Уровни структурной организации белков
КЛЕТКА КАК БИОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА Современная клеточная теория, ее основные положения, роль в формировании современной естественнонаучной картины мира. Развитие знаний о клетке. Клеточное строение организмов — основа единства органического мира, доказательство родства живой природы Цитология — наука, изучающая строение, химический состав, процессы жизнедеятельности и размножения клетки, а также ее происхождение и эволюцию
Многообразие клеток. Прокариоты и эукариоты.
Сравнительная характеристика клеток растений, животных, бактерий, грибов.
Кольцевая молекула ДНК бактерий не отделена от цитоплазмы мембраной, а находится в особой структуре — нуклеоиде. Молекула ДНК (хромосома) может быть не единственной — дополнительные маленькие кольцевые молекулы ДНК называются плазмидами. Плазмиды находят широкое применение в биотехнологии.
Химический состав клетки. Макро- и микроэлементы. Взаимосвязь строения и функций неорганических и органических веществ (белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов, АТФ), входящих в состав клетки. Роль химических веществ в клетке и организме человека
Содержание некоторых химических элементов в неживой природе и живых организмах, %
Органические вещества клетки могут быть представлены как относительно простыми молекулами, так и сложными. В тех случаях, когда сложная молекула (макромолекула) образована значительным числом повторяющихся более простых молекул, ее называют полимером, а ее структурные единицы — мономерами
Моносахариды классифицируют по количеству углеродных атомов (С3-С10), например пентозы (С5) и гексозы (С6). К пентозам относятся рибоза и дезоксирибоза. Рибоза (С5Н10О5) входит в состав РНК и АТФ. Дезоксирибоза (С5Н10О4) является компонентом ДНК. Гексозы (С6Н1206) — это глюкоза, фруктоза, галактоза и др. В зависимости от количества остатков моносахаридов, входящих в состав олигосахаридов, различают дисахариды (два остатка), трисахариды (три остатка) и др. К дисахаридам относятся сахароза, лактоза, мальтоза и др. Сахароза (свекловичный сахар) состоит из остатков глюкозы и фруктозы. Лактоза, или молочный сахар, образована остатками глюкозы и галактозы. Мальтоза (солодовый сахар) состоит из двух остатков глюкозы
Полисахариды | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
Крахмал |
Целлюлоза | |||||||||||||||||||||||||||||||||
Состоит из двух полимеров — менее разветвленной амилозы и более разветвленного ами- лопектина. Мономером обоих является глюкоза. Основное запасное вещество растений в особенно больших количествах накапливается обычно в семенах, плодах, клубнях, корневищах и других запасающих органах растений | Основной опорный полисахарид тканей растений. Мономером является глюкоза. Неразветвленные молекулы целлюлозы формируют пучки, которые входят в состав клеточных стенок растений и некоторых грибов. Является основой древесины. Химически инертна и не растворяется ни в кислотах, ни в щелочах | |||||||||||||||||||||||||||||||||
Гликоген | Хитин | |||||||||||||||||||||||||||||||||
Запасной полисахарид животных и грибов, у человека в наибольших количествах накапливается в мышцах и печени. Мономером является глюкоза. Молекулы гликогена еще более разветвлены | Мономерами являются азотсодержащие сахара. Входит в состав клеточных стенок грибов и панцирей членистоногих | |||||||||||||||||||||||||||||||||
Функции углеводов
Пластическая (строительная) | Образуют клеточные стенки растений и грибов. Входят в состав нуклеиновых кислот. Образуют наружный скелет членистоногих |
Энергетическая | При окислении высвобождают энергию: 1 г — 17,6 кДж |
Запасающая | Являются запасным веществом |
Регуляторная | Выполняют функцию рецепторов в составе гликопротеидов в клеточных мембранах |
Липиды — это разнородная в химическом отношении группа низкомолекулярных веществ с гидрофобными свойствами
Фосфолипиды, помимо остатков глицерина и жирных кислот, содержат остаток ортофосфорной кислоты. Они входят в состав клеточных мембран и обеспечивают их барьерные свойства. Гликолипиды также являются компонентами мембран, но их содержание там невелико. Нелипидной частью гликолипидов являются углеводы
Функции липидов
Строительная | Образуют билипидный слой всех мембран. Холестерин является предшественником гормонов (надпочечников, семенников, яичников) |
Энергетическая | Жиры — источник энергии, при их окислении высвобождается энергия: 1 г — 38,9 кДж |
Защитная | Низкая теплопроводность жира обеспечивает теплоизоляцию. Подкожный слой жира у животных — амортизатор для органов. Запас жира в клетках растений повышает температуру замерзания цитоплазмы зимой |
Источник воды | У животных пустыни при расщеплении жира выделяется большое количество воды: 1 кг жира — 1,1 кг Н20 |
Запасающая | Животные и растения откладывают жир в запас |
Регуляторная | Липиды входят в состав гормонов, которые принимают участие в регуляции жизненных функций организма |
Белки — это высокомолекулярные соединения, биополимеры, мономерами которых являются аминокислоты, связанные пептидными связями.
Аминокислотой называют органическое соединение, имеющее аминогруппу, карбоксильную группу и радикал.
Всего в природе встречается около 200 аминокислот, которые различаются радикалами и взаимным расположением функциональных групп, но только 20 из них могут входить в состав белков. Такие аминокислоты называют протеино- генными
Уровни структурной организации белков
Уровень | Строение | Связи |
Первичная структура | Последовательность аминокислот в полипептидной цепи | Пептидные |
Вторичная структура | Упорядоченное расположение отдельных участков полипептидной цепи в виде спиралей или складок | Водородные |
Третичная структура | Пространственная конфигурация L-спирали | Гидрофобные, водородные, ионные, ди- сульфидные |
Четвертичная структура (не у всех белков) | Пространственная организация нескольких полипептидных цепей | Гидрофобные, водородные, ионные, ди- сульфидные |
Функции белков
Структурная | Образуют основу цитоплазмы, входят в состав мембранных структур, рибосом, хромосом. В состав кожи входят белки — коллаген и кератин. Сухожилия и мышцы состоят из белка |
Каталитическая | Биологические катализаторы: белки-ферменты |
Двигательная | Движения в живой природе основаны на белковых структурах клеток (сокращения мышц, движение жгутиков и ресничек) |
Транспортная | Транспорт 02 от легких к тканям и С02 — от тканей к легким (белок гемоглобин); транспорт веществ (жирные кислоты — белок альбумин) |
Защитная | Факторы иммунитета — антитела и интерферон |
Регуляторная | Гормоны — регуляторы обменных процессов (инсулин, глюкагон) |
Энергетическая | При окислении аминокислот высвобождается энергия: 1 г — 17,6 кДж |
Запасающая | Накапливаются в запас для питания развивающегося организма (казеин молока, овальбумин яиц, белки семян) |
Рецепторная | Являются рецепторами мембран, участвуют в восприятии и передаче сигналов |
Денатурация белка — утрата белковой молекулой своей структуры, вплоть до первичной.
Ренатурация — процесс восстановления вторичной и более высоких структур белка, однако он не всегда возможен. Полное разрушение белковой молекулы называется деструкцией
Нуклеиновые кислоты — это биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды. В настоящее время известны две нуклеиновые кислоты: рибонуклеиновая (РНК) и дезоксирибонуклеиновая (ДНК).
Нуклеотид образован азотистым основанием, остатком сахара-пентозы и остатком ортофосфорной кислоты. Особенности нуклеотидов в основном определяются азотистыми основаниями, входящими в их состав, поэтому даже условно нуклеотиды обозначаются по первым буквам названий.
Различия ДНК и РНК
Характеристика | ДНК | РНК |
Состав | Дезоксирибоза, тимин | Рибоза, урацил |
Структура | Двухцепочечная молекула (правозакрученная двойная спираль) | Одноцепочечная молекула (за исключением РНК некоторых вирусов) |
Форма | Незамкнутые молекулы в ядре, кольцевая форма в митохондриях, пластидах и у прокариот | Цепочка, у тРНК — клеверный лист |
Локализация | Ядро, митохондрии и пластиды эукариот, цитоплазма прокариот | Также в рибосомах и гиалоплазме |
Функция | Хранение и передача наследственной информации | В основном — реализация наследственной информации |
Строение молекулы АТФ
2019-08-13 | 1329 | Обсуждений (0) |
5.00
из
|
Обсуждение в статье: Уровни структурной организации белков |
Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓ |
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...
Система поиска информации
Мобильная версия сайта
Удобная навигация
Нет шокирующей рекламы