Биомолекулы. Биохимические методы исследования.

Белки.

Белки - высокомолекулярные органические соединения, биополимеры, мономером которых являются остатки аминокислот, соединенные между собой пептидными связями.

Аминокислоты - органические кислоты, содержащие одну или несколько аминогрупп. Кристаллические бесцветные вещества, растворимые в воде.

Амфотерность аминокислот - способность аминокислот про­являть как кислотные, так и основные свойства. Кислотные свой­ства определяет карбоксильная группа - СООН, а основные свой­ства - аминогруппа - NH₂.

Незаменимые аминокислоты - аминокислоты, которые не синтезируются в организме человека и должны поступать с пищей. К ним относятся восемь абсолютно незаменимых (треонин, лей­цин, изолейцин, валин, лизин, метионин, триптофан, фенилаланин) и две частично незаменимые аминокислоты (гистидин, аргинин).

Пептидная связь - ковалентная связь (—NH-CO—). Образуется при взаимодействии карбоксильной группы (-СООН) одной ами­нокислоты с аминогруппой (-NH₂) другой аминокислоты.

Протеины - простые белки, молекулы которых образованы толь­ко остатками аминокислот. Например, альбумины, глобулины, гистоны и др.

Протеиды - сложные белки, молекулы которых состоят из бел­ковой части, построенной из аминокислот, и небелковой части, представленной углеводами, липидами, нуклеиновыми кислотами и другими соединениями. Например, фосфопротеиды содержат остатки фосфорной кислоты, в нуклеопротеидах небелковая часть представлена нуклеиновыми кислотами и т.д.

Фибриллярные белки - белки, имеющие нитевидную форму (мышечный белок миозин, белок сухожилий коллаген и др.).

Глобулярные белки - белки, которые имеют округлую или эллипсовидную форму.

Первичная структура белка - структура, определяемая качественным, количественным составом и по­следовательностью аминокислотных остатков в полипептидной цепи молекулы белка.

Вторичная структура белка – пространственная упаковка (спиралевидная или складча­тая форма) отдельных участков полипептидной цепи, которая определяется ближайшим порядком аминокислот в цепи. Стабилизируется водородными связями между атомами водоро­да и кислорода. Образуется на основе первич­ной структуры белка.

Третичная структура белка – пространственная укладка полипептидной цепи в компактное тело - глобулу. Устойчивость третичной структуры обеспечивают водо­родные, дисульфидные, электростатические или ионные связи.

Четвертичная структура белка — пространственное располо­жение нескольких полипептидных цепей, каждая из которых имеет свою собственную первичную, вторичную и третичную структуры, а вместе они представляют единое молекулярное образование в структурном и функциональном отношении. Четвертичную структуру имеют белки, состоящие из двух и более полипептидных цепей (субъединиц).

Гемоглобин (Hb) - сложный белок эритроцитов крови, со­стоящий из небелковой части — 4 гем-группы и белковой части — глобина (4 полипептидные цепи: 2 – α цепи, 2 – β цепи); выполняет транспортную функцию (доставку О₂ из легких в ткани и СО₂ - от тканей к легким). Кисло­родная емкость крови зависит от содержания гемоглобина.

Гем - небелковая часть гемоглобина, миоглобина и других белков, придающая им красный цвет; является комплексом протопорфирина с двухвалентным железом.

Миоглобин - железосодержащий белок мышц, по химическо­му строению и функциям близок к гемоглобину крови. Связывает кислород и транспортирует его в мышцах к местам использования.

Гемолиз - разрыв мембран эритроцитов крови и выход из них гемоглобина в плазму.

Денатурация белков - процесс нарушения пространственной структуры белков, изменения их химических свойств и биологической активности под действием химических (щелочей, сильных ки­слот,солей тяжелых металлов: Си, Pb, Ag, Hg), и физических (высоких темпера­тур- 60-100°С, ультрафиолетового излучения и др.) факторов.

Ренатурация белка — обратимый процесс восстановления пер­воначальной структуры, свойств и биологической активности де­натурированного белка.

Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты - высокомолекулярные органические соединения, биополимеры, мономером которых являются нуклеотиды, присутствуют в клетках всех живых организмов и выполняют важнейшие функции по хранению и пе­редаче генетической информации.

Нуклеотиды - соединения нуклеозида с остатком фосфорной кислоты; входит в состав нуклеиновых кислот и некоторых коферментов.

Азотистые основания – пуриновые (аденин, гуанин) и пиримидиновые (тимин и цитозин), входят в состав нуклеотидов инуклеиновых кислот.

Комплементарность - пространственная взаимодополняемость молекул или их частей. Во многих структурах (белках, нуклеиновых кислотах) она обусловлена возможностью образования водородных связей. Комплементарность лежит в основе ферментативного катализа, самосборки биологических структур, матричного синтеза полинуклеотидов, молекулярных механизмов иммунитета. В нуклеиновых кислотах две полинуклеотидные цепи образуют двуспиральную молекулу в результате комплементарного взаимодействия пар пуриновых и пиримидиновых оснований (А-Т, Г-Ц).

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) - тип нуклеиновой кислоты, которая хранит и передает наследственную информацию организма, в первую очередь о структуре белков.

Модель Уотсона-Крика (1953 г.) - структурная модель ДНК, согласно которой ДНК состоит из двух полинуклеотидных цепей, каждая из которых закручена в спираль и обе они свиты вместе, образуя двойную спираль. Модель Уотсона-Крика объясняет способ записи генетической информации в молекулах ДНК и возможные химические механизмы самовоспроизведения этих молекул.

Рибонуклеиновые кислоты - высокомолекулярные органические соединения, образованные нуклеотидами, в которые входят углевод рибоза и азотистые основания аденин, гуанин, цитозин и урацил. РНК участвуют в реализации генетической информации. Некоторые РНК (рибозимы) обладают каталитической активностью. Различают три основных вида РНК: мРНК - матричные РНК; тРНК - транспортные РНК и рРНК - рибосомные РНК.

Рибосомальная РНК (р-РНК) - полинуклеотид, входит в состав рибосомы.

Транспортная РНК (т-РНК) - полинуклеотид, переносит активированные аминокислоты к рибосо­мам. Имеет антикодон - триплет для взаимодействия с необходимым кодоном м РНК.

Антикодон - участок молекулы тРНК, состоящий из трех нуклеотидов, комплементарных кодону м РНК.

Матричная РНК (м РНК) — син­тезируется на основе определенного гена на молекуле ДНК, пере­носит информацию о последовательности аминокислот в будущем белке из хромосомы к рибосомам. Служит матрицей при синтезе полипептидной цепи белка на рибосоме. Составляет 5-10% от всей РНК клетки.

Ген - участок ДНК, хранящий информацию о структуре опреде­ленного вида белка. Служит матрицей для синтеза молекулы м РНК.

Интрон - некодирующая область гена. Интрон вырезается в процессе сплайсинга при образовании мРНК из первичного РНК-транскрипта

Нуклеопротеиды - комплексы белков с нуклеиновыми кислотами. Нуклеопротеиды составляют основу заключенного в ядрах клеток хроматина; они образуют многие вирусы, рибосомы, информосомы.

Углеводы.

Углеводы - сложные органические соединения, молекулы ко­торых состоят из атомов углерода, водорода и кислорода, причем соотношение атомов водорода и кислорода такое же, как в моле­куле воды. Общая формула углеводов C_n(H₂O)_m. Функции углеводов: энергетическая, стуктурная.

Моносахариды (C_nH_2nO_n) – простые углеводы, не вступаю­щие в реакцию гидролиза; могут содержать от 2 до 7 углеродных атомов. Выполняют энергетическую и другие функции в организме. В жизнедеятельности организма человека наиболее важны пентозы и гексозы.

Пентозы - моносахариды, в молекулах которых содержится пять атомов углерода. К ним относятся рибоза - С₅Н₁₀О₅ и дезоксирибоза — C₅H₁₀0₄. Рибоза и дезоксирибоза входят в состав нуклеиновых кислот.

Гексозы - моносахариды, в молекулах которых содержится шесть атомов углерода. Общая формула - C₆H₁₂O₆. К ним относят­ся глюкоза, фруктоза, галактоза манноза.

Глюкоза (C₆H₁₂O₆) - основной моносахарид организма, используется как энергетический субстрат, является мономером важнейших олиго- и полисахаридов.

Дисахариды - сложные углеводы, молекулы которых образо­ваны из остатков двух молекул моносахаридов. Общая формула: С₁₂Н₂₂О₁₂. Вступают в реакцию гидролиза:

С₁₂Н₂₂О₁₂+ Н₂О = С₆Н₁₂О₆ + С₆Н₁₂О₆

Мальтоза (С₁₂Н₂₂О₁₂) - дисахарид, при гидролизе которого образуются две молекулы глюкозы. В организме образуется при гидролизе крахмала в системе пищеварения.

Сахароза ( С₁₂Н₂₂О₁₂ ) - дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и фруктозы. В большом количестве содержится в расте­ниях, особенно в свекле, тростнике.

Лактоза (молочный сахар) - дисахарид, при гидролизе образуются глюкоза и га­лактоза. Наибольшее количество содержится в молоке.

Полисахариды - сложные углеводы, молекулы которых образуются из большого числа молекул моносахаридов. Общая формула: (С₆Н₁₀О₅)_п. Мономеров важнейших олиго- и полисахаридов является глюкоза или ее производные. Важнейшие полисахариды: крахмал, гликоген, клетчатка.

Крахмал - полисахарид, образующийся в растениях, является основным энергетическим резервом углеводов в растениях. Реакция гидролиза его идет постепенно: крахмал → декстрины → мальтоза → глюкоза. С раствором иода образует соединение синего цвета.

Гликоген или животный крахмал (С₆Н₁₀О₅)_п - основной по­лисахарид организма, который откладывается в печени и скелетных мышцах, является основным энергетическим резервом углеводов в организме человека и животных. При гидролизе распадается до глюкозы.

Декстрины - продукты неполного гидролиза крахмала, отно­сящиеся к полисахаридам.

Клетчатка (целлюлоза) (С₆Н₁₀О₅)_п -полисахарид растений, который не усваивается организмом человека, так как нет фермен­тов для его гидролиза в системе пищеварения; регулирует механи­ческую функцию пищеварительной системы.

Липиды

Липиды — органические соединения различного химического состава, большинство из них является сложными эфирами. Не растворяются в воде, растворяются в органических жидкостях (спиртах, эфирах, ацетоне, бензоле и др.).

Жирные кислоты - структурный компонент липидов; отлича­ются друг от друга длиной углеродной цепи, степенью насыщен­ности, структурной конформацией и др. В организме человека иг­рают энергетическую роль.

Жирные кислоты неэстерифицированные (НЭЖК) — ком­плексы жирных кислот с белками. Это транспортная форма жир­ных кислот.

Непредельные жирные кислоты - высокомолекулярные ор­ганические кислоты, в углеводородных радикалах которых содер­жится одна или несколько двойных связей между атомами углеро­да. К ним относятся: олеиновая, линолевая, линоленовая кислота.

Пальмитиновая кислота - наиболее распространенная в при­роде предельная жирная кислота. Содержится почти во всех при­родных жирах. Формула — С₁₅Н₃₅СООН.

Стеариновая кислота - предельная жирная кислота. Входит в состав животных жиров. Формула - С₁₇Н₃₅СООН.

Триацилглицеролы (ТАГ) или нейтральные жиры - не растворяющиеся в воде липиды, образованные высокомолекулярными жирными ки­слотами (ВЖК) и трехатомным спиртом глицерином. Депонируются в жировой ткани организма и представляют резервный жир, кото­рый используется как энергетический субстрат.

Глицерин - трехатомный спирт, один из продуктов гидролиза жира.

Реакция омыления - гидролиз жира в щелочной среде, при котором образуются соли жирных кислот, называемые мылами.

Растворимые мыла - натриевые и калиевые соли жирных ки­слот, хорошо растворимые в воде. Натриевое мыло — твердое, а калиевое - жидкое.

Нерастворимые мыла - кальциевые и магниевые соли жир­ных кислот.

Прогоркание жиров - процесс разложения жиров при дли­тельном хранении на свету. При этом образуются глицерин и жир­ные кислоты, которые окисляются до альдегидов, кетонов и дру­гих веществ, имеющих неприятный запах и являющихся ядами для человека.

Гидрогенизация жира — реакция взаимодействия жидкого жира с водородом, при которой образуется твердый жир.

Структурный жир - жир, входящий в состав протоплазмы и структурных образований клеток. Содержание его в органах и тка­нях человека постоянно. Не используется для энергетических нужд.

Резервный жир - жир, откладываемый в жировой ткани про запас. Количество его изменчиво и зависит от питания, возраста, состояния нервной системы и деятельности эндокринных желез.

Стеролы - высокомолекулярные полициклические спирты, относящиеся к жироподобным веществам (липоидам). Основной стерол в организме человека – холестерол.

Стериды - сложные эфиры, образованные стеринами и жир­ными кислотами.

Холестерин - наиболее важный из стеринов. Кристаллическое вещество с жирным блеском. Участвует в образовании стероидных гормонов, желчных кислот, провитамина Дз и других биологиче­ски важных соединений.

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: