Понятие о нуклеопротеидах, их превращения в желудочно-кишечном тракте. Строение, биологическая роль, особенности обмена мононуклеотидов в организме человека.
Нуклеопротеиды – сложные белки, небелковая часть который представлена нуклеиновыми кислотами (ДНК и РНК)(белок – гистон)
Мононуклеотид – мономер нуклеиновых кислот, состоит из остатка фосфорной кислоты, азотистого основания и пентозы.
Биологическая роль – субстраты для синтеза ДНК и РНК; АТФ – универсальный источник энергии; участвуют в синтезе белков, липидов, углеводов; входят в состав коферментов; могут выполнять сигнальную функцию (передачу внешних сигналов в клетку).
Особенности – из мононуклеотидов лишь малая часть действительно используется, остальные либо в энтероцитах же превращаются в мочевую кислоту, либо под влиянием микрофлоры расщепляются до аммиака, углекислого газа, бета-аланина и бета-аминоизобутирата.
Биосинтез пуриновых нуклеотидов. Источники атомов пуринового кольца, реакции синтеза, роль витаминов В9 и В12.
Формил фолат и метенил фолат – производные витамина B9, а витамин В12 участвует в этих превращениях витамина В9.
Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов. Источники атомов пиримидинового кольца, реакции синтеза, роль витаминов В9 и В12.
В9 служит субстратом для синтеза кофермента, необходимого для превращения УМФ в ТМФ, В12 участвует в синтезе этого кофермента.
Распад пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Особенности и реакции процесса распада, конечные метаболиты. Нарушения обмена пуриновых нуклеотидов при подагре.
Если пуриновых оснований образуется слишком много, то при их катаболизме образуется слишком высокое количество мочевой кислоты, что приводит к подагре.
Строение ДНК и РНК. Химические связи, участвующие в формировании их структуры. Функции нуклеиновых кислот. Виды переноса генетической информации. Биологическая роль комплементарности азотистых оснований.
ДНК и РНК – полимеры, мономерами которых являются мононуклеотиды. (ДНК в качестве пентозы имеет дезоксирибозу, а РНК – рибозу). ДНК имеет первичную (цепь дезоксирибонуклеозидмонофосфатов соединённых 3’ 5’ фосфодиэфирной связью), вторичную (две таких цепочки соединённых с помощью водородных связей между азотистыми основаниями. Между А и Т две связи, Г и Ц – три), третичную (ДНК упакованная в виде хромосомы) структуру.
РНК. Первичная – рибонуклеозидмонофосфаты в одну цепочку с 3 5 фосфодиэфирными связями. Вторичная – одноцепочечная цепь, в которой между азотистыми основаниями образуются водородные связи. Причём не все основания буду компелментарны, так что будут образовываться несвязанные участки, которые будут как бы выпирать из цепочки. Третичная – структура, в которой образуются ещё дополнительные связи между или нуклеотидными остатками, удалёнными друг от друга, либо между основаниями и остатками рибозы. Такая структура стабилизирована ионами двухвалентных металлов.
ДНК – хранение наследственной информации. РНК – мРНК – служит матрицей для синтеза белка (реализация наследственной инфы), тРНК – транспорт своей аминокислоты в рибосомам для синтеза белка. рРНК – участвуют в создании рибосом, а значит и непосредственно в трансляции. Репликация (удвоение ДНК), транскрипция – перенос генетической информации с ДНК на РНК, трансляция – синтез белка.
Биологическая роль комплементарности азотистых оснований – обеспечивает точный перенос генетической информации.
Репликация. Механизм и биологическое значение. Теломера и теломераза. Понятие о репликативной старости клетки.
Репликация – удвоение ДНК, происходит в ядре клетки в S фазу клеточного цикла. Происходит в несколько стадий.
1 Инициация – характеризуется тем, что под действием ДНК-хеликазы разрушаются водородные связи между двумя цепочками (т.е. образуются две цепочки ДНК).
2 Элонгация – синтез новых цепей под воздействием ДНК-полимераз.
3 исключение праймеров – во вторую фазу синтез шёл с помощью праймеров, которые в этой стадии удаляются.
4. Терминация – химическая модификация ДНК и укладка ДНК в хромосомы
Биологическое значение – при делении каждой клетке должно достаться своё ДНК.
Теломер – концевые участки ДНК, которые с каждым новым делением становятся всё ближе к середине (ДНК будет укорачиваться).
Теломераза – обеспечивает восстановление концов ДНК, что не приводит к укорочению ДНК. Присутствует в раковых клетка, в здоровых клетках отсутствует.
Понятие о репликативной старости клетки – ну с каждый новым делением, как я уже сказал, ДНК становится короче. И когда она достигает определённой короткой длины – запускается апоптоз.
Повреждения ДНК спонтанные и индуцированные. Процессы репарации ДНК и их возможные последствия. Мутации. Роль мутаций в эволюции и возникновении наследуемых заболеваний. Понятие о генной терапии.
Спонтанные – не вызванные внешними факторами (ошибка репликации, дезаминирования нуклеотидов, депуринизации), индуцированные – вызванные внешними факторами(в основном радиация и химия)
Репарация проходит в 4 стадии
1 – выявление нарушения комплементарности
2 – устранение некомплементарного нуклеотида
3 и 4 – встраивание нужного нуклеотида
Мутации – изменение структуры ДНК, следствием которого является изменение синтезируемых белков.
Мутации – основной поставщик материала для эволюции. (произошла мутация, в результате которой у слона хобот стал длинным, что пипец как удобно, когда ты жрёшь траву с деревьев. Вот этот слоняра с длинным хоботом стал наиболее приспособленным, выжил, дал потомство и теперь все слоны с длинными хоботами).
Мутации могут быть в соматических клетках – тогда болеет сам человек, или в половых – тогда сам организм не страдает, а вот потомство получит эту самую мутацию, что и будет называться «наследственное заболевание»
Генная терапия – лечение наследственных, многофакторных и инфекционных заболеваний путём введения в соматические клетки пациентов ген, который обеспечивает исправление генных дефектов или придаёт клеткам новые функции.