Нуклеиновые кислоты

Белки

Липиды

Не растворяются в воде, растворяются в неполярных растворителях. Обнаруживаются во всех клетках без исключения, выполняют важнейшие специфические функции. Находясь внутри клеток, липиды подразделяются на нейтральные жиры или триацил-глицерины, воска, фосфолипиды, стероиды.

Для большинства липидов характерно наличие в их составе жирных кислот.

Нейтральные жиры – многоатомные спирты, эфиры трехатомного спирта глицерина и трех молекул жирных кислот. Жирные кислоты являются источником энергии. При окислении одного грамма жирных кислот освобождается 37 кДж и 1,2г чистой эндогенной воды. При этом синтезируется в два раза больше молекул АТФ, чем при расщеплении глюкозы.

Воска – сложные жиры, которые образуются жирными кислотами и другими многоатомными спиртами. Как правило, секретируются кожными железами, выполняют защитную предохранительную функцию, обеспечиваю водоотталкивающие свойства производным кожи. Листья и плоды у растений защищены восковым налетом.

Фосфолипиды – в состав этих эфиров входит остаток фосфорной кислоты. Это основной компонент клеточных мембран.

Стероиды – особая группа липидов, которая не содержит жирных кислот. Имеется особая структура – стероидное кольцо (циклическое строение). Стероидами являются половые гормоны. Стероидную природу имеет важнейший компонент мембран – холестерин.

Биологические гетерополимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Все аминокислоты имеют как минимум одну аминогруппу (NH₂),одну карбоксильную группу (СООН) и радикал. Между аминогруппой одного кислотного остатка и карбоксильной группой другого остатка формируется пептидная связь, которая обеспечивает соединение огромного количества кислот в белки.

Все белки присутствуют в организме в свободной форме и обладают высокой биологической активностью.

Все белки делятся на простые (только из аминокислот) и сложные (соединения с другими группами веществ, углеводами, липидами).

Гормоны, антибиотики, ядовитые токсичные вещества – все это белки.

Белки отличаются числом, составом, последовательностью аминокислотных остатков.

1) Последовательность аминокислот в составе полипептидной цепи представляет первичную структуру белка и определяется последовательностью нуклеотидов в участке молекулы ДНК, кодирующей этот белок.

2) Вторичная структура имеет вид спирали и возникает в результате образования водородных связей (между карбоксильной группой одной АМК и аминогруппой другой АМК).

3) Третичная (глобулярная) структура образуется в результате сложной пространственной ориентации молекулы белка. Возникают дисульфидные связи, ионные и гидрофобные.

4) Четвертичную структуру имеют только некоторые белки. Это сложный комплекс, состоящий из нескольких третичных структур. Удерживается ионными, водородными и гидрофобными связями.

Изменение структуры белка связано с изменениями свойств белка – денатурация (обратное восстановление – ренатурация).

Денатурация бывает обратимая (если не затрагивает первичной структуры) и необратимая.

Белки выполняются практически все функции в клетке.

1) Все ферменты – белки (но не все белки – ферменты!). Ферменты – катализаторы определенных химических реакций и каждая реакция требует своего катализатора и имеет его. Отсутствие хотя бы одного фермента приводит к накоплению субстрата.

2) Структурная (строительная) функция. Белки являются компонентами мембран и органоидов.

3) Функция перемещения. Двигательные белки – актин, миозин. Основной белок микротрубочек – тубулин.

4) Транспортная функция. Они могут связывать и переносить специфические молекулы и ионы из одного органоида в другой и из одной клетки в другую и из клетки во внешнюю среду.

5) Запасающая функция (в молоке млекопитающих).

6) Белки могут выполнять защитную функцию, обеспечивая защиту от вторжения чужеродных антигенов и организмов. Такие белки называются антителами.

7) Регуляторная функция. Гормоны регулируют обмен веществ. Упаковка ДНК (гистонами).

8) Энергетическая функция (редко). 1г белка = 17.6 кДж.

5% сухой массы в клетке. Представлены мононуклеотидами и полинуклеотидами.

Мононуклеотид состоит из трех частей: 1) азотистое основание. 2) пятиуглеродный сахар (пентоза) 3) остатки фосфорной кислоты.

Азотистые основания делятся на два вида: пуриновые (аденин, гуанин) и пиримидиновые (цитозин, тимин и урацил). Пятиуглеродный сахар: рибоза и дезоксирибоза.

Остатки фосфорной кислоты.

Название приобретают по виду азотистого основания и пентозы.

В зависимости от числа фосфатных групп бывают монофосфаты, дифосфаты и трифосфаты.

Мононуклеотиды выполняют энергетическую функцию; являются переносчиками химических молекул; являются мономерами для сборки полинуклеотидов

Полинуклеотиды: ДНК и РНК. Это линейные полимеры. Соединяются мононуклеотиды ковалентными фосфодиэфирными связями. Образуются гидроксильной группой пентозы одного нуклеотида и фосфатной группой следующего нуклеотида. Образующиеся полинуклеотидные цепи формируют сахарофосфатную основу, на которой располагаются четыре вида азотистых оснований. Полинуклеотидные цепи ДНК и РНК отличаются друг от друга размером, видом и набором азотистых оснований.

РНК содержит рибозу, одно из четырех азотистых основания (А, Г, У, Ц) и остаток фосфорной кислоты.

ДНК содержит дезоксирибозу, одно из четырех азотистых основания (А, Г, Т, Ц) и остаток фосфорной кислоты. Практически у всех живых организмов ДНК имеет двуцепочечное строение. Эти две полинуклеотидные цепи антипараллельно направлены и ориентированы таким образом, что их сахарофосфатные остовы располагаются снаружи, а азотистые основания внутри образующихся петель. Основания комплементарны друг другу (А—Т, Ц---Г). Между ними водородные связи.

Параметры ДНК:

1) Ширина – 2 нанометра;

2) Шаг спирали 3,4 нанометра и содержит 10 пар комплементарных нуклеотидов.

3) ДНК обладает уникальным свойством: способностью к самоудвоению (репликация). Под действием ферментов в точках репликации разрываются водородные связи, спираль раскручивается, служит матрицей для синтеза дочерних ДНК. Фермент – ДНК-полимераза. Скорость репликации неодинакова. 1-ая цепь – лидирующая, 2-ая – фрагментальная. ДНК-лигаза (фермент) сшивает цепи. Каждая хроматида содержит 2 цепочки (материнскую и дочернюю). Полуконсервативный способ (полное воспроизведение информации).

4) Способность к самовосстановлению (репарация). Осуществляют 20 репарационных ферментов, которые узнают измененные участки ДНК, удаляют их из цепи, восстанавливают правильную последовательность.

Функции ДНК:

1) Записывает генетическую информацию;

2) Хранит генетическую информацию;

3) Воспроизводит генетическую информацию;

4) Передает дочерним клеткам.

Дата добавления: 2015-04-25