Четвертичная структура белка

Третичная структура белка

Вторичная структура белка

Первичная структура белка

- это именно эта последовательность - то, какие аминокислоты и в какой последовательности они соединены ковалентными связями.

Это спираль, которая образуется уже за счет межмолекулярных - водородных связей.

Эта структура образована свернутыми спиралями - такое образование называется глобула.

Это определенная "укладка" белковых цепей. В эту "укладку могут быть включены какие-то другие вещества. Например, гемоглобин:

Белки довольно легко подвергаются разрушению. Сначала "ломается" четвертичная, потом третичная, потом уже вторичная структура. Разрушить первичную структуру сложнее. Это уже, скорее, химическое взаимодействие.

Разрушение структур белка называется денатурацией.

Самые известные денатуранты -температура (нагревание), спирт, и т.д.

Простой и повседневный пример денатурации - яичница!

Функции белков в организме:

· структурная - белок является обязательным компонентом любой мембраны, любого хряща...

· почти все ферменты имеют белковую природу. Ферменты=биокатализаторы. На каждую реакцию есть свой фермент.

· Гормоны имеют белковую природу.

· Транспорт - белки переносят вещества через мембрану клетки, гемоглобин - кислород в крови...

Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты содержатся в клетке абсолютно любого организма. Даже у вирусов.

"Нуклео" - "ядро" - в основном, содержатся в ядре клеток, но так же содержатся и в цитоплазме, и в других органойдах.

Нуклиновые кислоты бывают двух типов: ДНК и РНК

ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота

РНК - рибонуклеиновая кислота

Эти молекулы - полимеры, мономерами являются нуклеотиды - соединения, содержащие азотистые основания.

Нуклеотиды ДНК: А - аденин, Т - тимин, Ц - цитозин, Г - гуанин

Нуклеотиды РНК: А - аденин, У - урацил, Ц - цитозин, Г - гуанин

Как видите, в РНК тимина нет, его заменяет урацил - У

Помимо них, в состав нуклеотидов входят:

углеводы: дезоксирибоза - в ДНК, рибоза - в РНК

Фосфат и сахар - входят в состав обеих молекул

Это первичная структура молекул

Вторичная структура - это сама форма молекул. Днк - двойная спираль, РНК - "одинарная" длинная молекула.

Основные функции нуклеиновых кислот

Генетический код - это последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК. Это основа любого организма, по сути - это информация о самом организме (как у любого человека ФИО, идентифицирующее личность- это последовательность букв, или последовательность цифр - серия паспорта).

Так вот, основные функции нуклеиновых кислот - в хранении, реализации и передаче наследственной информации, "записанной" в молекулах в виде последовательности определенных нуклеотидов.

ДНК

На сегодняшний день двойная спираль ДНК - один из самых известных научных символов. Вряд ли найдется человек, который не знает или не слышал о ДНК...

Но так было не всегда. Еще в 1920 г (это самое начало ХХ века!) ученые стали экспиремнтально доказывать существование этой молекулы.

Но на данный момент заслуги по определению и выделению ДНК относят к двум ученым - Д.Уотсону и Ф.Крику. Запомните эти две фамилии - они часто встречаются в вопросах ЕГЭ.

Строение молекулы ДНК подробно описано в теме Нуклеиновые кислоты. Повторим вот что: какие азотистые основания входят в ее состав:

Аденин А;

Тимин Т;

Цитозин Ц;

Гуанин Г.

Эти основания входят в состав каждой спирали. А вот друг с другом эти полосочки держатся за счет межмолекулярных, водородных связей, которые возникают строго между определенными участками!

Принцип комплементарности

Каждое основание на одной из цепей связывается с одним определённым основанием на второй цепи. Аденин образует связи только с тимином, а цитозин — с гуанином.

А----Т

Ц----Г

В тестах ЕГЭ часто приходиться иметь дело с таким типом задач:

Фрагмент правой цепи ДНК имеет следующий нуклеотидный состав: ГГГЦАТААЦГЦТ... Определите порядок чередования нуклеотидов в, левой цепи.

По принципу комплементарности у нас А связан с Т, Ц - с Г:

ГГГЦАТААЦГЦТ...

ЦЦЦГТАТТГЦГА

Молекула ДНК имеет форму двойной спирали, и ее воспроизведение основано на том, что каждая цепь двойной спирали служит матрицей для сборки новых молекул.

При делении клетки происходит самовоспроизведение ДНК - репликация - каждая дочерняя клетка получает копию материнской ДНК. Это и есть основная функция этой нуклеиновой кислоты - передача наследственной информации.

Репликация ДНК

Этапы процесса репликции:

Сначала ДНК "расшнуровывается" - цепи молекулы расплетаются (разрываются достаточно непрочные водородные связи) специальным ферментом - хеликазой. Теперь каждая цепочка будет служить своеобразной матрицей, на которой будет синтезироваться новая линия

Другой фермент - ДНК-полимераза - "прикрепляет" новые нуклеотиды к матрице по принципу комплементарности - к аденину - тимин, к цитозину - гуанин.

Как только процесс заканцивается, новые дочерние молекулы расходятся и скручиваются в спираль. Каждая "уезжает" в новую дочернюю клетку.

Скорость репликации ДНК - 750 нуклеотидов в секунду!

Конечно, в процессе появляются ошибки, но их количество ничтожно мало...

РНК

Хотя ДНК более широко известна, роль РНК в организме не менее важна.

Строение этой молекулы мы подробно рассмотрели в теме

Нуклеиновые кислоты. Поэтому здесь мы рассмотрим вот какие темы:

Образование РНК и компелементарность ДНК

транскрипция

трансляция (синтез белка)

Итак, РНК - одноцепочечная молекула и содержит 4 вида азотистых оснований: А,У,Ц и Г

Существет 3 типа РНК:

Информационная или матричная

Транспортная РНК

Рибосомная РНК

Транскрипция РНК

Итак, как мы знаем, ДНК каждого организма уникальна.

Транскрипция — процесс синтеза РНК с использованием ДНК в качестве матрицы, происходящий во всех живых клетках. Другими словами, это перенос генетической информации с ДНК на РНК.

Соответственно, РНК каждого организма так же уникальна. Образующаяся м- (матричная, или информационная) РНК комплементарна одной цепи ДНК. Как и в случае ДНК, "помогает" транскрипции фермент РНК - полимераза. Так же как и в репликации ДНК, процесс начинается с инициации (=начало), потом идет пролонгация (=удлинение, продолжение) и заканчивается терминацией (=обрыв, окончание).

По окончании процесса м-РНК выходит из ядра в цитоплазму.

Трансляция

Вообще, трансляция - процесс очень сложный и похож на хоршо отработанную автоматическую хирургическую операцию. Мы рассмотрим "упрощенный вариант" - просто чтобы понимать основные процессы этого механизма, главное назначение которого - обеспечить организм белком.

молекула м-РНК выходит из ядра в цитоплазму и соединяется с рибосомой.

В этот момент аминокислоты цитоплазмы активизируется, но есть одно "но" - напрямую м-РНК и аминокислоты не могут взаимодействовть. Им нужен "переходник"

Таким переходником становится т- (транспортная) РНК. Каждой аминокислоте соответствует своя т-РНК. У т-РНК есть специальная тройка нуклеотидов (антикодон), которая комплементарна определенному участку м-РНК, и она "пристраивает" аминокислоту к этому определенному участку.

Рибосома, в свою очередь, с помощью специальных ферментов образует полипептидную связь между этитмт аминокислотами - рибосома движется вдоль м-РНК как бегунок вдоль застежки-змейки. Полипептидная цепь растет, пока не рибосома не дойдет до кодона (3 аминокислоты), который соответствует сигналу "СТОП". Тогда цепь обрывается, белок выходит из рибосомы.

Дата добавления: 2014-11-25