Строение АТФ, ее биологическая роль

~ - макроэргические связи

АТФ относится к макроэргическим соединениям. Ее энергия заключена в химических связях между вторым и третьим остатками фосфорной кислоты. АТФ – источник энергии для многих биологических процессов: биосинтеза белка, ионного транспорта, сокращения мышц, электрической активности нервных клеток и др.. Энергия, необходимая для этих процессов, обеспечивается гидролизом АТФ:

1) АТФ + H₂O = АДФ + Ф_н

При разрыве макроэргической связи концевого остатка фосфорной кислоты выделяется свободная энергия в количестве 25-40 кдж/моль при стандартных условиях. Точное значение энергии зависит от pH среды, присутствия некоторых катионов и других факторов.

2) АДФ + H₂O = АМФ + Ф_н, Δ G= - 30 кдж/моль

3) АМФ + H₂O = Аденозин + Ф_н, Δ G= - 14 кдж/моль

Вместе с тем в организме идут процессы синтеза АТФ. Эти процессы сопровождаются поглощением энергии, выделяющейся при биохимическом окислении белков, жиров и углеводов. Эта энергия запасается в макроэргических связях АТФ.

Структура нуклеиновых кислот

Структура ДНК

Структура ДНК расшифрована Уотсоном и Криком в 1953г. ДНК включает несколько уровней структурной организации.

Первичная структура – последовательность нуклеотидных звеньев, соединенных с помощью 3’-5’-фосфадиэфирных связей.

Например, соединим дезоксиадениловую и дезоксицитидиловую кислоты:

Полинуклеотидная цепь включает в себя сотни мононуклеотидов, соединенных фосфодиэфирными связями:

Конец ТГАЦТААГТАЦЦ 3’-конец

(ф-конец) (OH-конец)

2) Вторичная структура ДНК – это пространственное расположение полинуклуотидных цепей в молекуле. Молекула ДНК состоит из двух полинуклеотидных цепей, правозакрученных с образованием двойной спирали. Двойная спираль стабилизируется за счет водородных связей, образующихся между парами комплементарных азотистых оснований.

Комплементарные структуры подходят друг к другу как «ключ с замком».

Между аденином и тимином возникают две водородные связи:

Между гуанином и цитозином – три водородные связи:

Таким образом, первичная структура одной полинуклеотидной цепи предопределяет структуру второй цепи.

Третичная структура ДНК представляет собой многократную спирализацию вторичной структуры, обеспечивая плотную упаковку ДНК в ядре клетки.

Виды РНК

РНК имеет в основном первичную структуру, которая сходна с ДНК, только у РНК углеводный компонент – рибоза и вместо азотистого основания тимина – урацил. Локализованы РНК в цитоплазме и рибосомах.

Первичная структура РНК

В зависимости от функций, местонахождения и состава РНК делятся на три основных вида:

1) информационная или матричная РНК

2) рибосомальная РНК

3) транспортная РНК

Информационная РНК несет точную копию генетической информации, закодированной в определенном участке ДНК, а именно информацию о последовательности аминокислот в белках. Каждой α -аминокислоте соответствует в мРНК триплет нуклеотидов, т.н. кодон.

Например, алланин – ГЦУ, лизин – ЦУУ.

Последовательность кодонов в цепи мРНК определяет последовательность α -аминокислоте в белках.

Рибосомальная РНК составляет большую часть клеточных РНК. Будучи ассоциирована со специфическими белками, она образует сложную структуру – рибосому. Рибосомы являются центром биосинтеза белков.

Транспортные РНК доставляют аминокислоты к месту синтеза белка. Транспортные РНК обладают вторичной структурой, напоминающей лист клевера. Это частично спирализованная одинарная полинуклеотидная цепь. Участки спирализации “шпильки” удерживаются за счет водородных связей между комплементарными азотистыми основаниями (гуанин-цитозин, аденин-урацил). Участки, не вовлекаемые в образование водородных связей, образуют петли. Антикодоновая петля содержит триплет нуклуотидов – антикодон, который соответствует кодону матричной РНК.

Нуклеопротеины

В организме нуклеиновые кислоты связаны с белками, образуя два вида нуклеопротеинов – рибонуклеопротеины и дезоксирибонуклеопротеины. Рибонуклеопротеины содержат рибонуклеиновые кислоты и находятся в основном в цитоплазме. Дезоксирибонуклеопротеины содержат ДНК и локализованы в ядрах клеток.

ЛЕКЦИЯ№13

ЛИПИДЫ

ЦЕЛИ ЛЕКЦИИ

Обучающая – Формирование знаний о классификации липидов, их реакционной способности, роли в организме и применении в медицинской практике.

Развивающая – Расширение кругозора обучающихся на основе интеграции знаний; развитие логическое мышление.

Воспитательная – Содействие формированию у обучающихся устойчивого интереса к изучению дисциплины «Биоорганическая химия».

ПЛАН ЛЕКЦИИ

⇐ Предыдущая 8 9 10 11 12 13 14 151617 Следующая ⇒