Нуклеотиды, строение и свойства, их значение в обмене веществ.

Это сложные биологические вещества, которые имеют ключевое значение во многих биологических процессах. Из всех функций, выполняемых нуклеотидами в клетке, наиболее важная состоит в том, что они служат строительными блоками, т.е. предшественниками при синтезе нуклеиновых кислот, и таким образом участвуют в молекулярных механизмах, с помощью которых генетическая информация хранится и передается от клетки к клетке. Кроме этого, нуклеотиды выполняют в клетке и много других жизненно важных функций, в частности играют важную роль в реакциях обмена веществ и энергетического обмена. Они являются основой для построения ДНК и РНК, универсальными источниками энергии, входят в состав ферментов, принимают участие в углеводном обмене и синтезе жиров. Нуклеотиды также оказывают так называемое местное действие, определяя рост и развитие тонкой кишки, обмен липидов и печеночную функцию. Они способствуют формированию естественного микробиоценоза, предоставляют необходимую энергию для регенеративных процессов в кишечнике, влияют на созревание и нормализацию функционирования гепатоцитов.

28)Роль АТФ в обмене веществ.

АТФ - энергия, при помощи которой расщепляются сложные в-ва на более простые. Глюкоза распадается при помощи АТФ.

29)РНК, строение и функции.

РНК - класс нуклеиновых кислот, линейных полимеров нуклеотидов, в состав которых входят остаток фосфорной кислоты, рибоза (в отличие от ДНК, содержащей дезоксирибозу) и азотистые основания - аденин, цитозин, гуанин и урацил (в отличие от ДНК, содержащий вместо урацила тимин). Эти молекулы содержатся в клетках всех живых организмов, а также в некоторых вирусов.

РНК содержатся главным образом в цитоплазме клеток. Эти молекулы синтезируются в клетках всех клеточных живых организмов, а также содержатся в вироидах и некоторых вирусах.

• Генетическая репликативная функция: структурная возможность
копирования (репликации) линейных последовательностей нуклеотидов через комплементарные последовательности. Функция реализуется при вирусных инфекциях и аналогична главной функции ДНК в жизнедеятельности клеточных организмов - редупликации генетического материала.
• Кодирующая функция: программирование белкового синтеза линейными
последовательностями нуклеотидов. Это та же функция, что и у ДНК. И в ДНК,
и в РНК одни и те же триплеты нуклеотидов кодируют 20 аминокислот белков, и
последовательность триплетов в цепи нуклеиновой кислоты есть программа для последовательной расстановки 20 видов аминокислот в полипептидной цепи белка.
• Структурообразующая функция: формирование уникальных трехмерных
структур. Компактно свернутые молекулы малых РНК принципиально подобны трехмерным структурам глобулярных белков, а более длинные молекулы РНК могут образовывать и более крупные биологические частицы или их ядра.
• Функция узнавания: высокоспецифические пространственные
взаимодействия с другими макромолекулами (в том числе белками и другими РНК) и с малыми лигандами. Эта функция, пожалуй, главная у белков. Она основана на способности полимера сворачиваться уникальным образом и формировать специфические трехмерные структуры. Функция узнавания является базой специфического катализа.
• Каталитическая функция: специфический катализ химических реакций
рибозимами. Данная функция аналогична энзиматической функции белков-
ферментов.

30)Функции и строение ДНК.

ДНК представляет собой двойную нить, скрученную в спираль. Каждая нить состоит из «кирпичиков» — из последовательно соединенных нуклеотидов. Каждый нуклеотид ДНК содержит одно из четырёх азотистых оснований — гуанин (G), аденин (A) (пурины), тимин (T) и цитозин (C) (пиримидины), связанное с дезоксирибозой, к последней, в свою очередь, присоединена фосфатная группа. Между собой соседние нуклеотиды соединены в цепи фосфодиэфирной связью, образованной 3’-гидроксильной (3’-ОН) и 5’-фосфатной группами (5’-РО3). Это свойство обуславливает наличие полярности в ДНК, т. е. противоположной направленности, а именно 5’- и 3’-концов: 5’-концу одной нити соответствует 3’-конец второй нити.

ДНК выполняет следующие функции:
1) хранение наследственной информации происходит с помощью гистонов.
Молекула ДНК сворачивается, образуя вначале нуклеосому, а после
гетерохроматин, из которого состоят хромосомы;
2) передача наследственного материала; происходит путем репликации ДНК;
3) реализация наследственной информации в процессе синтеза белка.

31)Генетический код и его роль в биосинтезе белков.

Наследственная информация – это информация о строении белка (информация о том, какие аминокислоты в каком порядке соединять при синтезе первичной структуры белка).

Информация о строении белков закодирована в ДНК, которая у эукариот входит в состав хромосом и находится в ядре. Участок ДНК (хромосомы), в котором закодирована информация об одном белке, называется ген.

Транскрипция – это переписывание информации с ДНК на и РНК (информационную РНК). И РНК переносит информацию из ядра в цитоплазму, к месту синтеза белка (к рибосоме).

Трансляция – это процесс биосинтеза белка на рибосоме.

Реакции транскрипции, трансляции, а так же репликации (удвоения ДНК) являются реакциями матричного синтеза. ДНК служит матрицей для синтеза и РНК, и РНК служит матрицей для синтеза белка.

Генетический код – это способ, с помощью которого информация о строении белка записана в ДНК.

32)Взаимосвязь между структурой ДНК и первичной структурой белковой молекулы.

Начиная с клеточной оболочки и заканчивая всеми составляющими клетки - все построено с участием молекул белка. Жизнь в клетке без белка просто невозможна, как и невозможен синтез белков без нуклеиновых кислот.

Белок относится к органическим веществам и состоит из полимерных молекул, мономеры которых - аминокислоты. Аминокислоты соединяются друг с другом, выстраиваясь в цепь аминокислот - первичную структуру молекулы белка. Последовательность соединения аминокислот и задает уникальность белка, его назначение.

Такие нити аминокислот закручиваются в спираль, витки которой прочно удерживаются водородными связями. Так представляется собой вторичная структура молекулы белка. Спираль закручивается еще плотнее, образуя третичную структуру, а затем еще и еще, пока не получается комок, называемый глобулой. Именно так представлен белок в клетке.

33)Углеводы, общая характеристика, биологические функции, классификация.

Углеводы – это класс соединений, образованных углеродом, водородом и кислородом, с наиболее часто встречающейся химической формулой Cn(H2O)m. По своей природе углеводы – это многоатомные спирты с наличием альдегидной (альдозы) или кетонной группы (кетозы).

Углеводы составляют три четверти биологического мира и примерно 60–80% калорийности пищевого рациона.

Согласно принятой в настоящее время классификации углеводы под­разделяются на три основные группы: моносахариды, олигосахариды и полисахариды.

Моносахариды обычно содержат от 3 до 9 атомов углерода, причем наиболее распространены пентозы и гексозы. Моносахариды присутствуют, как в развёрнутой, так и в циклической формах.

Среди моносахаридов широко известны глюкоза, фруктоза, галактоза.

Глюкоза (виноградный сахар) содержится в ягодах, фруктах и меде. Из молекул глюкозы построены крахмал, гликоген, мальтоза; глюкоза является составной частью сахарозы, лактозы.

Фруктоза (плодовый сахар) содержится в меде, фруктах; является составной частью сахарозы.

Галактоза - составная часть молочного сахара (лактозы), которая со­держится в молоке млекопитающих, растительных тканях, семенах.

Полисахариды – это основной источник углеводов в пище человека и животных. Они подразделяются на полисахариды первого порядка (олигосахариды) и второго порядка (полиозы).

Олигосахариды содержат от 2 до 10 остатков моносахаридов, соединенных гликозидными связями. Наиболее распространенны дисахариды сахароза (обычный пищевой сахар) и лактоза

содержится только в молоке и состоит из гaлактозы и глюкозы.

Полисахариды второго порядка можно разделить на гомополисахариды (состоят из моносахаридных единиц только одного типа) и гетерополисахариды (для них характерно наличие двух или более типов мономерных звеньев).

Крахмал состоит из двух гомополисахаридов: ли­нейного – амилозы (задействованы связи 1-4) и разветвленного – амилопектина (задействованы связи 1-6). Крахмал является главной составной частью пищи человека, содержится в хлебе, картофеле, крупах, овощах.

Гликоген – полисахарид, широко распространенный в тканях живот­ных, близкий по своему строению к амилопектину.

Целлюлоза (или клетчатка) является одним из наиболее распростра­ненных растительных гомополисахаридов. Она выполняет роль опорного материала растений, из нее строится жесткий скелет стеблей, листьев.

Слизи (содержатся в большом количестве в льняных семенах и в зерне ржи) и гумми (камеди – выделяемые в виде наплывов вишневыми, сливовыми или миндальными деревьями в местах повреждения ветвей и стволов).

Пектиновые вещества, содержащиеся в растительных соках и плодах, представляют собой гетерополисахариды. Пектины составляют основу фруктовых гелей.

Функции углеводов:

• энергетическая — служат основным источником энергии для организмов, питающихся органическими веществами.

• структурная (пластическая) — участвуют в построении различных клеточных стенок растений и опорных тканей животных.

• защитная – предохраняют от воздействий внешней и внутренней среды.

• запасающая – сохраняют питательные вещества, которые используются для получения энергии.

Гиалуроновые кислоты и другие мукополисахариды образуют защитную прослойку между всеми клетками, из которых состоит организм.