3. Функции белков

Таблица 2

Функции белков

Название функции, примеры белков	Характеристика функции
Строительная, или структурная (кера­тин, коллаген и др.)	Участие в образовании всех клеточ­ных мембран и органоидов клетки, а также внеклеточных структур
Транспортная (гемоглобин, миоглобин, АТФаза и др.)	Присоединение химических веществ (например, кислорода) или биологи­чески активных веществ (гормонов) и перенос их к различным тканям и органам тела
Двигательная (актин, миозин и др.)	Обеспечивает все виды движения, ко­торые свойственны клеткам и орга­низмам
Энергетическая (все белки)	Источник энергии для клетки
Защитная (имму­ноглобулины, ин­терферон и др.)	Образование в лейкоцитах особых бел­ков-антител в ответ на поступление в организм чужеродных белков или микроорганизмов
Регуляторная (гистоны, репрессоры, инсулин)	Многие белки выполняют функции гормонов — веществ, определенным образом влияющих на активность ферментов — усиливающих или по­давляющих ее
Рецепторная, или сигнальная (родопсин, холинорецептор и	Факторы среды (температурные, хими­ческие, механические) вызывают изме­нения в структуре белка в виде обра­тимой денатурации, которая способ­ствует возникновению химических ре­акций, обеспечивающих ответ клетки на внешнее раздражение. Такое свой­ство белков — изменять свою струк­туру в ответ на раздражение — лежит в основе деятельности нервной систе­мы, мозга и других форм отражения, свойственных живым организмам
Каталитическая (рибонуклеаза, трипсин, ДНК- и РНК-полимера-заи др.)	Белки-ферменты ускоряют химичес­кие реакции, протекающие в клетках, в десятки, сотни тысяч раз. Фермент узкоспецифичен. Высокая специфич­ность ферментативных реакций обус­ловлена тем, что пространственная кон­фигурация активного центра фермен­та, которая связывает какую-либо мо­лекулу, точно соответствует конфигу­рации этой молекулы или молекул. Молекула фермента всегда больше мо­лекулы (или молекул) вещества, на ко­торое действует фермент

Лекция №6

Тема: Биополимеры. Нуклеиновые кислоты

План

1. Типы нуклеиновых кислот. Строение нуклеотидов.

2. ДНК ее строение и роль в клетке

3. Типы РНК и ее функции в клетке

4. АТФ

5. Витамины

1. Нуклеиновые кислоты (лат. nucleus — ядро) — при­родные высокомолекулярные (с молекулярной массой от 10 000 до нескольких миллионов) органические полиме­ры, обеспечивающие хранение и передачу наследствен­ной (генетической) информации в живых организмах, т. е. определяющие основные свойства живого.

Нуклеотиды — мономеры нуклеиновых кислот ДНК и РНК, состоящие из азотистых (пуриновых или пиримидиновых) оснований, остатка фосфорной кислоты и пентозы (рибозы или дезоксирибозы). Дезоксирибоза имеет на один атом кислорода меньше, чем рибоза (дезоксирибоза в переводе означает «лишенная кисло­рода рибоза»). Нуклеотиды отличаются друг от друга только азотистыми основаниями, в соответствии с ко­торыми их называют: нуклеотид с азотистым основа­нием аденин (сокращенно А), нуклеотид с гуанином (Г), нуклеотид с тимином (Т) и нуклеотид с цитозином (Ц). По размерам А равен Г, а Т равен Ц; размеры А и Г несколько больше, чем Т и Ц.

• Нуклеозиды — предшественники нуклеотидов, сое­динения азотистых оснований с пентозами посредст­вом атома азота. Нуклеозид, соединяясь с одной моле­кулой фосфорной кислоты, образует более сложное вещество — нуклеотид.

2. Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) — носитель генетической информации, содержится в хромосомах кле­точного ядра, в эквивалентных структурах митохондрий, хлоропластов, в нуклеотидах прокариотных клеток и во многих вирусах.

Молекула ДНК представляет собой двойной неразветвленный линейный полимер, имеет вид правозакрученной спирали (может быть и левозакрученная спираль). Мономером является дезоксирибонуклеотид, представлен­ный четырьмя видами: аденином, тимином, гуанином и цитозином. Нуклеотиды соединяются между собой ковалентными, фосфордиэфирными связями в одну цепь: дезоксирибоза одного нуклеотида соединяется с остатком фосфорной кислоты последующего нуклеотида. Две цепи нуклеотидов соединяются в одну молекулу ДНК по всей длине водородными связями. Водородные связи возни­кают между пуриновыми и пиримидиновыми азотными основаниями; формируется двойная цепочка одной моле­кулы ДНК: адениновый нуклеотид одной цепи соединя­ется с тиминовым другой цепи; гуаниновый одной цепи с цитозиновым другой. Эти пары оснований, как и нуклео­тиды, называются комплементарными. Принцип форми­рования двуцепочечной молекулы ДНК — принцип ком­плементарное— дополнительности.

Правило Чаргаффа. Число пуриновых оснований в ДНК всегда равно числу пиримидиновых, количество тимина равно количеству аденина, а гуанина — коли­честву цитозина.

Если известна последовательность оснований в од­ной цепи, например Т—Ц—А—Т—Г, то на основе комплементарности в другой цепи последовательность ос­нований будет следующей: А—Г—Т—А—Ц.

Цепи нуклеотидов образуют правозакрученные (не­которые — левозакрученные) объемные спирали по 10 оснований в каждом витке. При этом последователь­ность соединения нуклеотидов одной цепи противопо­ложна таковой в другой, т. е. цепи, составляющие одну молекулу ДНК, разнонаправленны, или антипараллельны. Последовательность межнуклеотидных связей в двух цепях направлена в противоположные стороны — 3'—5' и 5'—3'. Сахаро-фосфатные группировки нуклеоти­дов находятся снаружи, а азотистые основания — внутри.

Модель строения ДНК предложена в 1953 г. амери­канским биохимиком Джеймсом Уотсоном и англий­ским физиком Френсисом Криком. Она полностью подтверждена экспериментально и сыграла важную роль в развитии молекулярной биологии и генетики Расположение четырех типов нуклеотидов в цепях ДНК содержит важную информацию: оно опре­деляет последовательность аминокислот в линейных молекулах белка, т. е. их первичную структуру. На­бор этих белков, в свою очередь, в качестве ферментов или гормонов определяет свойства клеток и организ­ма. Таким образом, ДНК — носитель информации.