- •Биохимия
- •1.1. Белки. Аминокислоты -- структурные компоненты белков
- •Аминокислоты, содержащие неполярные r-группы.
- •Аминокислоты, содержащие полярные, неионные r-группы.
- •Аминокислоты с полярными отрицательно заряженными
- •Аминокислоты с полярными положительно заряженными r-группами.
- •1.3. Уровни структурной организации белковых молекул
- •1.4. Физико-химические свойства белков
- •1.5. Классификация белков
- •Характеристика простых белков.
- •1.6.1. Хромопротеины
- •1. Свободные липопротеины.
- •2. Структурные протеолипиды.
- •1.Свободные липопротеины.
- •2.Структурные липопротеины ( протеолипиды ).
- •Нуклеопротеины
- •1.6. Углеводы. Классификация углеводов
- •2.2. Моносахариды
- •2.3. Олигосахариды
- •2.4. Гомополисахариды (пс).
- •2.5. Гетерополисахариды
- •1.7. Липиды Липиды
- •4.1. Жирные кислоты и ацилглицеролы.
- •4.2. Фосфолипиды и сфинголипиды
- •4.2.1.Фосфолипиды
- •1.8.1. Жирорастворимые витамины
- •1.8.2. Водорастворимые витамины
- •1.8.3. Витаминоподобные вещества.
- •1.8. Витамины
- •Рацион взрослого человека
- •1.8.1. Жирорастворимые витамины
- •1.8.2. Водорастворимые витамины
- •1.8.3. Витаминоподобные вещества.
- •2.1. Ферменты и неорганические катализаторы
- •2.2. Строение ферментов
- •2.3. Коферменты
- •2.4. Свойства ферментов
- •2.5. Номенклатура ферментов
- •2.6. Классификация ферментов
- •2.7. Механизм действия ферментов
- •Это снижение каталитической активности в присутствии определенных веществ – ингибиторов.
- •1.Обратимые - это соединения, которые нековалентно взаимодействуют с ферментом, при этом образуется комплекс, способный к диссоциации.
- •3. Обмен углеводов
- •3.1. Биологическая роль углеводов
- •3.2. Превращение углеводов в пищеварительном тракте
- •3.3. Биосинтез и распад гликогена
- •3.4.1. Анаэробный гликолиз
- •3.4.2. Аэробный гликолиз (гексозодифосфатный путь)
- •3.4.2. Аэробный гликолиз (гексозодифосфатный путь)
- •3.4.3. Гексозомонофосфатный путь
- •3.4.4. Глюконеогенез
- •3. Глюконеогенез.
- •4.1. Основные липиды организма человека их биологическая роль.
- •4.2. Переваривание липидов, ресинтез жира
- •4.3. Липопротеины крови
- •4.4. Окисление высших жирных кислот
- •4.5. Окисление глицерина
- •4.6. Биосинтез вжк в тканях
- •4.7. Обмен холестерина
- •5.1. Переваривание белков
- •5.2. Гниение аминокислот, обезвреживание продуктов гниения
- •5.3. Метаболизм аминокислот
- •5.4. Пути обезвреживания аммиака
- •6. Регуляция обмена веществ
- •6.1. Сигнальные молекулы
- •6.2. Гормоны гипоталамуса
- •6.3. Гормоны гипофиза
- •6.3. Гормоны гипофиза
- •6.4. Гормоны щитовидной железы гормоны щитовидной железы
- •6.5. Гормоны паращитовидных желез гормоны паращитовидных желез
- •6.6. Гормоны половых желез
- •6.7. Гормоны надпочечников
- •6.8. Гормоны поджелудочной железы
- •7. Экзаменационные вопросы
1. Свободные липопротеины.
Липопротеины плазмы крови, молока, растворимы в воде.
2. Структурные протеолипиды.
Входят в состав биомембран, растворимы в жирах.
Липид – белковые комплексы в качестве небелковой части содержат липидные компоненты.
Высшие жирные кислоты
С17 Н35 СООН |
Предельная Стеариновая |
С15 Н31 СООН |
Пальмитиновая |
С17 Н33 СООН |
Олеиновая |
С17 Н31 СООН |
Линолевая |
С17 Н29 СООН |
Линоленовая |
С19Н29СООН |
Арахидоновая |
1.Свободные липопротеины.
Содержатся в плазме крови, все они имеют разную плотность (от 0,92 до 1,21 кг/л) благодаря липидному компоненту. В крови человека присутствуют несколько фракций ЛП, отличающихся по плотности, что связазано с различным соотношением липидного и белкового компонента в молекуле.
ФРАКЦИИ ЛП:
А) Хиломикроны ( ХМ ). Это самая низкая по плотности фракция, т.к. в составе их преобладают липидные комплексы и на долю белка приходится до 2 %. Плотность 0,95 кг/л. Хиломикроны появляются в сыворотке крови после приема жирной пищи;
Б) Липопротеины очень низкой плотности ( ЛПОНП ).или пре-b-липопротеины, их плотность 0,94 – 1,006 кг/л;
В) Липопротеины низкой плотности ( ЛПНП ) или b-липопротеины. Плотность их 1,006 – 1,063 кг/л;
Г) Липопротеины высокой плотности (ЛПВП ) или a-липопротеины.Плотность их 1,063 – 1,210 кг/л. В составе их преобладает белковый компонент.
РОЛЬ СВОБОДНЫХ ( ПЛАЗМЕННЫХ ) ЛИПОПРОТЕИНОВ.
Свободные ЛП играют транспортную роль, поэтому их называют - транспортными формами липидов. Благодаря своей растворимости в водной среде они могут переносить липиды, поступающие в кровь при всасывании из кишечника, а также распределять липиды между тканями, одни из которых их синтезируют, а другие используют.
ЛП переносят триацилглицеролы, фосфолипиды, стероиды, а также небольшое количество жирорастворимых витаминов, b-каротина.
В настоящее время доказана роль фракций липопротеинов в патогенезе атеросклероза – они называются атерогенными ЛП. К ним относятся ЛПНП и ЛПОНП, а фракцию ЛПВП называют антиатерогенной, так как её увеличение препятствует развитию атеросклероза.
2.Структурные липопротеины ( протеолипиды ).
Они входят в состав биологических мембран и растворяются в неполярных растворителях (хлороформ, метанол). Причина такого поведения протеолипидов в том, что белок составляет сердцевину их молекулы, а оболочку образует липидный компонент. Содержание белка в протеолипидах 65 – 85 %. Они обнаружены в сердце, почках, легких, скелетных мышцах. В клетках перечисленных органов они представляют основу биологических мембран, образуя двойной липидный слой, в формировании которого участвуют фосфо- и гликолипиды. Состав протеолипидов в различных органах неодинаков.
Нуклеопротеины
Нуклепротеины – это сложные белки, небелковая часть которых представлена нуклеиновыми кислотами. Поскольку нуклеиновые кислоты бывают двух типов, нуклеопротеины делятся по составу на 2 группы: рибонуклеопротеины и дезоксирибонуклеопротеины.
Нуклеиновые кислоты – это высокомолекулярные соединения, состоящие из мононуклеотидов, т.е. их структурной единицей является мононуклеотид (нуклеотид). Каждый нуклеотид включает 3 химически различных компонента: моносахарид, азотистое основание, остаток фосфорной кислоты. Нуклеотиды, входящие в РНК и ДНК, отличаются друг от друга по составу.
Соединение основания и пентозы называют нуклеозидом, связь между пентозой и азотистым основанием (b - гликозидная) образована - первым атомом углерода пентозы с первым атомом азота в пиримидиновых нуклеозидах и девятым атомом азота в пуриновых нуклеозидах.
Нуклеотиды представляют собой соединения нуклеозидов с фосфорной кислотой (связь сложно – эфирная). В составе РНК и ДНК по 4 нуклеозидмонофосфата (нуклеотида).
Номенклатура наиболее распространенных нуклеотидов.
РИБОНУКЛЕОЗИДМОНОФОСФАТЫ:
1. Аденозинмонофосфат ( АМФ ), адениловая кислота.
2. Гуанозинмонофосфат ( ГМФ ), гуаниловая кислота.
3. Цитидинмонофосфат ( ЦМФ ), цитидиловая кислота.
4. Уридинмонофосфат (УМФ), уридиловая кислота
ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕОЗИДМОНОФОСФАТЫ:
1. д.Аденозинмонофосфат ( д.АМФ ).
2. д.Гуанозинмонофосфат ( д.ГМФ ).
3. д.Цитидинмонофосфат ( д.ЦМФ ).
4. Тимидинмонофосфат ( д.ТМФ ).
Структура нуклеиновых кислот.
Первичные структуры РНК и ДНК построены однотипно, они представляют собой линейные полимеры – полинуклеотиды, состоящие из мононуклеотидов, соединенных 3',5' – фосфодиэфирными связями.
При этом сложноэфирная связь образована фосфатным остатком одного мононуклеотида и 3' – гидроксильной группой пентозного остатка другого мононуклеотида (3',5' – фосфодиэфирная связь).
Концы полинуклеотидов различаются по структуре: на одном конце имеется свободная 5' – фосфатная группа (5' – конец), на другом – свободная 3' – ОН - группа (3' – конец). Уникальность структуры и функциональная индивидуальность молекул ДНК и РНК определяется их первичной структурой.
Вторичная структура ДНК.
Особенностью нуклеотидного состава ДНК является то, что число адениловых нуклеотидов равно числу цитидиловых: А=Т, Г=Ц, следовательно, А+Г=Т+Ц, т.е. число пуриновых нуклеотидов равно числу пиримидиновых (правила Чаргаффа). Такие соотношения не свойственны РНК. Исходя из правил Чаргоффа о нуклеотидном составе ДНК и из рентгеноструктурных исследований, Дж. Уотсон и Ф. Крик (Великобритания) предложили модель строения ДНК (1953)
Согласно этой модели молекула ДНК представляет собой двойную спираль, образованную двумя полинуклеотидными цепями, закрученными относительно друг друга и вокруг общей оси. Двойная спираль правозакрученная, полинуклеотидные цепи в ней антипараллельны, т.е. если одна из них ориентирована в направлении 3' a 5' , то вторая – в направлении 5' a 3'. Поэтому на каждом из концов молекулы ДНК расположены 5' – конец одной цепи и 3' – конец другой цепи.
Все основания цепей ДНК (гидрофобные по свойствам) расположены внутри двойной спирали, а пентозы и остатки фосфорной кислоты – снаружи. Полинуклеотидные цепи удерживаются относительно друг друга за счет водородных связей, образующихся за счет специфического взаимодействия между парами комплементарных оснований. Комплементарными являются А и Т, они образуют две водородные связи, а также Г и Ц образуют три водородные связи.
Кроме водородных связей в стабилизации вторичной структуры ДНК участвуют гидрофобные взаимодействия возникающие за счет гидрофобных азотистых оснований, обращенных внутрь спирали. Гидрофобные взаимодействия вносят основной вклад в стабилизацию двойной спирали, больший чем водородные связи между цепями. Рибозофосфатные связи располагаются по периферии, образуя ковалентный остов спирали
Особенности структуры РНК.
Первичная структура РНК аналогична первичной структуре ДНК и представляет полинуклеотидную цепь, состоящую из мононуклеотидов, соединенных 3' a 5' – фосфодиэфирными связями.
Вторичная структура РНК.
Молекулы РНК построены из одной полинуклеотидной цепи. Отдельные участки цепи РНК образуют спирализованные петли "шпильки", за счет водородных связей между комплементарными азотистыми основаниями А-У и Г-Ц. Участки цепи РНК в таких спирализованных участках антипараллельны, но не всегда полностью комплементарны. Наличие спирализованных участков характерно для всех типов РНК. Такие спирализованные участки содержат небольшое число нуклеотидных пар (до 20-30) и чередуются с неспирализованными участками.
Основные типы РНК.
По особенностям структуры и функциям различают 3 типа рибонуклеиновых кислот – транспортные РНК (тРНК), матричные РНК (мРНК) и рибосомальные РНК (рРНК). Они различаются по первичной структуре, молекулярной массе, конформации, продолжительности жизни и по функциональной активности.
1. Транспортные РНК (тРНК)
Пространственную структуру тРНК, независимо от различий в последовательности нуклеотидов, описывают универсальной моделью "клеверного листа". В каждой молекуле тРНК есть участки цепи, не участвующие в образовании водородных связей между нуклеотидными остатками. К ним в частности, относят участок, ответственный за связывание с аминокислотой на 3'-конце молекулы и антикодон – специфический триплет нуклеотидов, взаимодействующий комплементарно с кодоном мРНК. Транспортные РНК составляют около 15% всей РНК клетки, они участвуют в транспорте аминокислот.
Строение транспортных РНК.
1. Рибосомные РНК (рРНК) – компоненты рибосом. На долю рРНК приходится около 80% всей РНК клетки.
2. Матричные РНК (мРНК) составляют около 2% от всей РНК клетки. Матричные РНК называются также информационными РНК (иРНК).
Третичная структура нуклеиновых кислот.
Одноцепочные РНК характеризуются компактной и упорядоченной третичной структурой, возникающей путем взаимодействия спирализованных участков вторичной структуры. Третичная структура РНК стабилизируется ионами двухвалентных металлов, например ионами Mg2+.
Исследование некоторых ДНК вирусов митохондрий, хлоропластов при помощи физических, физико-химических методов показало, что двойная спираль ДНК на некоторых участках может подвергаться дальнейшей спирализации с образованием суперспирали или открытой кольцевой формы.
Суперспиральная структура (суперскрученная) обеспечивает экономную упаковку огромной молекулы ДНК в хромосоме вместо 8 см длины, которую она могла бы иметь в вытянутой форме, в хромосоме человека молекула ДНК настолько плотно упакована, что ее длина укладывается в 5 нм.
Имеющиеся данные о структуре тРНК свидетельствуют о том, что нативные молекулы тРНК имеют примерно одинаковую третичную структуру, которая отличается от плоской структуры «клеверного листа» большей компактностью, образованной за счет складывания различных частей молекулы.
ФОСФОПРОТЕИНЫ.
Фосфопротеины – это сложные белки, содержащие в своем составе в качестве простетической части фосфорную кислоту. Фосфорная кислота связана сложно – эфирной связью с белковой частью молекулы через гидроксильные группы оксиаминокислот (серин, треонин).
Установлено, что фосфопротеины в клетках синтезируются в результате фосфорилирования при участии протеинкиназ.
К фосфопротеинам относится казеиноген молока, который представляет собой белок с сильно выраженными гидрофильными свойствами. Казеиноген в молоке находится в виде кальциевой соли. Поэтому организм получает с молоком необходимые аминокислоты, кальций, лабильно связанный фосфор, находящиеся в казеиногене.
Предыдущий раздел |
Раздел верхнего уровня |
Следующий раздел |