дипептидил-тРНК. в) Трмнслокация – перемещение рибосомы относительно мРНК и дипептидил-тРНК. В рез-те этого перемещения дипептидил-тРНК оказывается в обл пептидильного центра рбосомы, при этом тРНК освобождается из комплекса. Расходуется при транслокации 2 мол ГТФ. дальнейшее удлинение пептидной цепи происходит путем повторения этих фаз. 3) Терминация удленение пептидной цепи продолжается до тех пор, пока на пути рибосомы не встретится один из терминирующих триплетов РНК – УАА, УАГ, УГА. В обл-ти этих треплетов при участи внерибосомных белков – факторов терминации происходит гидролитическое расщепление связи между пептидом и последней тРНК, и освобождается готовый белок.

18)Постсинтетическая модификация белков. В результате трансляции не всегда сразу образется функц-но актив белок. Во многих случаях необходимы дополнительные посттрансляц изменения. Примеры белков, подвеогающихся разлияч вариантам постсинт модификации: 1) Ограниченный протеолиз – инсулин образуется из проинсулина (имеет 84 аминоостатка), в рез-те отщепления части пептидной цепи под действием специф протеаз. 2) Модифекация аминок-тных радикалов – превращение пролина и лизина в гидроксипролин и гидроксилизин в коллагенах, метелирование аргенина и лизинагистонах. 3) Фосфорилирование, дифосфорилирование – козеиноген молока.

19)Регуляция биосинтеза белка на примере гис- и лак-оперона. Жакоб и Моно в 1961 г выделили теорию оперона а в 1965 получили Ноб премию. Они кормили Е. коли глк, когда в пит среду + лактоза, то бактерия ферментировала только глк. Когда глк закончилась, включился механизм ферментатирования лактозы. Жакоб и Моно предположили что существует несколько видов генов: ген-регулятор, ген-оператор, ген-промотор и структурные гены. Оперон это участок ДНК, который содержит структур и регулятор гены. На нум закодирована инф-ция. Регуляция биосинтеза белка происходит по принципу репрессии (гис-оперон) и по принципу индукции (лак-оперон). Лак-оперон. При отсутствии лактозы белок репресор (активный) прикрепляется к гену-оператору и РНК-полим не может начать считывание информации сострктурных генов. При добавлении лактозы она выступает инактиватором репрессора. Не активный репрессор отходит от гена –оператора и РНК-полим может прикрепится и начать считывание инф-ии. Синтезируются ф-ты расщепления лактозы, когда лактоза закончится репрессор снова заблокирует оператор. Гис-оперон. При отсутствии гистидина белок репрессор неактивный и ген-оператор не связан. После того как накопилось достаточно гистидина (выступает корепресором) белок репрессор активируется и связывает ген оператор, РНК-полим не может прикрепится. Синтез гистидина прекращается.

20)Молекулярная патология. Виды мутации. Мутации – стойкое изменение наследствен материала воспроизводимое в ходе репликаций и проявляющееся у потомства. Возникают М под действием различных факторов физ хим и биол природы, которые наз мутогенами. Эти изменения могут затрагивать один-единств нуклеотид ДНК (точечные мутации) или более протяженный фрагмент, целые гены, хромосомы (хромосомные аномалии) и даже весь геном (полиплоидия). Точечные М – изменение одного мономера ДНК, сопровождается изменением одной а/к белка. Миссенс-мутация – замена нуклеотида может привести к изменению смысла кодона и следовательно к синтезу измененного белва (серповклет анемия). Нонсенс-мутация – образование стоп кодонов УАА, УАГ, УГА – приводит к обрыву синтеза белка. Делеция – утрата одного и добавление др мономера ДНК. Это приводит к синтезу белка с бессмысленной послед а/к. Серпов анемия – это забол развивается при содержании в эр-тах только HbS. HbS отличается от HbA лишь одной а/к в 6-м положении бета-цепи N-конца (Глу –> Вал), что и определяет большую скорость разрушение эр-тов. Талассемия – генетически обусловленное нарушение синтеза одной из цепей гемоглобина. Если угнетается синтез бета-цепей, то развивается бета-таласемия, а если дефект синтеза альфа-цепей – альфа-таласемия. Талассемия хар-ся гиперплазией и разрушением костного мозга, поражением печени, селезенки, деформацией черепа и сопровождается тяжелой гемолитич анемией.