Молекулы ДНК не только хранят генетическую информацию, но и обеспечивают возможность ее точного копирования.




 

 

Сходства и различия в строении белков и нуклеиновых кислот

БЕЛКИ.

Имеют полимерное строение (сложные полимеры, или поликонденсаты), состоят из множества мономеров. Мономерам белка являются различные аминокислоты (NH2-CHR-COOH).

В составе любой аминокислоты к одному и тому же атому углерода присоединяются две сильно заряженные группы (аминогруппа NH2+ и карбоксильная группа COOH-), благодаря своим свойствам аминокислоты могут принимать участие в сложных химических реакциях, в т.ч. в образовании длинных полимеров. Белки — главный функциональный элемент любого организма. У всех живых существ в формировании белков принимают участие 20 основных аминокислот. Средний размер белка — около 300 аминокислот. Функция конкретного белка определяется последовательностью его аминокислот.

Радикалы:

1 – не несут на себе заряда совсем (углеводородные остатки)

2 – радикалы со слабыми электростатическими зарядами (гидроксильная, карбонильная, тиогруппы)

3 – имеющие сильный положительный заряд (аминогруппа)

4 – сильный отрицательный заряд (карбоксильная, фосфатная группа)

Молекула белка может обладать ОЧЕНЬ сложными хим свойствами и может выполнять ОЧЕНЬ сложные функции.

Благодаря особенностям своего хим строения, белки чрезвычайно разнообразны по своим хим свойствам и выполняемым в организме функциям


Функции:

выполняющиеся только белками:

1. каталитическая (ферментативная);

2. рецепторная;

3. транспортная:

1. пассивный транспорт (по градиенту) — канал;

2. активный транспорт — мембранный насос;

4. двигательная (актин, миозин);

очень важные:

5. регуляторная;

6. сигнальная;

7. защитная;

8. строительная (кератин);

вспомогательные:

9. запасная;

10.энергетическая.

Уровни организации


1) первичная структура – последовательность аминокислот;

2) вторичная структура: - α-спирали;

- β-листы. (многочисленные слабые водорондные связи, за счет которых происходит скручивание во вторичные структуры)

 

3) третичная структура – трёхмерные молекулы, образующиеся за счёт неиспользованных собственных зарядов. Гидрофобные связи – слабые, но стабильные за счёт количества. S-S связь – прочная, способная связывать молекулы и образовывать третичную структуру;

4) четвертичная структура (молекулярные комплексы). Классический пример - Гемоглобин.(состоит из 2 молекул α-глобина, 2 молекул β -глобина, гемма и иона железа.)

Со вторичной структуры начинается конформация молекул под температурой. Фактором, на неё влияющим, является концентрация различных ионов. Изменив свою конформацию, белок может остаться в стабильном состоянии. Изменение конформации влияет на химические свойства молекулы – способности выполнять необходимую функцию.

В отличие от жиров и углеводов белки обладают огромным структурным разнообразием => биологические функции белков тоже поразительно разнообразны.

Одним из 20 вариантов аминокислот, используемых в составе белков, является цистин (Cys). В его радикале содержится функциональная группа SH. Если 2 остатка цистина в третичной структуре оказываются поблизости друг от друга, между ними, под действием особого фермента, может возникнуть дисульфидный мостик S-S.Такие мостики играют роль стяжек, стабилизирующих третичную структуру молекулы белка.

Функции конкретной белковой молекулы зависят не только от ее аминокислотной последовательности, но и от ее конформации в данный момент. (например, изменение конформации молекул белка посредством высокой температуры ведет к необратимой инактивации белка (сырое-вареное яйцо)).

Изменяя в своих клетках концентрацию некоторых ионов, организм способен тонко регулировать биологическую активность собственных белков. (кристаллы соли на яичном белке – мутные разводы – временная инактивация белков).

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ.

Сложные биополимеры, осуществляющие хранение и передачу генетической информации во всех живых организмах, а также участвующие в биосинтезе белков. Мономер нуклеиновой кислоты – нуклеотид. Главный смысловой компонент — азотистое основание — маленькая циклическая плоская

молекула жесткой формы.

 

Как правило, в состав одной и той же молекулы кислоты входят нуклеотиды, содержащие либо только рибозу(ОН) либо только дизоксирибозу(Н), в соответствии с этим различают два типа нуклеиновых кислот:

1 – рибонуклеиновые кислоты

2 - дезоксирибонуклеиновые кислоты

2 – остаток фосфорной кислоты

3 – остаток азотистого основания Главным смысловым компонентом каждого нуклеотида является азотистое основание

Свойства азотистого основания: маленькая плоская молекула с жестко фиксированной формой. На этой молекуле имеются малые электростатические заряды

Благодаря строгому расположению мало-отрицательных и положительных зарядов, некоторые азотистые основания могут притягиваться друг к другу, образуя комплементарные пары (взаимно дополняющие)

У всех живых существ для образования молекул ДНК используется один и тот же универсальный набор из 4 типов нуклеотидов. Они отличаются друг от друга только азотистыми основаниями:

аденин (а)++++++ тимин (т)

гуанин (г) ++++++ цитозин (ц)

эти водородные связи слабые, но когда их много, они могут полотно удерживать молекулы.

Как правило, молекулы ДНК имеют двуцепочечное строение, причем, обе цепочки полностью комплементраны друг другу.

ДНК: А-Г-А-Т-А-Ц-А-Ц-А

А-Г-А-Т-А-Ц-А-Ц-А Т-Ц-Т-А-Т-Г-Т-Г-Т

.........

Т-Ц-Т-А-Т-Г-Т-Г-Т

Т-Ц-Т-А-Т-Г-Т-Г-Т

А-Г-А-Т-А-Ц-А-Ц-А

Благодаря особенностям своего химического строения, молекулы нуклеиновых кислот способны к точному воспроизведению (копированию). Этот процесс лежит в основе любого размножения. Организм сначала копирует свою генетическую информацию, а потом передает ее своим потомкам.

 

Определенные азотистые основания могут образовывать друг с другом комплементарные

пары. В составе одной и той же нуклеиновой кислоты обычно присутствуют нуклеотиды, в которых остатки моносахаридов представлены либо только рибозой, либо дезоксирибозой. Соответственно существует рибонуклеиновая кислота (РНК) и дезоксирибонуклеиновая (ДНК).

У всех живых существ в образовании молекул ДНК принимает участие стандартный набор азотистых оснований:

Аденин — Тимин

Гуанин — Цитозин

Молекула ДНК — две полностью комплементарные цепочки. Способность нуклеиновых

кислот к репликации обеспечивает наследственность.

Процедура репликации ДНК — очень сложный процесс, который не может идти

самопроизвольно. Он обеспечивается ферментом — ДНК-полимеразой.

Процесс реализации наследственной информации



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-02-12 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: