Какую функцию выполняет в организме м-РНК, транспорная,рибосомальная РНК.

Ма́ тричная рибонуклеи́ новая кислота́ (мРНК, синоним — информацио́ нная РНК, иРНК) — РНК, содержащая информацию о первичной структуре (аминокислотной последовательности) белков^[1]. мРНК синтезируется на основеДНК в ходе транскрипции, после чего, в свою очередь, используется в ходе трансляции как матрица для синтеза белков. Тем самым мРНК играет важную роль в «проявлении» (экспрессии) генов.

Длина типичной зрелой мРНК составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч нуклеотидов. Самые длинные мРНК отмечены у (+)оц РНК-содержащих вирусов, например пикорнавирусов, однако следует помнить, что у этих вирусов мРНК образует весь их геном.

ДНК нередко сравнивают с чертежами для изготовления белков. Развивая эту инженерно-производственную аналогию, можно сказать, что, если ДНК — это полный набор чертежей для изготовления белков, находящийся на хранении в сейфе директора завода, то мРНК — временная рабочая копия чертежа, выдаваемая в сборочный цех. Следует отметить, что ДНК не содержит чертежи взрослого организма, а больше похожа на «рецепт» по его изготовлению.

Рибосомальные РНК (р-РНК), составляющие основную массу всех клеточных РНК (80—90%), соединяясь с белками, формируют рибосомы, органоиды, осуществляющие синтез белков. В клетках эукариот р-РНК синтезируются в ядрышках.
Транспортные РНК (т-РНК) с помощью специального фермента связываются с аминокислотами и доставляют их на рибосомы. При этом определённые аминокислоты, как правило, переносятся определёнными («своими») т-РНК. Однако в ряде случаев одну аминокислоту могут кодировать несколько разных кодонов (вырожденность генетического кода). Соответственно, каждую из таких аминокислот могут переносить две или более т-РНК.

25.Кинетика ферментативных реакций - раздел энзимологии, изучающий зависимость скорости химических реакций, катализируемых ферментами, от химической природы реагирующих веществ, а также от факторов окружающей среды. Зависимость накопления продукта (А) и убыли субстрата (Б) от времени (продолжительности) протекания реакции. Скорость ферментативной реакции определяется изменением концентрации продукта или субстрата за единицу времени. В реакциях, катализируемых ферментами 1 и 2, начальная скорость реакции, катализируемой ферментом 1, ниже, чем скорость реакции, катализируемой ферментом 2, так как тангенс угла наклона касательной к кривой профиля реакции, проведённой из " О" точки у второго фермента выше, как в случае накопления продукта (А), так и убыли субстрата (Б). Скорость в любой момент времени t определяется тангенсом угла наклона касательной к профилю реакции в момент времени t. Период времени ферментативной реакции [t₀ -t₁] характеризуется линейным накоплением продукта (или убылью субстрата) в зависимости от длительности реакции. Период ферментативной реакции [t₁ - t_x] характеризуется нелинейным накоплением продукта (или убылью субстрата) в зависимости от времени реакции.

Количество единиц активности nME определяют по формуле:

В 1973 г. была принята новая единица активности ферментов: 1 катал (кат), соответствующий такому количеству катализатора, которое превращает 1 моль субстрата за 1 с. Количество каталов определяют по формуле:

n катал =

Международная единица ферментативной активности ME связана с каталом следующими равенствами:

1 кат = 1 моль S/c = 60 моль S/мин = 60х10⁶ мкмоль/мин = 6х10⁷ ME,

1 ME = 1 мкмоль/мин = 1/60 мкмоль/с = 1/60 мккат = 16, 67 нкат.

В медицинской и фармацевтической практике для оценки активности ферментов часто используют международные единицы активности - ME. Для оценки количества молекул фермента среди других белков данной ткани определяют удельную активность (уд. ак.) фермента, численно равную количеству единиц активности фермента (пМЕ) в образце ткани, делённому на массу (мг) белка в этой ткани:

Уд. ак. =

По удельной активности судят об очистке фермента: чем меньше посторонних белков, тем выше удельная активность.

Уравне́ ние Михаэ́ лиса — Ме́ нтен — основное уравнение ферментативнойкинетики, описывает зависимость скорости реакции, катализируемойферментом, от концентрации субстрата. Простейшая кинетическая схема, для которой справедливо уравнение Михаэлиса:

Уравнение имеет вид:

,

Где

— максимальная скорость реакции, равная ;

· — константа Михаэлиса, равная концентрации субстрата, при которой скорость реакции составляет половину от максимальной;

· — концентрация субстрата.

Вывод уравнения

· Вывод уравнения был впервые предложен Бриггсом и Холдейном. Вывод уравнения скорости ферментативной реакции, описываемой схемой Михаэлиса-Ментен.

· Обозначения констант скоростей:

· k₁ — константа скорости реакции образования фермент-субстратного комплекса из фермента и субстрата

· k_-1 — константа скорости реакции диссоциации фермент-субстратного комплекса на фермент и субстрат

· k₂ — константа скорости реакции превращения фермент-субстратного комплекса в фермент и продукт

· Для фермент-субстратного комплекса применим метод квазистационарности, так как в подавляющем большинстве реакций константа скорости превращения фермент-субстратного комплекса в фермент и продукт много больше, чем константа скорости образования ферменто-субстратного комплекса из фермента и субстрата. Иными словами:

·

· Учтем тот факт, что фермент, изначально находившийся только в свободной форме, в процессе реакции находится как в виде фермент-субстратного комплекса, так и в виде молекул свободного фермента. Таким образом:

·

· Преобразуем это к виду

·

· И подставим в первое уравнение. После раскрытия скобок и группировки слагаемых получим следующее:

·

· Выразим отсюда концентрацию фермент-субстратного комплекса:

· Скорость ферментативной реакции в целом (то есть скорость образования продукта) представляет собой скорость распада фермент-субстратного комплекса по реакции первого порядка с константой k₂:

·

· Подставим в эту формулу выражение, которое мы получили для концентрации ES. Получим:

·

· Разделим числитель и знаменатель на k₁. В результате:

·

· Выражение в знаменателе — (k_-1+k₂)/k₁ — называется константой Михаэлиса (K_m). Это кинетическая константа (с размерностью концентрации), которая равняется такой концентрации субстрата, при которой скорость ферментативной реакции составляет половину от максимального значения.

· Для начальной стадии реакции можно пренебречь уменьшением концентрации субстрата. Тогда выражение для начальной скорости реакции будет выглядеть так:

·

· Если k_-1> > k₂, то на первой стадии ферментативной реакции с течением времени устанавливается равновесие (квазиравновесный режим протекания реакции), и в выражение для скорости ферментативной реакции входит уже не константа Михаэлиса, а субстратная константа K_S, характеризующая взаимодействие фермента с субстратом в равновесных условиях:

· ; По значению K_S можно судить о химическом сродстве субстрата к ферменту.

26.Кислотное числоПриродные жиры нейтральны. Однако при хранении или переработке могут частично произойти процессы омыления или окисления, вследствие чего образуется примесь свободных жирных кислот. Количество этих кислот может быть охарактеризовано кислотным числом. Кислотным числом называют количество едкого кали в миллиграммах, необходимое для нейтрализации свободных кислот, содержащихся в 1 г исследуемого вещества. -По величине кислотного числа можно определить качество продукции. В Государственных стандартах и Технических условиях приводятся допустимые значения кислотных чисел для различных масел, жиров, восков, смол.

Стандартная методика определения кислотного числа заключается в следующем. Около 5 г испытуемого вещества, взвешенного с точностью до 0, 0002 г, растворяют в 50 мл смеси равных объемов 95% спирта и эфира, которую предварительно нейтрализуют по фенолфталеину 0, 1 н. раствором едкого кали. Если при этом масло не растворяется, его слегка нагревают на водяной бане с обратным холодильником при стряхивании, а затем охлаждают до комнатной температуры. Прибавляют 1 мл раствора фенолфталеина и титруют при постоянном перемешивании 0, 1 н. раствором едкого кали до появления розового окрашивания, не исчезающего в течение 30 с. Кислотное число вычисляют по формуле:

Кислотное число = 5, 61 * V / a где V - количество 0, 1 н. раствора едкого кали, израсходованное на титрование, мл; а - навеска испытуемого вещества, г.Определение можно проводить также с 0, 1 н. раствором едкого натра, учитывая, что 1 мл 0, 1 н. раствора едкого натра соответствует 5, 61 мг едкого кали. Для веществ с кислотным числом меньше 1 титрование проводят из микробюретки.

Йодное число выражается количеством граммов йода, которое может присоединиться по двойным связям к 100 г жира или другого исследуемого продукта. Для определения йодного числа применяют растворы хлорида йода - ICl, бромида йода - IBr или йода в растворе сулемы, которые обладают большей реакционной способностью, чем растворы йода в спирте или других растворителях. Йодное число является мерой ненасыщенности кислот жиров. Оно особенно важно для оценки качества высыхающих масел.ГФХ рекомендует определять йодное число либо с помощью бромида йода либо с помощью хлорида йода.Точную навеску испытуемого вещества (обычно 0, 1- 0, 5 г) помещают в сухую колбу с притертой пробкой - емкостью 250-300 мл, растворяют в 10 мл хлороформа и добавляют 25 мл раствора бромида йода. Содержимое колбы перемешивают, плотно закрывают пробкой и оставляют на 1 ч в темном месте. По истечении этого времени реакционная масса должна оставаться бурой. Если жидкость обесцветилась или значительно посветлела, опыт повторяют с меньшей навеской вещества. После этого прибавляют 20 мл раствора йодида калия и около 100 мл воды и титруют 0, 1 я. раствором тиосульфата натрия до светло-желтой окраски, а затем прибавляют крахмал и титруют до обесцвечивания. Параллельно проводят контрольный опыт, йодное число вычисляют по формуле:

Йодное число = (V1 - V2) * 1, 269 / a где V1 - количество 0, 1 н. раствора тиосульфата натрия, пошедшее на титрование в контрольном опыте, мл; V2 - количество 0, 1 н. раствора-тиосульфата натрия, пошедшее на титрование испытуемого вещества, мл; а - навеска вещества, г.Проведение анализа с помощью хлорида йода отличается от описанного тем, что вместо хлороформа берут эфир, а выдержка после прибавления ICl составляет 1-3 мин.

С.

27 Сложные белки построены из двух компонентов - простой белок и небелковое вещество, называемое простетической группой. Простетические группы прочно связаны с белковой частью молекулы.Классификация сложных белков по строению простетической группы.

1. Гликопротеины. Простетические группы представлены углеводами и их производными (1–30%), связанными с белковой частью ковалентно-гликозидной связью через ОН-группы (серин, треонин) или NH-группу (лизин, аспарагин, глутамин).Состав простетической группы гликопротеинов: моносахариды (альдозы, кетозы); олигосахариды (дисахариды, трисахариды и т.д.); полисахариды (гомополисахариды, гетерополисахариды).

Функции гликопротеинов: -

рецепторы клеточных мембран;

- интерфероны;

- белки плазмы крови (кроме альбуминов);

- иммуноглобулины;

- групповые вещества крови;

- фибриноген, протромбин;

- гаптоглобин, трансферин;

- церулоплазмин;

- мембранные ферменты;

- гормоны (гонадотропин, кортикотропин).

2. Липопротеины — содержат липиды нескольких классов в качестве простетической группы, связаны с липидами и холестерином за счет различных нековалентнвых сил.

3. Фосфопротеины — сложные белки. Простетическая группа представлена фосфорной кислотой. Остатки фосфата соединяются с белковой частью молекулы сложноэфирными связями через гидрокси-группы аминокислот серина и треонина. Включают казеины — белки молока, вителлины — белки яичного желтка, овальбумин — белок куриного яйца. Большое количество содержится в ЦНС. Многие важные ферменты клетки активны только в фосфорилированной форме. Фосфопротеины — источник энергетического и пластического материала.

4. Хромопротеины (ХП) — сложные белки, простетическая группа которых придает им окраску. Гемопротеины — простетическая группа, имеет геминовую структуру. Флавопротеины — простетическая группа — ФАД или ФМН.

5. Металлопротеины — содержат ионы одного или нескольких металлов, соединенных координационными связями с функциональными группами белка. Часто являются ферментами.Содержание металла в металлопротеинах: ферритин, трансферрин — Fe; алкогольдегидрогеназа — Zn; цитохромоксидаза — Cu; протеиназы — Mg, К; АТФ-аза — Na, К, Са, Мg.

Функции ионов металлов:

- являются активным центром фермента;

- служат мостиком между активным центром фермента и субстратом, сближают их;

- служат акцепторами электронов на определенной стадии ферментативной реакции.

6. Нуклеопротеины — сложные белки, в которых небелковый компонент — нуклеиновые кислоты — ДНК или РНК связаны многочисленными ионными связями с белковыми компонентами положительно заряженных аминокислот — аргинина и лизина. Поэтому нуклеопротеины относятся к поликатионам (гистоны). Белковые компоненты подвергаются обмену, как простые белки.

28 Простые белки построены только из аминокислот. Сложные белки построены из двух компонентов - простой белок и небелковое вещество, называемое простетической группой. Простетические группы прочно связаны с белковой частью молекулы.