2021-08-27
435План:
I. Сведения о белках
II. Уровни организации белков. Строение. Форма
III. Функции белков
IV. Нуклеионовые кислоты (нк)
V. ДНК
VI. АТФ
I
Белки — полимерные молекулы из аминокислот (ак), соединенных пептидной связью. Занимают 50% от сухой массы клетки. Существует 20 аминокислот с общей формулой NH2-HC(R)-COOH, где R – радикал, NH2 – аминная группа с свойствами основания, СООН — карбоксильная группа, характерная для органических кислот и со свойствами кислот. Аминокислоты являются амфотерными, а по строению R классифицируются на: неполярные гидрофобные (аланин, валин, лейцин, изолейцин, пролин, метионин, фенилаланин, триптофан), полярные незаряженные (глицин, серин, треонин, цистеин, тирозин, аспаргин, глутамин), полярные отрицательные (аспарагиновая и глутаминовая кислоты), полярные положительные (лизин, аргинин, гистидин).
Различают заменимые и незаменимые, которые не могут синтезироваться в организме, аминокислоты.
II
Первичная (линейная) структура: полипептидная цепь из аминокислот, связанных последовательно прочными ковалентными пептидными связями между атомом углерода (С) кислотной группы и атомом азота (N) основной группы. На этом уровне невозможно выполнение специфических функций.
Вторичная структура (спираль): полипептидная цепь, закрученная в спираль, прочность обеспечивается слабыли водородными связями между углеродом и кислородом пептидных групп в соседних витках спирали.
Третичная структура (глобула): пространственная конфигурации белка за счет слабых гидрофобных связей между неполярными радикалами (компактная глобула, гидрофобная снаружи и гидрофильная внутри), водородных, электростатических (между полярными радикалами) и прочных ковалентных дисульфидных (S-S) связей.
Четвертичная (несколько глобул): соединение нескольких глобул (2-24) нековалентными связями в единые комплексы.
Утрата нативных свойств белка под разнымим фактрами — денатурация, но при быстром изменении условий до нормальных, и если не происходит разрушения первичной структуры, происходит восстановление белка — ренатурация.
По строению:
Простые\протеины — только из аминокислот.
Сложные — в составе неаминокислотный компонент.
По форме:
Глобулярные (шар или элипс)
Фибрилярные (нитевидные)
III
Функции:
Каталитическая (осуществление ферментативных реакций)
Структурная
Двигательная
Транспортная (присоединение химических элементов или БАВ и их перенос к тканям и органам)
Защитная (иммунные реакции)
Энергетическая (1г=17,6кДж)
Запасающая
Рецепторная (восприятие сигналов внутренней и внешней среды, обеспечивая ответ клетки на раздражение)
Регуляторная (нормальный обмен веществ\метаболизм)
IV
НК (лат. Nucleos – ядро) — сложные высокомолекулярные органические природные соединения из углерода, водорода, кислорода, азота и фосфора. Существует 2 типа: ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота), которые находятся в ядре, цитоплазме, органеллах, митохондриях, пластидах. У прокариот кольцевая ДНК в цитоплазме из-за отсутствия клеточного ядра.
| Особенности | ДНК | РНК |
| Строение | Двойная спираль | Одинарная цепочка, реже двойная цепочка |
| Азотистые основания | Аденин (А) = Тимин (Т) Цитозин (Ц) ≡ Гуанин (Г) | Аденин (А) = Урацил (У) Цитозин (Ц) ≡ Гуанин (Г) |
| Местонахождение в клетке | Ядро, митохондрия, пластиды, цитоплазма | Цитоплазма, рибосомы |
| Функции | Хранение ген. информации | Синтез белка (иРНК, тРНК), рРНК в составе рибосом |
V
ДНК — биополимер из 2 полинуклеотидных цепей, содержит информацию о первичной структуре белка, хранит и реализует ген.информацию. Дезоксирибонуклеотиды — мономеры цепей, сложные органические соединения из 3-х компонентов: 1. один из четырех типов оснований: пуриновых (А, Г) или пиримидиновых (Т, Ц), 2. углевода дезоксирибозы, 3. молекулы фосфорной кислоты.
Уровни организации:
Первичная: линейная полимерная молекула, мономеры которой дезоксирибонуклеотиды.
Вторичная: двойная спираль правозакрученная, реже левозакрученная, вокруг общей оси по 10 нуклеотидов в каждом витке. Последовательность соединения нуклеотидов одной цепи противоположна другой цепи (антипараллельность). Цепи объединяются в единую молекулу водородными связями между основаниями А-2Н-Т, Г-3Н-Ц по принципу комплементарности (дополнительности), отсюда правила Чаргаффа: сумма пуриновых оснований ДНК (А,Г) равна сумме пиримидиновых оснований (Т, Ц), А=Т, Ц=Г.
Третичная: нуклеопротеины, то есть соединения нк с белками гистонами, возникает суперспираль ДНК.
VI
АТФ — аденозинтрифосфат является нуклеотидом, содержит азотистое основание (аденин), рибозу и 3 молекулы фосфорной кислоты. Образуется в процессе клеточного дыхания в митохондриях. Остатки фосфорной кислоты связаны между собой макроэргической связью. При окислении АТФ освобождается энергия, а сам АТФ переходит в АДФ, а после и в АМФ. Освобожденная энергия обеспечивает все процессы жизнедеятельности клетки.
