ВЗАИМОСВЯЗЬ СТРОЕНИЯ И ФУНКЦИЙ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ. БЕЛКИ И НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ - КЛЕТКА КАК БИОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

7. ВЗАИМОСВЯЗЬ СТРОЕНИЯ И ФУНКЦИЙ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ. БЕЛКИ И НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ

• Белки — это высокомолекулярные соединения, биополимеры, мономерами которых являются аминокислоты, связанные пептидными связями.

• Аминокислоты — органические соединения, имеющие аминогруппу, карбоксильную группу и радикал.

В природе встречается около 200 аминокислот, которые различаются радикалами и взаимным расположением функциональных групп. 20 из них, которые входят в состав белков, называют протеиногенными.

Структурная организация белков

• Первичная структура. Последовательность аминокислот, соединённых пептидными связями.

• Вторичная структура. Упорядоченное расположение отдельных участков полипептидной цепи в виде α-спиралей или β-слоёв, поддерживаемых водородными связями.

• Третичная структура. Пространственная конфигурация. Включает α-спирали, β-слои и неструктурированные участки, поддерживаемые гидрофобными, водородными, ионными, дисульфидными связями.

• Четвертичная структура. Пространственная организация нескольких полипептидных цепей. Поддерживается гидрофобными, водородными, ионными, дисульфидными.

Функции белков

Структурная Каталитическая Двигательная Транспортная Защитная Регуляторная Энергетическая Запасающая Рецепторная

Основа клеточных структур и тканей. Ферменты (катализаторы биохимических реакций). Взаимодействие актина и миозина, сборка и разборка микротрубочек. Перенос веществ через мембрану (каналы, транспортеры), транспорт О2 и СО2 у животных (гемоглобин). Факторы иммунитета — антитела и интерферон. Гормоны — регуляторы обменных процессов (инсулин, глюкагон). При окислении аминокислот высвобождается энергия: 1 г — 17,6 кДж. Накапливаются в запас для питания развивающегося организма. Рецепторы, воспринимающие сигналы.

• Нуклеиновые кислоты — это биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды.

• Нуклеотид образован азотистым основанием (аденин (А), гуанин (Г), тимин (Т), урацил (У) или цитозин (Ц)), остатком сахара-пентозы (рибозы или дезоксирибозы) и остатком ортофосфорной кислоты.

рибоза + дезоксирибоза +

аденин (А. гуанин (Г) урацил (У) цитозин (Ц) аденин (А) гуанин (Г) тимин (Т) цитозин (Ц)

Рибонуклеиновые кислоты (РНК). Сигнальные молекулы (цАМФ, цГМФ). Макроэргические соединения (АТФ). Коферменты (НАДФН, НАДН, ФАДН2). Дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК).

• ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) — двухцепочечный биополимер, мономерами которого являются дезоксирибонуклеотиды (А, Т, Г, Ц). ДНК способна к репликации (удвоению). Функция — хранение и передача наследственной информации.

• РНК (рибонуклеиновая кислота) — одноцепочечный биополимер (А, У, Г, Ц).

• Матричная (информационная) РНК — матрица для синтеза полипептидных цепей.

• Транспортная РНК — транспорт аминокислот к рибосомам.

• Рибосомальная РНК — структура рибосом и участие в синтезе белка.