Функции белков и липидов – Функции белков:

Содержание

Функции белков:

1. Ферментативная. Практически все ферменты являются белками.

2. Структурная (коллаген соединительных тканей (у млекопитающих составляет около 25% от общей массы белков), эластин, кератин).

3. Гормональная (инсулин, вазопрессин).

4. Транспортная (например, гемоглобин переносит О2, СО, СО2).

5. Защитная (антитела, фибрин).

6. Сократительная (актин-миозиновый комплекс).

7. Опорная (тубулин микротрубочек).

8. Двигательная. Сократимые и опорные комплексы обеспечивают все виды движения.

9. Гомеостатическая. Практически все белки обладают буферными свойствами, поддерживая постоянную величину рН.

10. Запасающая (овальбумин – запасной альбумин яичного белка).

11. Энергетическая. При гидролизе белков образуется аминокислоты, часть которых окисляется с высвобождением энергии.

Липиды. Это сборная группа органических веществ, которые плохо растворимы в воде, но хорошо растворимы в органических (неполярных) растворителях. В молекулах липидов имеются неполярные (углеводородные) и полярные (–СООН, –ОН, –Nh3) участки. Неполярные участки не смачиваются водой и называются гидрофобными. Полярные участки смачиваются водой и называются гидрофильными.

К липидам относятся триглицериды, фосфолипиды, стероиды, терпены, воски и некоторые другие вещества.

Липиды могут образовывать соединения с углеводами (гликолипиды) и белками (липопротеиды, или липопротеины).

Функции липидов:

Структурные. Фосфолипиды – основа клеточных мембран.
Энергетическая. 1 г = 38,9 кДж.
Запасающие. Твердые и жидкие жиры (триглицериды).
Регуляторные. Многие гормоны.
Защитная и теплоизоляционная. Жир.
Смазывающая и водоотталкивающая. Воска.
Метаболическая.

Углеводы, или сахара – это органические вещества, состав которых может быть описан формулой Cn(H₂O)m. К углеводам относятся моносахариды, олигосахариды и полисахариды.

Моносахариды – это простейшие углеводы. В их состав входят углерод, водород и кислород в соотношении 1:2:1. Молекула моносахарида состоит из углеродного скелета, в боковых цепях которого содержатся водород и функциональные группы (гидроксильные –ОН, альдегидные –СНО, кетогруппы =С=О).

Функции моносахаридов:

1. Играют роль промежуточных продуктов реакций.

2. Входят в состав нуклеотидов и их производных

3. Входят в состав некоторых коферментов

4. Служат основными источниками энергии при дыхании.

5. Служат исходными веществами для синтеза аминокислот, сложных углеводов и других веществ (например, аскорбиновой кислоты).

Полисахариды – это углеводы, состоящие из остатков множества моносахаридов (тысячи и десятки тысяч), связанных гликозидными связями. Гигантские молекулы (макромолекулы), в состав которых входят сходные, многократно повторяющиеся структуры, называются полимеры, а сами повторяющиеся структуры называются мономеры. Полимеры могут быть линейными и разветвленными. К полисахаридам относятся многие полимеры глюкозы: крахмал, гликоген, целлюлоза (клетчатка).

Функции полисахаридов:

1. Запасающие (гликоген у грибов и животных, крахмал у растений).

2.Структурные, или опорно-защитные (целлюлоза, муреин, мукополисахариды).

Нуклеиновые кислоты. Это фосфорсодержащие биополимеры живых организмов, обеспечивающие хранение и передачу наследственной информации. Открыты они в 1869 году швейцарским химиком Иоганном Фридрихом Мишером в ядрах лейкоцитов. В последствии нуклеиновые кислоты были обнаружены во всех растительных и животных клетках, бактериях, вирусах и грибах.

Существует два типа нуклеиновых кислот. Преимущественно в ядре содержится ДНК, в цитоплазме, а также частично в ядре содержится РНК.

Нуклеиновые кислоты обладают способностью растворяться в воде и щелочах. Биологические полимеры – нуклеиновые кислоты, распадаясь, образуют мономеры – нуклеотиды. Структурными единицами каждого нуклеотида являются остаток фосфорной кислоты (фосфат), углеводный остаток сахара, содержащего пять атомов углерода, — дезоксирибозы или рибозы.

Кроме фосфата и углеводного компонента, в состав каждого нуклеотида входят по одному из пяти азотистых оснований: аденин, гуанин, цитозин и тимин (в ДНК) или урацил (в РНК).

ДНК. Структура молекулы ДНК была предложена в 1953 году учеными Джеймсом Уотсоном и Френсисом Криком. Согласно этой модели, каждая молекула ДНК состоит из длинных, спирально закрученных вокруг общей оси полинуклеотидных цепей. Эти цепи антипараллельны, т.е. одна цепь направлена снизу вверх, а другая сверху вниз. Важнейшим условием модели Уотсона и Крика является комплементарность оснований двойной спирали ДНК. Это значит, что против каждого данного основания может находиться только комплементарное (т.е. соответствующее ему) азотистое основание. Такими комплементарными парами являются аденин и тимин, гуанин и цитозин.

Правила Чаргаффа:

Сумма молекул пуриновых оснований (А,Г) равна сумме молекул пиримидиновых оснований (Т,Ц).
Число молекул аденина равно числу молекул тимина.
Число молекул гуанина равно числу молекул цитозина.
Число молекул оснований с 6-аминогруппами (А,Ц) равно числу молекул оснований с 6-оксигруппами (Т,Г).

Репликация (самоудвоение) ДНК – это один из важнейших биологических процессов, обеспечивающих воспроизведение генетической информации. В результате репликации одной молекулы ДНК образуется две новые молекулы, которые являются точной копией исходной молекулы – матрицы. Каждая новая молекула состоит из двух цепей – одной из родительских и одной из сестринских. Такой механизм репликации ДНК называется полуконсервативным.

Реакции, в которых одна молекула гетерополимера служит матрицей (формой) для синтеза другой молекулы гетерополимера с комплементарной структурой, называются реакциями матричного типа. Если в ходе реакции образуются молекулы того же вещества, которое служит матрицей, то реакция называется автокаталитической. Если же в ходе реакции на матрице одного вещества образуются молекулы другого вещества, то такая реакция называется гетерокаталитической. Таким образом, репликация ДНК (то есть синтез ДНК на матрице ДНК) является автокаталитической реакцией матричного синтеза.

Кроме репликации ДНК к реакциям матричного типа относятся транскрипция ДНК (синтез РНК на матрице ДНК) и трансляция РНК (синтез белков на матрице РНК). Существуют и другие реакции матричного типа, например, синтез РНК на матрице РНК и синтез ДНК на матрице РНК. Два последних типа реакций наблюдаются при заражении клетки определенными вирусами. Синтез ДНК на матрице РНК (обратная транскрипция) широко используется в генной инженерии.

Все матричные процессы состоят из трех этапов: инициации (начала), элонгации (продолжения) и терминации (окончания).

Репликация ДНК

– это сложный процесс, в котором принимает участие несколько десятков ферментов. К важнейшим из них относятся ДНК-полимеразы (несколько типов), праймазы, топоизомеразы, лигазы и другие.

Главная проблема при репликации ДНК заключается в том, что в разных цепях одной молекулы остатки фосфорной кислоты направлены в разные стороны, но наращивание цепей может происходить только с того конца, который заканчивается группой ОН. Поэтому в реплицируемом участке, который называется вилкой репликации, процесс репликации протекает на разных цепях по-разному. На одной из цепей, которая называется ведущей, происходит непрерывный синтез ДНК на матрице ДНК. На другой цепи, которая называется запаздывающей, вначале происходит связывание праймера – специфического фрагмента РНК. Праймер служит затравкой для синтеза фрагмента ДНК, который называется фрагментом Оказаки. В дальнейшем праймер удаляется, а фрагменты Оказаки сшиваются между собой в единую нить фермента ДНК–лигазы.

Репликация ДНК сопровождается репарацией – исправлением ошибок, неизбежно возникающих при репликации. Существует множество механизмов репарации.

Рибонуклеиновая кислота (РНК)

РНК – это нуклеиновая кислота, мономерами которой являются рибонуклеотиды.

В пределах одной молекулы РНК имеется несколько участков, которые комплементарны друг другу. Между такими комплементарными участками образуются водородные связи. В результате в одной молекуле РНК чередуются двуспиральные и односпиральные структуры, и общая конформация молекулы напоминает клеверный лист на черешке.

Азотистые основания, входящие в состав РНК, способны образовывать водородные связи с комплементарными основаниями и ДНК, и РНК. При этом азотистые основания образуют пары А=У, А=Т и Г≡Ц. Благодаря этому возможна передача информации от ДНК к РНК, от РНК к ДНК и от РНК к белкам.

В клетках обнаруживается три основных типа РНК, выполняющих различные функции:

1. Информационная, или матричная РНК (иРНК, или мРНК). Составляет 5% клеточной РНК. Служит для передачи генетической информации от ДНК на рибосомы при биосинтезе белка. В эукариотических клетках иРНК (мРНК) стабилизирована с помощью специфических белков. Это делает возможным продолжение биосинтеза белка даже в том случае, если ядро неактивно.

2. Рибосомная, или рибосомальная РНК (рРНК). Составляет 85% клеточной РНК. Входит в состав рибосом, определяет форму большой и малой рибосомных субъединиц, обеспечивает контакт рибосомы с другими типами РНК.

3. Транспортная РНК (тРНК). Составляет 10% клеточной РНК. Транспортирует аминокислоты к соответствующему участку иРНК в рибосомах. Каждый тип тРНК транспортирует определенную аминокислоту.

Кроме того, в клетках имеются и другие типы РНК, выполняющие вспомогательные функции.

Все типы РНК образуется в результате реакций матричного синтеза. В большинстве случаев матрицей служит одна из цепей ДНК. Таким образом, синтез РНК на матрице ДНК является гетерокаталитической реакцией матричного типа. Этот процесс называется транскрипцией и контролируется определенными ферментами – РНК–полимеразами (транскриптазами).

studfiles.net

6. Углеводы и липиды, их строение и функции.

Углеводы — органические соединения, состав которых в большинстве случаев выражается общей формулой C_n(H₂O)_m (n и m ≥ 4). Углеводы подразделяются на моносахариды, олигосахариды и полисахариды.

Моносахариды — простые углеводы, в зависимости от числа атомов углерода подразделяются на триозы (3), тетрозы (4), пентозы (5), гексозы (6) и гептозы (7 атомов). Наиболее распространены пентозы и гексозы. Свойства моносахаридов — легко растворяются в воде, кристаллизуются, имеют сладкий вкус, могут быть представлены в форме α- или β-изомеров.

Рибоза и дезоксирибоза относятся к группе пентоз, входят в состав нуклеотидов РНК и ДНК, рибонуклеозидтрифосфатов и дезоксирибонуклеозидтрифосфатов и др. Дезоксирибоза (С₅Н₁₀О₄) отличается от рибозы (С₅Н₁₀О₅) тем, что при втором атоме углерода имеет атом водорода, а не гидроксильную группу, как у рибозы.

Глюкоза, или виноградный сахар (С₆Н₁₂О₆), относится к группе гексоз, может существовать в виде α-глюкозы или β-глюкозы. Отличие между этими пространственными изомерами заключается в том, что при первом атоме углерода у α-глюкозы гидроксильная группа расположена под плоскостью кольца, а у β-глюкозы — над плоскостью.

Глюкоза — это:

один из самых распространенных моносахаридов,
важнейший источник энергии для всех видов работ, происходящих в клетке (эта энергия выделяется при окислении глюкозы в процессе дыхания),
мономер многих олигосахаридов и полисахаридов,
необходимый компонент крови.

Фруктоза, или фруктовый сахар, относится к группе гексоз, слаще глюкозы, в свободном виде содержится в меде (более 50%) и фруктах. Является мономером многих олигосахаридов и полисахаридов.

Олигосахариды — углеводы, образующиеся в результате реакции конденсации между несколькими (от двух до десяти) молекулами моносахаридов. В зависимости от числа остатков моносахаридов различают дисахариды, трисахариды и т. д. Наиболее распространены дисахариды. Свойства олигосахаридов — растворяются в воде, кристаллизуются, сладкий вкус уменьшается по мере увеличения числа остатков моносахаридов. Связь, образующаяся между двумя моносахаридами, называетсягликозидной.

Сахароза, или тростниковый, или свекловичный сахар, — дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и фруктозы. Содержится в тканях растений. Является продуктом питания (бытовое название — сахар). В промышленности сахарозу вырабатывают из сахарного тростника (стебли содержат 10–18%) или сахарной свеклы (корнеплоды содержат до 20% сахарозы).

Мальтоза, или солодовый сахар, — дисахарид, состоящий из двух остатков глюкозы. Присутствует в прорастающих семенах злаков.

Лактоза, или молочный сахар, — дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и галактозы. Присутствует в молоке всех млекопитающих (2–8,5%).

Полисахариды — это углеводы, образующиеся в результате реакции поликонденсации множества (несколько десятков и более) молекул моносахаридов. Свойства полисахаридов — не растворяются или плохо растворяются в воде, не образуют ясно оформленных кристаллов, не имеют сладкого вкуса.

Крахмал (С₆Н₁₀О₅)_n — полимер, мономером которого является α-глюкоза. Полимерные цепочки крахмала содержат разветвленные (амилопектин, 1,6-гликозидные связи) и неразветвленные (амилоза, 1,4-гликозидные связи) участки. Крахмал — основной резервный углевод растений, является одним из продуктов фотосинтеза, накапливается в семенах, клубнях, корневищах, луковицах. Содержание крахмала в зерновках риса — до 86%, пшеницы — до 75%, кукурузы — до 72%, в клубнях картофеля — до 25%. Крахмал — основной углевод пищи человека (пищеварительный фермент — амилаза).

Гликоген (С₆Н₁₀О₅)_n — полимер, мономером которого также является α-глюкоза. Полимерные цепочки гликогена напоминают амилопектиновые участки крахмала, но в отличие от них ветвятся еще сильнее. Гликоген — основной резервный углевод животных, в частности, человека. Накапливается в печени (содержание — до 20%) и мышцах (до 4%), является источником глюкозы.

Целлюлоза (С₆Н₁₀О₅)_n — полимер, мономером которого является β-глюкоза. Полимерные цепочки целлюлозы не ветвятся (β-1,4-гликозидные связи). Основной структурный полисахарид клеточных стенок растений. Содержание целлюлозы в древесине — до 50%, в волокнах семян хлопчатника — до 98%. Целлюлоза не расщепляется пищеварительными соками человека, т.к. у него отсутствует фермент целлюлаза, разрывающий связи между β-глюкозами.

Инулин — полимер, мономером которого является фруктоза. Резервный углевод растений семейства Сложноцветные.

Гликолипиды — комплексные вещества, образующиеся в результате соединения углеводов и липидов.

Гликопротеины — комплексные вещества, образующиеся в результате соединения углеводов и белков.

Функции углеводов

Функция	Примеры и пояснения
Энергетическая	Основной источник энергии для всех видов работ, происходящих в клетках. При расщеплении 1 г углеводов выделяется 17,6 кДж.
Структурная	Из целлюлозы состоит клеточная стенка растений, из муреина — клеточная стенка бактерий, из хитина — клеточная стенка грибов и покровы членистоногих.
Запасающая	Резервным углеводом у животных и грибов является гликоген, у растений — крахмал, инулин.
Защитная	Слизи предохраняют кишечник, бронхи от механических повреждений. Гепарин предотвращает свертывание крови у животных и человека.

Смотри здесь анимацию о классификации и биологических функциях углеводов

Строение и функции липидов

Липиды не имеют единой химической характеристики. В большинстве пособий, давая определение липидам, говорят, что это сборная группа нерастворимых в воде органических соединений, которые можно извлечь из клетки органическими растворителями — эфиром, хлороформом и бензолом. Липиды можно условно разделить на простые и сложные.

Простые липиды в большинстве представлены сложными эфирами высших жирных кислот и трехатомного спирта глицерина — триглицеридами. Жирные кислоты имеют: 1) одинаковую для всех кислот группировку — карбоксильную группу (–СООН) и 2) радикал, которым они отличаются друг от друга. Радикал представляет собой цепочку из различного количества (от 14 до 22) группировок –СН₂–. Иногда радикал жирной кислоты содержит одну или несколько двойных связей (–СН=СН–), такую жирную кислоту называют ненасыщенной. Если жирная кислота не имеет двойных связей, ее называют насыщенной. При образовании триглицерида каждая из трех гидроксильных групп глицерина вступает в реакцию конденсации с жирной кислотой с образованием трех сложноэфирных связей.

Если в триглицеридах преобладают насыщенные жирные кислоты, то при 20°С они — твердые; их называют жирами, они характерны для животных клеток. Если в триглицеридах преобладают ненасыщенные жирные кислоты, то при 20 °С они — жидкие; их называют маслами, они характерны для растительных клеток.

1 — триглицерид; 2 — сложноэфирная связь; 3 — ненасыщенная жирная кислота; 4 — гидрофильная головка; 5 — гидрофобный хвост.

Плотность триглицеридов ниже, чем у воды, поэтому в воде они всплывают, находятся на ее поверхности.

К простым липидам также относят воски — сложные эфиры высших жирных кислот и высокомолекулярных спиртов (обычно с четным числом атомов углерода).

Сложные липиды. К ним относят фосфолипиды, гликолипиды, липопротеины и др.

Фосфолипиды — триглицериды, у которых один остаток жирной кислоты замещен на остаток фосфорной кислоты. Принимают участие в формировании клеточных мембран.

Гликолипиды — см. выше.

Липопротеины — комплексные вещества, образующиеся в результате соединения липидов и белков.

Липоиды — жироподобные вещества. К ним относятся каротиноиды (фотосинтетические пигменты), стероидные гормоны (половые гормоны, минералокортикоиды, глюкокортикоиды), гиббереллины (ростовые вещества растений), жирорастворимые витамины (А, D, Е, К), холестерин, камфора и т.д.

Смотри здесь анимацию о классификации и биологических функциях липидов

Функции липидов

Функция	Примеры и пояснения
Энергетическая	Основная функция триглицеридов. При расщеплении 1 г липидов выделяется 38,9 кДж.
Структурная	Фосфолипиды, гликолипиды и липопротеины принимают участие в образовании клеточных мембран.
Запасающая	Жиры и масла являются резервным пищевым веществом у животных и растений. Важно для животных, впадающих в холодное время года в спячку или совершающих длительные переходы через местность, где нет источников питания. Масла семян растений необходимы для обеспечения энергией проростка.
Защитная	Прослойки жира и жировые капсулы обеспечивают амортизацию внутренних органов. Слои воска используются в качестве водоотталкивающего покрытия у растений и животных.
Теплоизоляционная	Подкожная жировая клетчатка препятствует оттоку тепла в окружающее пространство. Важно для водных млекопитающих или млекопитающих, обитающих в холодном климате.
Регуляторная	Гиббереллины регулируют рост растений. Половой гормон тестостерон отвечает за развитие мужских вторичных половых признаков. Половой гормон эстроген отвечает за развитие женских вторичных половых признаков, регулирует менструальный цикл. Минералокортикоиды (альдостерон и др.) контролируют водно-солевой обмен. Глюкокортикоиды (кортизол и др.) принимают участие в регуляции углеводного и белкового обменов.
Источник метаболической воды	При окислении 1 кг жира выделяется 1,1 кг воды. Важно для обитателей пустынь.
Каталитическая	Жирорастворимые витамины A, D, E, K являются кофакторами ферментов, т.е. сами по себе эти витамины не обладают каталитической активностью, но без них ферменты не могут выполнять свои функции.

studfiles.net

1)Молекулярная структура и функции биологических мембран

Клеточная мембрана — функционально активные поверхностные структуры толщиной в несколько молекулярных слоев, ограничивающие цитоплазму и большинство органелл клетки, а также образующие единую внутриклеточную систему канальцев, складок, замкнутых областей.

Функции биомембран

— барьерная — обеспечивает регулируемый, избирательный, пассивный и активный обмен веществ с окружающей средой.

— транспортная — через мембрану происходит транспорт веществ в клетку и из клетки. Транспорт через мембраны обеспечивает: доставку питательных веществ, удаление конечных продуктов обмена, секрецию различных веществ, создание ионных градиентов, поддержание в клетке соответствующего pH и ионной концентрации, которые нужны для работы клеточных ферментов.

— матричная — обеспечивает определенное взаиморасположение и ориентацию мембранных белков, их оптимальное взаимодействие;

— механическая — обеспечивает автономность клетки, ее внутриклеточных структур, также соединение с другими клетками (в тканях).

— энергетическая — при фотосинтезе в хлоропластах и клеточном дыхании в митохондриях в их мембранах действуют системы переноса энергии, в которых также участвуют белки;

— рецепторная — некоторые белки, находящиеся в мембране, являются рецепторами (молекулами, при помощи которых клетка воспринимает те или иные сигналы).

— ферментативная — мембранные белки нередко являются ферментами. Например, плазматические мембраны эпителиальных клеток кишечника содержат пищеварительные ферменты.

— маркировка клетки — на мембране есть антигены, действующие как маркеры — «ярлыки», позволяющие опознать клетку. Это гликопротеины (то есть белки с присоединенными к ним разветвленными олигосахаридными боковыми цепями), играющие роль «антенн». Из-за бесчисленного множества конфигурации боковых цепей возможно сделать для каждого типа клеток свой особый маркер. С помощью маркеров клетки могут распознавать другие клетки и действовать согласованно с ними, например, при формировании органов и тканей. Это же позволяет иммунной системе распознавать чужеродные антигены

2)Типы и функции мембранных липидов и белков.

Мембранные липиды — это амфипатические молекулы, самопроизвольно формирующие бислои. Липиды нерастворимы в воде, однако легко растворяются в органических растворителях. В большинстве животных клеток они составляют около 5О% массы плазматической мембраны. В участке липидного бислоя размером 1 х 1 мкм находится приблизительно 5 х 1ОО тыс. молекул липидов. Следовательно, плазматическая мембрана небольшой животной клетки содержит примерно 1О липидных молекул. В клеточной мембране присутствуют липиды трех главных типов:

1) фосфолипиды

2) холестерол

3) гликолипиды.

Все они представляют собой амфипатические молекулы, т.е. у них есть гидрофильный и гидрофобный концы.

Фосфолипиды — сложные липиды, содержащие глицерин , жирные кислоты , фосфорную кислоту и азотистое соединение

Холестерин — полициклический спирт из группы стеринов.Входит в липидную часть клеточных мембран.

Холестерин содержит стероидное ядро из четырех колец и гидроксильную группу.

Гликолипиды — это липидные молекулы, принадлежащие к классу олигосахаридсодержащих липидов, которые обнаруживаются только в наружной половине бислоя, а их сахарные группы ориентированы к поверхности клетки.

К мембранным белкам относятся белки, которые встроены в клеточную мембрану или мембрану клеточной органеллы или ассоциированы с таковой. Около 25 % всех белков являются мембранными

Основные виды мембранных белков, исходя из их функции.

studfiles.net

Обмен липидов — Структура, свойства и функции белков

1 2 3 4 5 6 7 Обмен липидов.
Липиды представляют большую группу разнообразных веществ, содержащихся в животных и растительных тканях.

Общие признаки липидов.

Плохая растворимость в воде и хорошая растворимость в органических растворителях (эфире, бензоле, ацетоне).
По строению большинство липидов являются сложными эфирами.

Функции липидов.

Липиды наряду с глюкозой являются источником энергии для организма.
Многие липиды являются биологически активными веществами – гормоны, витамины, ненасыщенные жирные кислоты, простаглаандины.
Липиды являются обязательным компонентом клеточных мембран.

Классификация липидов
Важным компонентом липидов являются карбоновые кислоты с длинными углеводородными радикалами.

Жирные кислоты делят на:

Насыщенные или предельные
Ненасыщенные или непредельные

Ненасыщенные жирные кислоты делят на:

Мононенасыщенные (содержащие 1 двойную связь)
Полиненасыщенные – несколько двойных связей.

Наибольшее значение имеют полиненасыщенные жирные кислоты, содержащие 2 и более кратных связей.

Жирные кислоты
Насыщенные	Ненасыщенные
	Мононенасыщенные	Полиненасыщенные
	³	⁶

— номер атома углерода, от которого начинается двойная связь, начиная от -углерода.

Нумерация углеродных атомов в жирной кислоте начинается с карбоксильной группы. Углеродный атом метильной группы на дальнем (дистальном) конце назван -углеродом. Положение двойной связи представлено знаком ³ с номером в верхнем индексе. Индекс обозначает положение двойной связи между 3 и 4 атомами углерода, начиная с -углерода.

В настоящее время для обозначения положения двойной связи используют (омега). — это последний, удаленный атом углерода, а 3 и 6 обозначают положение двойной связи.

³ и ⁶ – жирные кислоты обладают разными свойствами и функциями.

Функции жирных кислот

Насыщенные жирные кислоты в основном энергетический материал (используются и как структурный материал).
Полинасыщенные жирные кислоты – эссенциальные соединения. Они не синтезируются в организме (линолевая) или синтезируются в недостаточном количестве.

3. ₃ – необходимы для построения клеточных мембран.

4. ₆-необходимы для синтеза регуляторных молекул: простагландинов, лейкотриенов, тромбоксанов.
В клетках человека наиболее часто встречаются следующие жирные кислоты:

Предельные:
1. Пальмитиновая	С₁₅Н₃₁СООН	16 : 0
2. Стеариновая	С₁₇Н₃₅СООН	18:0
Непредельные: (ненасыщенные)
1. Олеиновая	С₁₇Н₃₃СООН	18:1; 9 9
2. Линолевая	С₁₇Н₃₁СООН	18:2; 9, 12 6
3. Линоленовая	С₁₇Н₂₉СООН	18:3; 6, 9, 12, 6
4.Арахидоновая	С₁₉Н₃₉СООН	20:4, 5, 8, 11, 14, 6

Ненасыщенные жирные кислоты подразделяются на моно- и полиненасыщенные. Наибольшее значение имеет арахидоновая кислота и ее производные. Из арахидоновой кислоты синтезируются простагландины, простациклины и лейкотриены, тромбоксаны.

Простогландины (ПГ) содержат циклопентановое кольцо, с которым связаны две боковые цепи. В зависимости от числа двойных связей в боковых цепях различают ПГ₁, ПГ₂, ПГ₃. В зависимости от наличия кето или гидроксогруппы простогландины обозначают как А,В и так далее.

Простогландины – это короткодействующие регуляторы многих процессов (сокращения гладких мышц, кровообращения, передачи нервных импульсов, поддержания водного и электролитного баланса).

В тромбоцитах из арахидоновой кислоты образуются тромбоксаны, которые вызывают агрегацию тромбоцитов и ускоряют процесс свертывания крови.

В лейкоцитах из арахидоновой кислоты синтезируются лейкотриены. Лейкотриены являются мощными активаторами сокращения гладких мышц.

Триглицериды – это сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот. Триглицериды делят на простые и сложные. Простые триглицериды содержат 3 одинаковых остатка жирных кислот, а сложные триглицериды содержат остатки разных жирных кислот.

СН₂ОСOR СН₂ОСOR₁

| |

CHOCOR СНОСOR₂

| |

СН₂ОСOR СН₂ОСOR₃

В природных жирах преобладают жирные кислоты с четным числом углеродных атомов (С₁₆, С₁₈), с неразветвленной углеродной цепью.

К сложным липидам относятся фосфолипиды. В состав фосфолипидов входят глицерин, два остатка высших жирных кислот, остаток фосфорной кислоты и азотсодержащие соединения:

СН₂ОСOR₁

СНОСOR₂_O_{Кефалин}

| //

СН₂– О – P – O – CH₂ – CH₂ – NH₂

| _{Коламин (этаноламин)}

СН₂ОСOR₁

СН₂ОСOR₂_O_{Лецитин}

| //

СН₂– О – P – O – CH₂ – CH₂ – N(СН₃)₃

OH ^холин

СН₂ОСOR₁

СН₂ОСOR₂_OСеринфосфатиды

| //

СН₂– О – P – O – CH₂ – CH₂ – СООН

| |

OH NH₂

_серин

Фосфолипиды – дифильные соединения (есть полярная и неполярная часть).Фосфолипиды всегда расположены на поверхности раздела. Вода – неводный сегмент (клеточные мембраны).

— гидрофильная часть (глицерин)

— гидрофобные хвосты Ж.К.

R₂ в ФЛ всегда полиненасыщенная, чаще всего ₃

Производные липидов

Стериды – производные высокомолекулярных полициклических ненасыщенных спиртов. Представителем стеридов является холестерин и холестериды.

Холестерин и холестериды гидрофобны.

Холестерин входит в состав клеточных мембран, он необходим растущему организму.
Каротины синтезируются в растительных клетках, в основном -каротины. Чем больше каротинов в пище и крови, тем реже возникают злокачественные новообразования. Производные -каротинов является витамин А.

Жирорастворимые витамины А, Е, К. Сейчас витамин D относят к гормонам.

Транспорт липидов

Транспорт липидов осуществляется липопротеидами.

Липопротеид состоит из гидрофобного ядра, образованного триглицеридами и холестерином. Снаружи гидрофобное ядро окружено белком, это фактор стабильности липопротеида (заряд белковой молекулы и водная оболочка не позволяет частицам слипаться).

Фосфолипиды связаны с белком, а хвост фосфолипида погружен в гидрофобное ядро. Фосфолипиды выполняют функцию связывания за счет дифильности. Липопротеид – это не макромолекула, т.к. здесь есть гидрофобные взаимодействия, слабые полярные взаимодействия. Это надмолекулярная структура, она может терять или приобретать новые компоненты.

Хиломикроны – самые крупные липопротеиды. Имеют низкую плотность (d 0,94 г/см³).Содержат 2% белка, 98% липиды, в основном триглицериды, которые поступают с пищей.

Синтезируются в кишечнике, переносят в основном триглицериды пищи, холестерин из кишечника в жировую ткань и печень. Триглицериды в составе хиломикронов легко гидролизуются в капиллярах жировой ткани и других периферических тканях.

В составе липопротеидов обязательно есть белок. Белки липопротеидов называются аполипопротеинами. Они бывают А,В,С,Д,Е (апо А, апо Е).

Хиломикроны содержат апо-А,В,С,Е.

Плазма крови желтая, прочная, аполесцирующая жидкость. После еды плазма мутная, хилезная, из-за высокого содержания хиломикронов.

Липопротеиды очень низкой плотности – ЛПОНП (ЛОНП), плотность (0,94 – 1,006). Содержат 5 – 7% белка, остальные липиды (ТГ + холестерин). ЛПОНП транспортируют эндогенные триглицериды, которые синтезировались в печени, к жировой ткани. В крови ЛПОНП, обогащаясь холестерином превращаются в ЛНП.

Аполипопротеиды представлены апо В,С,Е.

Липопротеиды низкой плотности (ЛПНП = ЛНП) – содержат 10 – 15% белка, 50% холестерина. Основная транспортная форма холестерина и холестеридов. Образуется в плазме крови и обеспечивает перенос холестерина к периферическим тканям. Плотность = 1,006 – 1,063 ЛНП – апо-В
Липопротеиды высокой плотности (ЛПВП = ЛВП), плотность 1,063 – 1,210. 50% белка, 50% распределены между липидами. Уносят избыток холестерина от тканей к печени. Образуются в крови. ЛВП – апо-Д.

Клинициста интересуют ЛНП и ЛВП.

Альбумин + НЭЖК – транспортная форма неэстерифицированных жирных кислот.

Функции аполипопротеинов:

Аполипопротеины В легко связываются с рецептором к ЛНП и проникают в клетку.

Обмен триглицеридов.

В полости рта ТГ не подвергаются расщеплению из-за отсутствия ферментов. В желудке взрослых людей ТГ также не расщепляются, активность липазы желудочного сока низкая.

У детей в желудке, где рН желудочного сока около 5, происходит переваривание эмульгированного жира молока.

Переваривание ТГ начинается в 12-перстной кишке, после их эмульгирования желчными кислотами.

Гидролиз эмульгированных ТГ ступенчатый ферментативный процесс. Сначала гидролизуются сложноэфирные связи в положении 1 и 3, а затем 2.

Продукты гидролиза всасываются: глицерин диффундирует в клетку эпителия кишечника, жирные кислоты с короткой углеродной цепью всасываются путем диффузии, а с длинной углеродной цепью в виде холеиновых кислот. Холеиновые кислоты – это комплекс НЭЖК+2-4 молекулы желчных кислот. В слизистой кишечника комплексы распадаются, жирные кислоты по системе воротной вены идут в печень, а из глицерины и НЭЖК синтезируются эндогенные триглисериды.

Обмен триглицеридов.

Транспортные формы липидов.

хиломикроны – крупные, рыхлые, 2% белка, 98% ТГ пищи.

Плазма крови – желтая, позрачная, опалесцирующая жидкость. После еды плазма мутная, хилезная. Так будет пока хиломикроны не будут утилизированы.

ЛПОНП – 5-7% белка, остальное ТГ+холестерин, но это эндогенные триглицериды, которые синтезировались в печени.
ЛПНП – 10-15% белка, 50% холестерина. Это основная транспортная форма холестерина и холестеридов.
ЛПВП – 50% белка, остальные 50% распределены поровну между липидами.

ЛПНП приносят холестерин к тканям.

ЛПВП уносят избыток холестерина от тканей к печени.

Альбумины+НЭЖК

Белок липопротеидов – аполипротеин: А, В, С, D, Е.

Хиломикроны А, В, С, Е

ЛПОНП В, С, Е

ЛПНП В

ЛПВП D

Апо В – легко связывается с рецептором и ЛПНП проникает в клетку.

Обмен триглицеридов.

Липиды – разнообразные по химическому строению вещества, нерастворимые в воде и хорошо растворяющиеся в органических растворителях.

Значение липидов в организме:

Липиды являются одним из компонентов клеточных мембран.
Липиды являются источником энергии для организма.
Липиды входят в состав водоотталкивающих и термоизоляционных покровов.

Наиболее распространенные липиды – это нейтральные жиры или триацилглицеролы, или триацилглицериды.

Триацилглицериды – это сложные эфиры, образованные трехатомным спиртом глицерином и высшими жирными кислотами.

Природные жирные кислоты содержат четное число атомов углерода и имеют неразветвленную цепь. В состав триглециридов входят следующие предельные жирные кислоты: пальмитиновая – С₁₅Н₃₁СООН, стеариновая – С₁₇Н₃₅СООН и непредельные жирные кислоты – олеиновая – С₁₇Н₃₃СООН (содержит одну двойную связь), С₁₇Н₃₁СООН – линолевая (содержит две двойных связи), С₁₇Н₂₉СООН – линоленовая кислота (содержит три двойные связи).

Переваривание и всасывание липидов

В полости рта жиры не подвергаются расщеплению, так как слюна не содержит ферментов, расщепляющих жиры. У взрослых людей жиры проходят через желудок без изменений, так как липаза желудочного сока малоактивна.

Переваривание жиров в полости желудка играет важную роль у детей. рН желудочного сока у детей около 5,0, что способствует перевариванию эмульгированного жира молока.

Расщепление жиров пищи происходит в верхних отделах тонкого кишечника, где есть и условия для эмульгирования жиров. Наиболее мощное эмульгирующее действие на жиры оказывают соли желчных кислот.

Гидролиз эмульгированных триглицеридов под действием панкреатической липазы происходит постадийно сначала быстро гидролизуются сложноэфирные связи 1 и 3, а потом идет гидролиз 2-моноглицерида.

Основными продуктами, образующимися в кишечнике, являются жирные кислоты, моноглицериды и глицерин.

Всасывание жиров происходит в проксимальной части тонкого кишечника. Тонкоэмульгированные жиры частично могут всасываться через стенку кишечника без предварительного гидролиза. Однако основная часть жира всасывается лишь после расщепления его панкреатической липазой на жирные кислоты, моноглицериды и глицерин. Жирные кислоты с короткой углеродной цепью и глицерин свободно всасываются в кишечнике и поступают в кровь воротной вены, оттуда – в печень. В составе мицелл высшие жирные кислоты и моноглицериды переносятся от места гидролиза жиров к всасывающей поверхности кишечного эпителия.
Ресинтез жиров в стенке кишечника

В стенке кишечника синтезируются жиры специфичные для организма и отличающиеся по строению от пищевого жира.

Механизм ресинтеза тригицеридов в клетках кишечника сводится к следующему: первоначально из жирных кислот образуется ацил-КоА, после чего происходит ацилирование моноглицеридов с образование ди-, а затем триглицеридов.

Однако в эпителиальных клетках кишечного эпителия содетжатся ферменты – моноглицеридлипаза, расщепляющая моноглицериды на глицерин и жирную кислоту, и глицеролкиназа, способная превращать глицерин в глицерол-3-фосфат. Глицерол-3-фосфат взаимодействует с активной формой жирной кислоты – ацил-КоА, образуя фосфатидную кислоту, которая используется для ресинтеза тригицеридов.

Промежуточный обмен липидов.

Метаболизм липидов включает следующие основные процессы:

Расщепление триглицеридов в тканях с образованием высших жирных кислот и глицерина – липолиз.
Мобилизацию жирных кислот из жирового депо и их окисление.
Образование кетоновых тел.
Биосинтез жирных кислот.
Биосинтез триглицеридов.
Биосинтез фосфоглицеридов.
Биосинтез холестерина.

Внутриклеточный липолиз

Главным эндогенным источником жирных кислот служит резервный жир, содержащийся в жировой ткани.

Так как в качестве источников энергии могут использоваться только свободные жирные кислоты, то триглицериды сначала гидролизируются под действием липаз – до глицерина и свободных жирных кислот.

Свободные жирные кислоты из жировых депо могут переходить в плазму крови, после чего они используются тканями и органами в качестве энергетического материала.

В жировой ткани содержится несколько липаз: триглицеридлипаза, диглицеридлипаза и моноглицеридлипаза. В результате липолиза образуются глцерин и свободные жирные кислоты, которые с током крови попадают в органы и ткани, где комплекс распадается, а жирные кислоты подвергаются

1 2 3 4 5 6 7
перейти в каталог файлов

uhimik.ru

Структура, свойства и функции нуклеиновых кислот, белков, липидов вирионов.

Поделись с друзьями

В состав простых вирионов входит один тип нуклеиновой кислоты — РНК или ДНК — и белки. У сложных вирионов в составе внешней оболочки содержатся липиды и полисахариды, первые получают из клеток хозяина, вторые в виде гликопротеидов закодированы в геноме вируса.

Вирусные ДНК. В геноме вирусов содержится до нескольких сотен генов. По структуре вирусные ДНК характеризуются рядом особенностей. К ним относятся двунитевые и однонитевые ДНК, которые могут иметь линейную или кольцевую форму.

Нуклеотидные повторы, присущие как однонитевым, так и двунитевым вирусным ДНК, являются своеобразными маркерами, позволяющими отличить вирусную ДНК от клеточной. Функциональное значение этих повторов состоит в способности замыкаться в кольцо. В этой форме она реплицируется, транскрибируется, приобретает устойчивость к эндонуклеазам и может встраиваться в клеточный геном.

Вирусная РНК. Вирусные РНК по своему химическому составу не отличаются от РНК клеточного происхождения, но характеризуются разной структурой. У ряда вирусов имеется двунитевая РНК. Она может быть линейной и кольцевой. Однонитевые РНК (две группы):

1. РНК способная выполнять функцию иРНК — + РНК (позитивный геном).

2. Вирусные одноцепочечные РНК, которые не могут функционировать как иРНК, а так же как ДНК служат лишь матрицей для ее образования → минус-нить (негативный геном).

РНК + — нитевых вирусов в отличие от минус-нитевых имеют характерные модифицированные концы в виде «шапочки», которые необходимы для специфического узнавания рибосом.

Вирусные РНК:

1. Фрагментированные (РНК вируса гриппа)

2. Нефрагментированные молекулой (РНК парамиксовирусов).

У двунитевых как ДНК, так и РНК-содержащих вирусов информация обычно записана в одной цепи.

Вирусные белки. Подразделяют на структурные и функциональные. Первые входят в состав вирусного капсида, вторые представляют собой ферменты, участвующие в процессе репродукции вирусов.

Вирусные белки, так же как и белки клеточных организмов, подразделяют на структурные и функциональные. Первые входят главным образом в состав вирусного капсида, вторые представляют собой ферменты, участвующие в процессе репродукции вирусов.

Структурные белки у простых вирионов представлены капсидными белками, защищающими нуклеиновую кислоту. Учувствуют в узнавании специфических рецепторов клеток хозяина. Могут участвовать в адсорбции вирусов на этих клетках и проникновении в них.

У сложных вирионов капсидные белки также выполняют защитную функцию. Они не принимают прямого участия в адсорбции вируса и проникновении в клетку хозяина. У многих сложных вирионов в их составе содержатся ферменты, участвующие в репликации и транскрипции вирусных РНК или ДНК. Существенной особенностью капсидных белков является строго упорядоченная структура, обеспечивающая построение капсида из субъединиц-капсомеров, состоящих из идентичных полипептидных цепей способных к самосборке. Внешняя оболочка сложных вирионов состоит из белков, которые входят в состав гликопротеидов и гликолипидов. У многих вирионов они распространяются в виде шиловидных отростков на поверхности суперкапсида. Гликопротеидные шипы обладают антигенны ми свойствами. Наряду с упомянутыми соединениями в составе суперкапсида имеются гликолипиды. Липидный и углеводный состав вириона определяется клеткой хозяина, но модифицируется суперкапсидными белками. Липиды стабилизируют структуру сложных вирионов.

Ферменты вирусов. Вирусы содержат в составе капсидов одну или две группы ферментов. К первой относятся ферменты репликации и транскрипции, ко второй — ферменты, участвующие в проникновении вирусной нуклеиновой кислоты в клетку хозяина и выходе образовавшихся вирионов (нейраминидаза, лизоцим, АТФ-аза).

Ферменты вирусов подразделяют на вирионные и вирусиндуцированные. К первым относят ферменты транскрипции и репликации (ДНК- и РНК-полимеразы), обратная транскриптаза ретровирусов, также эндо- и экзонуклеазы, АТФ-аза, нейраминидаза.

Вирусиндуцированными — их структура закодирована в вирусном геноме. Прежде всего это относится к РНК-полимеразам пикорна-, тога-, орто- и парамиксовирусам, а также ДНК-полимеразе покс- и герпесвирусов.

Наряду с собственными вирусы используют клеточные ферменты, которые не являются вирусоспецифическими.

students-library.com

Органические вещества — углеводы, белки, липиды, нуклеиновые кислоты, АТФ

Углеводы — это органические соединения, в состав которых входят углерод, водород и кислород. Углеводы делятся на моно-, ди- и полисахариды.

Моносахариды — простые сахара, состоящие из 3 и более атомов С. Моносахариды: глюкоза, рибоза и дезоксирибоза. Не гидролизуются, могут кристаллизоваться, растворимы в воде, имеют сладкий вкус

Полисахариды образуются в результате полимеризации моносахаридов. При этом утрачивают способность к кристаллизации, сладкий вкус. Пример — крахмал, гликоген, целлюлоза.

Функции:

1. Энергетическая — это основной источник энергии в клетке (1 грамм=17,6 кДж)

2. структурная-входят в состав оболочек растительных клеток (целлюлоза) и животных клеток

3. источник для синтеза других соединений

4. запасающая (гликоген — у животных клеток, крахмал — у растительных)

5. соединительная

Липиды — сложные соединения глицерина и жирных кислот. Нерастворимы в воде, только в органических растворителях. Различают простые и сложные липиды.

Функции липидов:

1. структурная — основа, для всех мембран клетки

2. энергетическая (1 г=37,6 кДж)

3. запасающая

4. теплоизоляционная

5. источник внутриклеточной воды

АТФ — единое универсальное энергоемкое вещество в клетках растений, животных и микроорганизмов. С помощью АТФ осуществляется накопление и транспорт энергии в клетке. В состав АТФ входят: азотистое основание–адеин, углевод рибоза и три остатка фосфорной кислоты. Фосфатные группы соединены между собой с помощью макроэргических связей. Функции АТФ — перенос энергии.

Белки являются преобладающим веществом во всех живых организмов. Белок — полимер, мономером которого являютсяаминокислоты (20). Аминокислоты соединяются в белковой молекуле с помощью пептидных связей, образующихся между аминогруппой одной аминокислоты и карбоксильной группой другой. Каждая клетка имеет уникальный набор белков.

Различают несколько уровней организации белковой молекулы. Первичная структура-последовательность аминокислот, соединенных пептидной связью. Эта структура определяет специфичность белка. Во вторичной структуре молекула имеет вид спирали, ее устойчивость обеспечивается водородными связями. Третичная структура формируется в результате преобразования спирали в трехмерную шаровидную форму — глобулу. Четвертичная возникает при объединении несколько молекул белков в единый комплекс. Функциональная активность белков проявляется во 2,3,или 3-ой структуре.

Структура белков изменяется под влиянием различных химических веществ (кислоты, щелочи, спирта и других) и физических факторов (высокой и низкой t,излучения), ферментов. Если при этих изменениях сохраняется первичная структура, процесс обратим и называется денатурация. Разрушение первичной структуры называется коагуляцией (необратимый процесс разрушения белка)

Функции белков

1. структурная

2. каталитическая

3. сократительная (белки актин и миозин в мышечных волокнах)

4. транспортная (гемоглобин)

5. регуляторная (инсулин)

6. сигнальная

7. защитная

8. энергетическая (1 г=17,2 кДж)

Виды нуклеиновых кислот. Нуклеиновые кислоты — фосфорсодержащие биополимеры живых организмов, обеспечивающие хранение и передачу наследственной информации. Они были открыты в 1869 г. швейцарским биохимиком Ф. Мишером в ядрах лейкоцитов, сперматозоидов лосося. Впоследствии нуклеиновые кислоты обнаружили во всех растительных и животных клетках, вирусах, бактериях и грибах.

В природе существует два вида нуклеиновых кислот — дезоксирибонуклеиновые (ДНК) и рибонуклеиновые (РНК). Различие в названиях объясняется тем, что молекула ДНК содержит пятиуглеродный сахар дезоксирибозу, а молекула РНК — рибозу.

ДНК находится преимущественно в хромосомах клеточного ядра (99% всей ДНК клетки), а также в митохондриях и хлоропластах. РНК входит в состав рибосом; молекулы РНК содержатся также в цитоплазме, матриксе пластид и митохондрий.

Нуклеотиды — структурные компоненты нуклеиновых кислот. Нуклеиновые кислоты представляют собой биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды.

Нуклеотиды — сложные вещества. В состав каждого нуклеотида входит азотистое основание, пятиуглеродный сахар (рибоза или дезоксирибоза) и остаток фосфорной кислоты.

Существует пять основных азотистых оснований: аденин, гуанин, урацил, тимин и цитозин.

ДНК. Молекула ДНК состоит из двух полинуклеотидных, спирально закрученных относительно друг друга цепочек.

В состав нуклеотидов молекулы ДНК входят четыре вида азотистых оснований: аденин, гуанин, тимин и цитоцин. В полинуклеотидной цепочке соседние нуклеотиды связаны между собой ковалентными связями.

Полинуклеотидная цепь ДНК закручена в виде спирали наподобие винтовой лестницы и соединена с другой, комплементарной ей цепью с помощью водородных связей, образующихся между аденином и тимином (две связи), а также гуанином и цитозином (три связи). Нуклеотиды А и Т, Г и Ц называются комплементарными.

В результате у всякого организма число адениловых нуклеотидов равно числу тимидиловых, а число гуаниловых — числу цитидиловых. Благодаря этому свойству последовательность нуклеотидов в одной цепи определяет их последовательность в другой. Такая способность к избирательному соединению нуклеотидов называется комплемен-тарностью, и это свойство лежит в основе образования новых молекул ДНК на базе исходной молекулы (репликации, т. е. удвоения).

При изменении условий ДНК, подобно белкам, может подвергаться денатурации, которая называется плавлением. При постепенном возврате к нормальным условиям ДНК ренатурирует.

Функцией ДНК является хранение, передача и воспроизведение в ряду поколений генетической информации. В ДНК любой клетки закодирована информация обо всех белках данного организма, о том, какие белки, в какой последовательности и в каком количестве будут синтезироваться. Последовательность аминокислот в белках записана в ДНК так называемым генетическим (триплетным) кодом.

Основным свойством ДНК является ее способность к репликации.

Репликация — это процесс самоудвоения молекул ДНК, происходящий под контролем ферментов. Репликация осуществляется перед каждым делением ядра. Начинается она с того, что спираль ДНК временно раскручивается под действием фермента ДНК-полимеразы. На каждой из цепей, образовавшихся после разрыва водородных связей, по принципу комплементарности синтезируется дочерняя цепь ДНК. Материалом для синтеза служат свободные нуклеотиды, которые есть в ядре

Таким образом, каждая полинуклеотидная цепь выполняет роль матрицы для новой комплементарной цепи (поэтому процесс удвоения молекул ДНК относится к реакциям матричного синтеза). В результате получается две молекулы ДНК, у каждой из которых ‘ одна цепь остается от родительской молекулы (половина), а другая — вновь синтезированная. Причем одна новая цепь синтезируются сплошной, а вторая — сначала в виде коротких фрагментов, которые затем сшиваются в длинную цепь специальным ферментом — ДНК-лигазой. В результате репликации две новые молекулы ДНК представляют собой точную копию исходной молекулы.

Биологический смысл репликации заключается в точной передаче наследственной информации от материнской клетки к дочерним, что и происходит при делении соматических клеток.

РНК. Строение молекул РНК во многом сходно со строением молекул ДНК. Однако имеется и ряд существенных отличий. В молекуле РНК вместо дезоксирибозы в состав нуклеотидов входит рибоза, вместо тимидилового нуклеотида (Т) — уридиловый (У). Главное отличие от ДНК состоит в том, что молекула РНК представляет собой одну цепь. Однако ее нуклеотиды способны образовывать водородные связи между собой (например, в молекулах тРНК, рРНК), но в этом случае речь идет о внутрицепочечном соединении комплементарных нуклеотидов. Цепочки РНК значительно короче ДНК.

В клетке существует несколько видов РНК, которые различаются по величине молекул, структуре, расположению в клетке и функциям:

1. Информационная (матричная) РНК (иРНК) — переносит генетическую информацию с ДНК на рибосомы

2. Рибосомная РНК (рРНК) — входит в состав рибосом

3. 3. Транспортная РНК (тРНК) — переносит аминокислоты к рибосомам во время синтеза белка

biofile.ru

Белки, жиры и углеводы Кратко охарктеризуйте белки, жиры и углеводы

Белки Это полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. В основном они состоят из углерода, водорода, кислорода и азота. Молекула белка может иметь 4 уровня структурной организации (первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры) . Функции белков: 1) защитная (интерферон усиленно синтезируется в организме при вирусной инфекции) ; 2) структурная (коллаген входит в состав тканей, участвует в образовании рубца) ; 3) двигательная (миозин участвует в сокращении мышц) ; 4) запасная (альбумины яйца) ; 5) транспортная (гемоглобин эритроцитов переносит питательные вещества и продукты обмена) ; 6) рецепторная (белки-рецепторы обеспечивают узнавание клеткой веществ и других клеток) ; 7) регуляторная (регуляторные белки определяют активность генов) ; 8) белки-гормоны участвуют в гуморальной регуляции (инсулин регулирует уровень сахара в крови) ; 9) белки-ферменты катализируют все химические реакции в организме; 10) энергетическая (при распаде 1 г белка выделяется 17 кДж энергии) . Углеводы Это моно- и полимеры, в состав которых входит углерод, водород и кислород в соотношении 1:2:1. Функции углеводов: 1) энергетическая (при распаде 1 г углеводов выделяется 17,6 кДж энергии) ; 2) структурная (целлюлоза, входящая в состав клеточной стенки у растений) ; 3) запасающая (запас питательных веществ в виде крахмала у растений и гликогена у животных) . Жиры Жиры (липиды) могут быть простыми и сложными. Молекулы простых липидов состоят из трехатомного спирта глицерина и трех остатков жирных кислот. Сложные липиды являются соединениями простых липидов с белками и углеводами. Функции липидов: 1) энергетическая (при распаде 1 г липидов образуется 38,9 кДж энергии) ; 2) структурная (фосфолипиды клеточных мембран, образующие липидный бислой) ; 3) запасающая (запас питательных веществ в подкожной клетчатке и других органах) ; 4) защитная (подкожная клетчатка и слой жира вокруг внутренних органов предохраняют их от механических повреждений) ; 5) регуляторная (гормоны и витамины, содержащие липиды, регулируют обмен веществ) ; 6) теплоизолирующая (подкожная клетчатка сохраняет тепло) . АТФ Молекула АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты) состоит из азотистого основания аденина, пятиуглеродного сахара рибозы и трех остатков фосфорной кислоты, соединенных между собой макроэргической связью. АТФ образуется в митохондриях в процессе фосфорилирования. При ее гидролизе высвобождается большое количество энергии. АТФ является основным макроэргом клетки — аккумулятором энергии в виде энергии высокоэнергетических химических связей.

touch.otvet.mail.ru

Функции белков и липидов – Функции белков: