Нуклеиновые кислоты рнк и днк таблица

Что форма носа может сказать о вашей личности Многие эксперты считают, что, посмотрев на нос, можно многое сказать о личности человека Поэтому при первой встрече обратите внимание на нос незнаком. Цели Сформулировать знания об особой роли нуклеиновых кислот живой природе хранение и передаче наследственной информации Охарактеризовать особенности строения молекул нуклеиновых кислот как биополимеров, локализацию этих кислот клетке. Полинуклеотидная цепь образуется результате реакций конденсации нуклеотидов При этом между 3 углеродом остатка дезоксирибозы одного нуклеотида и остатком фосфорной кислоты другого возникает фосфоэфирная связь относится к категории прочных ковалентных связей Один конец полинуклеотидной цепи заканчивается 5 углеродом его называют 5 концом, другой 3 углеродом 3 концом. Наиболее изучены три механизма репарации 1 фоторепарация, 2 эксцизная, или дорепликативная, репарация, 3 пострепликативная репарация. Различают пиримидиновые и пуриновые основания, называемые также соответственно пиримидины и пурины Пиримидиновые основания являются производными пиримидина. К пиримидинам относятся урацил, тимин и цитозин, к пуринам аденин и гуанин.

У Ребята, обратите внимание на слайд Слайд 2 Какая связь между темой нашего урока и данным рисунком. Наследственная информация это информация о первичной структуре молекулы белка Все свойства живых организмов обусловлены их белками. Универсальность Генетический код един для всех живущих на земле существ. Полипептид состоит из следующих аминокислот аланин глицинвалин лизин глутаминовая кислота серин триптофан треонин. Высоцкая Л В С М Глаголев, Г М Дымшиц и др Общая биология учеб Для 1011 кл с углубл изуч М Просвещение, 1995. Генетика учеб пособие по факультативному курсу для учащихся X кл М Просвещение, 1977.

Количество генетического материала сильно отличается у разных организмов Так, геном примитивных бактерий микоплазм содержит от нескольких сотен тысяч до двух миллионов нуклеотидных пар у других бактерий эта величина составляет несколько миллионов У разных грибов и водорослей геном достигает десятков миллионов пар оснований, у червей может превышать сто миллионов, у членистоногих, моллюсков и иглокожих лежит пределах от ста миллионов до пяти миллиардов Хрящевые рыбы имеют геномы размером несколько миллиардов пар оснований, у костных рыб он варьирует от сотен миллионов до нескольких миллиардов У амфибий вариации размеров генома очень широки от сотен миллионов до шестидесяти миллиардов нуклеотидных пар Рептилии и млекопитающие ограничиваются геномом несколько миллиардов пар оснований геном птиц среднем составляет около миллиарда Наконец, цветковые растения имеют чрезвычайно разнообразный размер генома от сотен миллионов до более сотни миллиардов нуклеотидных пар В целом можно заметить существенное увеличение размеров генома при переходе от прокариот к эукариотам и от одноклеточных организмов к многоклеточным. Итак, реализация генетической информации живой клетке происходит по схеме. После промотора гене идет транскрибируемая часть Именно ней закодирована последовательность аминокислот соответствующего белка Транскрипцию нужно не только начать, но и закончить, поэтому конце гена есть небольшой участок терминатор транскрипции. Какой простой углевод служит мономером крахмала, гликогена, целлюлозы. Перечислите функции углеводов Какие клетки наиболее богаты углеводами. Раскройте не менее 3х функций белков, расположенных плазматических мембранах клетки. Выделение нуклеиновых кислот из комплекса их с белками и последующий их полный гидролиз позволил определить химический состав нуклеиновых кислот Так, при полном гидролизе гидролизате были обнаружены пуриновые и пиримидиновые основания, углеводы рибоза и дезоксирибоза и фосфорная кислота. В основе структуры пуриновых и пиримидиновых оснований лежат два ароматических гетероциклических соединения пурин и пиримидин Молекула перимидина содержит один гетероцикл Молекула пурина состоит из двух конденсированных колец пиримидина и имидазола. Одним из важных свойств азотистых оснований содержащих оксигруппы является возможность их существования двух таутомерных формах, частности лактим и лактамной формах, зависимости от значения pH среды Таутомерные превращения можно представить на примере урацила.

Углеводы пентозы нуклеиновых кислотах представлены рибозой и 2дезоксирибозой, которые находятся Dрибофуранозной форме формулы слева. Удлинение фосфатного конца мононуклеотида за счет присоединения дополнительных фосфатов приводит к образованию нуклеозидполифосфатов Чаще всего клетках встречаются нуклеозиддифосфаты и нуклеозидтрифосфаты Ниже приводятся названия и сокращенные обозначения нуклеозидфосфатов. Синтетические полимеры, состоящие из нуклеотидов одного и того же типа, называют гомополимерами Обозначение, например, полиадениловая кислота. Синтетические полимеры с чередующейся последовательностью нуклеотидов называются гетерополимерами. Коллоидные свойства типичны для всех высокомолекулярных соединений При растворении нуклеиновые кислоты набухают и образуют вязкие растворы типа коллоидов Гидрофильность их зависит основном от фосфатов В растворе молекулы нуклеиновых кислот имеют вид полианиона с резко выраженными кислотными свойствами При физиологических значениях pH все нуклеиновые кислоты являются полианионами и окружены противоионами из белков и неорганических катионов Растворимость двуспиральных нуклеиновых кислот хуже, чем односпиральных. Молекулярная гибридизация нуклеиновых кислот На способности нуклеиновых кислот ренатурировать после денатурации основан чрезвычайно важный метод определения степени гомологичности, или родственности, нуклеиновых кислот Его называют молекулярной гибридизацией В его основе лежит комплементарное спаривание одноцепочечных участков нуклеиновых кислот.

Каждая фосфатная группа полинукпеотидной цепи, за исключением фосфорного остатка на 5 конце молекулы, участвует образовании двух эфирных связей с участием 3 и 5 углеродных атомов двух соседних дезоксирибоз, поэтому связь между мономерами обозначают 3, 5 фосфодиэфирной. Комплементарые основания уложены стопку сердцевине спирали Между основаниями двухцепочечной молекулы стопке возникают гидрофобные взаимодействия, стабилизирующие двойную спираль. Установлено, что при достаточной калорийности пищи, но при отсутствии ней белка у животных наблюдаются патологические явления останавливается рост, изменяется состав крови и С чем это связано. Нуклеиновые кислоты природные высокомолекулярные органические соединения, обеспечивающие хранение и передачу наследственной информации живых организмах. Значение нуклеиновых кислот клетке очень велико Особенности их химического строения обеспечивают возможность хранения, переноса и передачи по наследству дочерним клеткам информации о структуре белковых молекул, которые синтезируются каждой ткани на определенном этапе индивидуального развития Поскольку большинство свойств и признаков клеток обусловлено белками, то понятно, что стабильность нуклеиновых кислот важнейшее условие нормальной жизнедеятельности клеток и целых организмов Любые изменения строения нуклеиновых кислот влекут за собой изменения структуры клеток или активности физиологических процессов них, влияя, таким образом, на их жизнеспособность. В каждой цепи нуклеотиды соединяются между собой ковалентными связями дезоксирибоза одного нуклеотида соединяется с остатком фосфорной кислоты последующего нуклеотида Две цепи объединяются единую молекулу водородными связями, возникающими между азотистыми основаниями, входящими состав нуклеотидов, образующих разные цепи Пространственная конфигурация азотистых оснований различна один цикл у пиримидиновых и два цикла у пуриновых и количество таких связей между разными азотистыми основаниями неодинаково Вследствие этого они могут соединяться только попарно А Т 2 вод связи и Г Ц 3 вод связи. Крик и Уотсон стали располагать атомы своей лесенке соответствии с законами природы Вначале все шло нормально В стойки лестницы все атомы вписывались хорошо, а вот когда дело дошло до перекладин, получилась крупная загвоздка.

Собственно, нужно запомнить, что два основания большие, а два поменьше Иногда четыре основания сравнивают с четырьмя карточными мастями Там тоже пики и трефы побольше червей и бубен. Общие признаки 1 Единство структурных систем цитоплазмы и ядра 2 Сходство процессов обмена веществ и энергии 3 Единство принципа наследственного кода 4 Универсальное мембранное строение. Я хочу спросить, какие биополимеры вам известны Углеводы, белки Сегодня мы познакомимся еще с природные высокомолекулярные органические соединения, не менее важными, чем белки и углеводы Они обеспечивают хранение и передачу наследственной информации живых организмах Что же это за полимеры Стр 28 По щелчку Нуклеиновые кислоты. Я думаю, что многие из вас слышали о расшифровке генома человека У нас России эта программа существует с 1989 Работая над этой программой, ученые преследовали цель прочесть книгу жизни, раскрыть всю наследственную информацию человека, ставили и ставят чисто практические задачи Прежде всего, это относится к наследственным болезням, которые являются тяжелым бременем для человеческого общества Информация об исследованиях и новых открытиях генетиков звучит с экранов телевизоров, встречается на полосах газет И не может современный человек, не интересоваться, не задумываться над вопросами наследственности Сейчас совершенно невозможно оставаться стороне от обилия информации. Слайд 6 Комплементарность строгое соответствие пар нуклеотидов А и Т, Г и Ц Комплементарные структуры подходят друг к другу как ключ с замком. Углеводом, входящим состав нуклеотидов, может быть рибоза или дезоксирибоза, находящиеся циклической форме. Нуклеозиды, содержащие аденин и гуанин, называются соответственно аденозин и гуанозин, а нуклеозиды с пиримидиновыми основаниями получили названия уридин, тимидин и цитидин.

Если состав нуклеозида входит дезоксирибоза, то название нуклеозида входит еще приставка дезокси Например, нуклеозид, состоящий из аденина и рибозы, называется аденозин, а нуклеозид, содержащий аденин и дезоксирибозу, носит название дезоксиаденозин, или сокращенном виде даденозин. Название нуклеотидов состоит из трех частей название нуклеозида, входящего данный нуклеотид числительное, показывающее количество остатков фосфорной кислоты, и слово фосфат. Нуклеотиды, входящие нуклеиновые кислоты, соединяются друг с другом длинные полинуклеотидные цепи эфирными связями, идущими от углевода одного нуклеотида к фосфорной кислоте соседнего. Азотистые основания, входящие состав нуклеотидов, имеют следующее строение. Кроме перечисленных, известны минорные нуклеотиды редко встречающиеся Они содержат, как правило, метилированные производные вышеприведённых главных азотистых оснований Минорные основания присутствуют составе некоторых разновидностей рибонуклеиновых кислот Роль этих оснований заключается, очевидно, защите молекулы нуклеиновой кислоты от действия гидролитических ферментов. Таким образом, на одном конце полинуклеотидной цепи имеется свободная 5 фосфатная группа 5 конец, а на другом свободная гидроксильная группа 3 положении 3 конец Нуклеотидные последовательности принято записывать направлении от 5 конца к 3 концу. Рисунок 4 2 Структура динуклеотида, состав которого входят аденозин5 монофосфат и цитидин5 монофосфат. Каждый акт элонгации начинается с отбора субстратов путём перебора всех присутствующих субстратов системе Попадание активный центр нужного субстрата является сигналом для осуществления ферментативной реакции соединения мономерного фрагмента с концом синтезируемой полимерной цепи Присоединение мономера к растущей цепи служит сигналом для перемещения активного центра на один кодирующий элемент матрицы.

Конец продукта чаще всего не соответствует концу матрицы, на ней должен быть специальный сигнал, обеспечивающий прекращение роста цепи терминацию. Цели урока сформировать знания об особой роли нуклеиновых кислот живой природе хранение, реализация и передача наследственной информации Охарактеризовать особенности строения молекул нуклеиновых кислот как биополимеров, локализацию этих кислот клетке. Оборудование таблица Нуклеиновые кислоты Дезоксирибонуклеиновая кислота, опорный конспект для учащихся, карточки с заданиями, презентация по теме урока. Сегодня урок мы посвятим главной загадке жизни Человек рождается, взрослеет, у него появляются дети и внуки Мы ни одни живые существа на этой планете, вокруг нас ежечасно, ежесекундно происходит зарождение новой жизни Этот процесс не прерывается никогда Наши соседи по планете это миллиарды живых существ растения, животные, микроорганизмы, вирусы Нас радует цветущий вишневый сад и шорох желтеющей, отмирающей листвы под ногами, умиротворяет выпрыгивающие из воды дельфины и прыгающая белка летяга Все мы когда либо болели гриппом, краснухой и эти болезни вызваны нахождением нашем организме болезнетворных микробов и вирусов, а это тоже живые организмы Как редко мы задумываемся, откуда такое разнообразие жизни, и ее форм, так не похожих друг на друга А между тем все живые организмы состоят из одних и тех же химических элементов, объединенных макромолекулы, такие как белки Только у различных живых существ белки различны по своей структуре Но почему клетки определенного организма синтезируют только свойственные им белки Как происходит механизм передачи наследственной информации, а главное где она хранится Ответы на эти вопросы мы постараемся сегодня найти процессе урока. Давайте вспомним, какие структурные компоненты клетки отвечают за наследственную информацию хромосома. Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров белков и нуклеиновых кислот. Нуклеиновые кислоты были открыты 1868 году швейцарским ученым Мишером Он их обнаружил ядрах погибших лейкоцитов и назвал нуклеином ядро полатыни нуклеус. Однако связи с недостаточным уровнем развития лабораторной техники установить точное химическое строение нуклеина Мишер не смог. Однако детали строения нуклеиновых кислот оставались неясными вплоть до середины 50х годов 20 века Лишь 1953 году физик Френсис Крик и Джеймс Уотсон, работавшие лаборатории Кембриджского университета, расшифровали пространственную структуру.

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта Инфоурок По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца. Идёт приём заявок на международный конкурс по математике Весенний марафон для учеников 111 классов и дошкольников. Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте Однако редакция сайта готова оказать всяческую поддержку решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи. Подобно белкам, нуклеиновые кислоты биополимеры, а их функция заключается хранении, реализации и передаче генетической наследственной информации живых организмах. Нуклеиновые кислоты это биополимеры, макромолекулы которых состоят из многократно повторяющихся звеньев нуклеотидов Поэтому их называют также полинуклеотидами Важнейшей характеристикой нуклеиновых кислот является их нуклеотидный состав В состав нуклеотида структурного звена нуклеиновых кислот входят три составные части. Нуклеотид фосфорный эфир нуклеозида В состав нуклеозида входят два компонента моносахарид рибоза или дезоксирибоза и азотистое основание. Значение нуклеиновых кислот очень велико Особенности их химического строения обеспечивают возможность хранения, переноса цитоплазму и передачи по наследству дочерним клеткам информации о структуре белковых молекул, которые синтезируются каждой клетке Белки обусловливают большинство свойств и признаков клеток Понятно поэтому, что стабильность структуры нуклеиновых кислот важнейшее условие нормальной жизнедеятельности клеток и организма целом Любые изменения строения нуклеиновых кислот влекут за собой изменения структуры клеток или активности физиологических процессов них, влияя таким образом на жизнеспособность. Очень круто, так как все можно понять Согласна с Вами Помню, 10ом классе нам задавали сделать похожую таблицу по тексту учебника, так там такие художественные выраженьица были и не было конкретики А что, как раз очень хорошая шпаргалка для школьников и студентов Я даже распечатала ее на бумаге, подсуну своему школьнику, наверняка однажды пригодится.

Сшиваются соседние мономеры цепях с помощью остатков фосфорной кислоты. В своем составе содержат гетероциклические основания два пиримидиновых и два пуриновых. В основе мономеров дезоксирибонуклеиновой и рибонуклеиновой кислот углевод пентоза и рибоза соответственно. Нуклеиновые кислоты фосфорсодержащие биополимеры живых организмов, обеспечивающие хранение и передачу наследственной информации Открыты они 1869 швейцарским химиком Ф Мишером ядрах лейкоцитов Впоследствии нуклеиновые кислоты были обнаружены во всех растительных и животных клетках, бактериях, вирусах и грибах. Нуклеиновые кислоты сложные биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды В состав каждого нуклеотида входит пятиуглеродный сахар рибоза или дезоксирибоза, азотистое основание и остаток фосфорной кислоты.

В полинуклеотидной цепочке соседние нуклеотиды связаны между собой ковалентными связями, которые образуются между фосфатной группой одного нуклеотида и З спиртовой группой пентозы другого Такие связи называются фосфодиэфирными Фосфатная группа образует мостик между З углеродом одного пентозного цикла и 5 углеродом следующего. Экспрессия генов реализация информации, записанной генах, осуществляемой два этапа транскрипция, трансляция. Тело прокариот, как правило, состоит из одной клетки Однако при неполном расхождении делящихся клеток возникают нитчатые, колониальные и полинуклеоидные формы бактероиды В прокариотических клетках отсутствуют постоянные двумембранные и одномембранные органоиды пластиды и митохондрии, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи и их производные Их функции выполняют мезосомы складки плазматической мембраны В цитоплазме фотоавтотрофных прокариот имеются разнообразные мембранные структуры, на которых протекают реакции фотосинтеза Иногда их называют бактериальными хроматофорами. Размеры прокариотических клеток изменяются от 0, 10, 15 мкм микоплазмы до 30 мкм и более Большинство бактерий имеет размеры 0, 210 мкм У подвижных бактерий имеются жгутики, основой которых служит белки флагеллины. Одна бактериальная хромосома содержит до 1000 известных генов Обычно это гены домашнего хозяйства, то есть необходимые для поддержания жизнедеятельности клетки.

Разрывы хромосом происходит закономерно ходе кроссинговера, когда они сопровождаются обменом соответствующими участками между гомологами Нарушение кроссинговера, при котором хромосомы обмениваются неравноценным генетическим материалом, приводят к появлению новых групп сцепления, где отдельные участки выпадают делеции или удваиваются дупликации При таких перестройках изменяется число генов группе сцепления. Описанные структурные изменения хромосом сопровождаются изменением генетической программы, получаемой клетками нового поколения после деления материнской клетки Чаще всего такие структурные изменения хромосом отрицательно сказываются на жизнеспособности отдельных соматических клетках организма. Конъюгация и последующее расхождение структур, образованными хромосомами, приводит к появлению новых хромосомных перестроек В результате гаметы, получая неполноценный материал, не способны обеспечить формирование нормального организма нового поколения. Изменения хромосомной организации, чаще всего оказывающие неблагоприятное воздействие на жизнеспособность клетки и организма, с определенной вероятностью могут быть перспективными, наследоваться ряду поколений клеток и организмов и создавать предпосылки для эволюции хромосомной организации наследственного материала. Хромосомные аберрации возникают результате перестройки хромосом Они являются следствием разрыва хромосом, приводящего к образованию фрагментов, которые дальнейшем воссоединяются, но при этом нормальное строение хромосом не восстанавливается.

Нуклеиновые кислоты, биополимеры, состоящие из остатков фосфорной кислоты, сахаров и азотистых оснований пуринов и пиримидинов Имеют фундаментальное биологическое значение, поскольку содержат закодированном виде всю генетическую информацию любого живого организма, от человека до бактерий и вирусов, передаваемую от одного поколения другому. Химическая структура Нуклеиновые кислоты это длинные цепочки, состоящие из четырех многократно повторяющихся единиц нуклеотидов Их структуру можно представить следующим образом. В результате такого синтетического процесса мы получили бы полимер со случайной последовательностью оснований Однако большинство полимераз работает только присутствии уже существующей нуклеиновой кислоты матрицы, диктующей, какой именно нуклеотид присоединится к концу цепи Этот нуклеотид должен быть комплементарен соответствующему нуклеотиду матрицы, так что новая цепь оказывается комплементарной исходной Используя затем комплементарную цепь качестве матрицы, мы получим точную копию оригинала. Урок изучения нового материала Этапы урока организационный момент, изучение нового материала, повторение и закрепление материала, инструктаж домашнего задания, итог урока. Нуклеиновые кислоты, состав, строение молекул Объяснение учителя ходе показа слайдов, после показа фильмов. План изучения нуклеиновых кислот Слайд 4 Строение Слайд 12 История открытия и изучения Слайды 510 Виды Слайд. А как клетка получает информацию о последовательности аминокислот белке. Нуклеиновые кислоты биологические полимеры, мономерами которых является нуклеотиды Эти вещества содержат элементы углерод, водород, кислород, азот, фосфор Из курса биологии, вы уже знаете, из каких частей состоит нуклеотид как структурное звено нуклеиновой кислоты слайд.

Значение нуклеиновых кислот для живых организмов заключается обеспечении хранения, реализации и передачи наследственной информации. В каком же виде они находятся У нуклеиновых кислот, как и у белков, есть структура. Из принципа комплементарности следует, что последовательность нуклеотидов одной цепи определяет последовательность нуклеотидов другой А Т Г. Какую последовательность нуклеотидов имеет вторая цепочка этой же молекулы. А Сахароза, лактоза, мальтоза В Глюкоген, крахмал, целлюлоза С Фруктоза, глюкоза. Какое вещество является носителем наследственной информации Какие особенности его строения обеспечивают многообразие наследственной информации и ее передачу. В апреле 1953 года великий датский физик Нильс Бор получил письмо от американского ученого Макса Дельбрюка, где он писал Потрясающие вещи происходят биологии Мне кажется, что Джеймс Уотсон сделал открытие, сравнимое с тем, что сделал Резерфорд 1911 году открытие атомного ядра. Френсис Крик почти на 12 лет старше Уотсона Он родился 1916 году и по окончании Лондонского колледжа работал Кембриджском университете. Урок Нуклеиновые кислоты и их жизнедеятельность клетке Цель обобщение и углубление знаний учащихся о строении и функциях нуклеиновых кислот развить познавательный интерес, реализуя межпредметные.

Разработка урока химии 8 классе на тему Кислоты Цель урока сформировать понятия кислота, кислородосодержащие и бескислородные кислоты, основность кислоты, умение экспериментально. Разработка урока биологии 10 классе на тему Жизненный цикл клетки Митоз Амитоз Амитоз Этот урок является первым уроком по теме Размножение и индивидуальное развитие организмов Материал этого урока требует. Урок по теме Кислоты Свойства кислот Оборудование Кислоты органические и неорганические, Индикаторы лакмус, метилоранж, фенолфталеин. Г 880 22 1 Исходя из правила Чаргаффа вычислим количество ____________ цитозина Г Ц 880 или. В связи с ролью теломеразы ученые пытаются решить и проблему старости и вечной жизни найти препараты, активирующие теломеразу Но при этом имеется опасность развития рака различной локализации. Полосухина Т Я Аблаев Н Р Материалы к курсу биологической химии, 1977. Верболович П А, Аблаев Н Р Лекции по отдельным разделам биохимии, 1985. Раздел посвящённый основе всего живого нуклеиновым кислотам нерегулярным биополимерам.

У эукариот частота встречаемости 5 CG3 выше, чем 5 GC3, к динуклеотид 5 GC3 подвергается метилированию, участвующему регуляции экспрессии генов У прокариот соотношение 5 CG3 5 GC3 близко к случайному см таблица. Развивающие продолжить развитие установления причинноследственных связей ходе обсуждения вопроса, развитие логического мышления, умения анализировать. Каменский А А Общая биология 1011 класс учеб для общеобразоват учреждений А А Каменский, Е А Криксунов, В В Пасечник 2е изд стереотип М Дрофа, 2006. Учитель Здравствуйте, ребята Присаживайтесь Дежурный, назовите отсутствующих. Так как наиболее высокое содержание нуклеиновых кислот обнару жено ядрах клеток, то они и получили свое название от латинского нуклеус ядро Хотя теперь выяснено, что нуклеиновые кислоты есть и цитоплазме, и целом ряде органоидов митохондриях, пластидах. Нуклеиновые кислоты природные высокомолекулярные органические соединения, обеспечивающие хранение и передачу наследственной информации живых организмах.

Следовательно, у всякого организма число адениловых нуклеоти дов равно числу тимидиловых, а число гуаниловых числу цитидиловых. Конспект урока Тема Кислоты Работу Азотная кислота Химические свойства азотной кислоты Особенности взаимодействия с металлами и неметаллами. Урок 49 8 класс Гринаш М А Кислоты, их состав, действие на индикаторы Цели урока Цели урока уметь распознавать растворы кислот с помощью индикаторов уметь определять класс неорганических веществ кислоты Основной структурной единицей белков являются aаминокислоты В природе встречается примерно 300 аминокислот В составе белков найдено 20 различных aаминокислот одна из них пролин, является не амино, а иминокислотой Все другие аминокислоты существуют свободном состоянии или составе коротких пептидов, или комплексов с другими органическими веществами. Именно благодаря радикалам аминокислот, белки обладают рядом уникальных функций, не свойственных другим биополимером, и обладают химической индивидуальностью. В качестве стандарта при определении L и Dконфигураций аминокислот используется конфигурация стереоизомеров глицеринового альдегида. Расположение проекционной формуле Фишера NH 2 группы слева соответствуют Lконфигурации, а справа Dконфигурации. Кроме 20 стандартных аминокислот встречающихся почти во всех белках, существуют еще нестандартные аминокислоты, являющиеся компонентами лишь некоторых типов белков эти аминокислоты называют еще модифицированными Около 150 из них уже выделены Эти аминокислоты образуются после завершения синтеза белка рибосоме клеток путем посттрансляционной химической модификации. Один из примеров особенно важной модификации окисление двухSН групп цистеиновых остатков с образованием аминокислоты цистина, содержащей дисульфидную связь Так же легко происходит и обратный переход. Таким путем образуется одна из важнейших окислительновостановительных систем живых организмов В больших количествах цистин содержится белках злаковых клейковине, белках волос, рогов.

Аминокислоты классифицируют и на основе ионных свойств Rгрупп таблица 1 Кислые при рН 7 Rгруппа может нести отрицательный заряд это аспарагиновая, глутаминовая кислоты, цистеин и тирозин Основные при рН 7 Rгруппа может нести положительный заряд это аргинин, лизин, гистидин Все остальные аминокислоты относятся к нейтральным группа R незаряжена. По способности синтезироваться организме человека и животных все аминокислоты делятся на заменимые, незаменимые и частично незаменимые. Частично незаменимыесинтезируются организме, но недостаточном количестве, поэтому частично должны поступать с пищей Такими аминокислотами являются арганин, гистидин, тирозин. Заменимые аминокислоты синтезируются организме человека достаточном количестве из других соединений Растения могут синтезировать все аминокислоты. Кислотноосновные свойства аминокислот связаны с наличием их структуре двух ионизируемых группкарбоксильной и аминогруппы, поэтому амнокислоты могут проявлять свойства как кислот, так и оснований, они являются амфотерными соединениями В кристаллическом состоянии и водных растворах aаминокислоты существуют виде биполярных ионов, называемых также цвиттерионами Ионное строение обуславливает некоторые особенности свойств aаминокислот высокую температуру плавления 200300 С, нелетучесть, растворимость воде и нерастворимость неполярных органических растворителях С растворимостью аминокислот воде связана их всасываемость и транспорт организме Ионизация молекул аминокислот зависит от рН раствора Для моноаминомонокарбоновых кислот процесс диссоциации имеет следующий.

Рис 1 кривые, полученные при титровании 0, 1М раствора аланина 0, 1М раствором HCl а и 0, 1М растором. При значении рН, превышающем изоэлектрическую точку, аминокислота заряжается отрицательно, а при значении рН ниже рI аминокислота несет суммарный положительный заряд Например, при рН 1, 0 все молекулы аланина существуют форме ионов. Аминокислоты входящие состав белка, поглощают свет только дальней ультрафиолетовой области Ароматические аминокислоты тирозин, фенилаланин и особенно триптофан поглощают при 260280 мм Цистеин обладает слабым поглощением при 240 нм вследствие наличия нем дисульфидной группы. Реакция с нингидрином рН 5 лежит основе обнаружения и количественного определения аминокислот и белков. Интенсивность образующейся окраски, оценивают, измеряя поглощение света при длине волны 540 нм для пролина 440. Далее фурфурол и гидроксиметилфурфурол реагируют с новой молекулой аминокислоты результате образуются темноокрашенные соединения меланоидины Образование их объясняет наблюдаемое потемнение многих пищевых продуктов во время их изготовления Особенно интенсивно реакция между аминокислотами и восстанавливающими сахарами происходит при повышенной температуре, имеющей место во время сушки пищевых продуктов, овощей, фруктов, молока, солода Образование золотистокоричневой корочки, специфического аромата и вкуса хлеба зависят основном от меланоидиновых реакций, происходящих при выпечке. Эти дипептиды служат для поддержания постоянного рН клетках мышц, действуют как буферы, также они участвуют сокращении мышц, процессах окислительного фосфорилирования образовании. Отличительная структурная особенность глутатиона, состоит том, что глутаминовая кислота составе этого пептида представляет для образования пептидной связи gкарбоксильную а не aкарбоксильную группу Существуют две формы глутатиона восстановленная SHглутатион и окисленная SSглутатион Взаимопревращения одной формы другую катализируется ферментом глутатионредуктазой. В 1975г открыта группа пептидов, которые оказывают влияние на передачу нервных импульсов Их также называют опиатными пептидами, поскольку механизм их действия сходен с механизмом действия морфина и других опиоидов Они присутствуют очень малых количествах, как у позвоночных, так и у беспозвоночных Эти вещества обладают сильным обезболивающим действием, а также участвуют регуляции настроения и поведения.

Белками протеинами, от греческого protas первый, важнейший называют высокомолекулярные природные полимеры, молекулы которых построены из остатков аминокислот. Имеется много других белков, функции которых довольно необычны Например, монеллин белок, выделенный из африканского растения, имеет очень сладкий вкус Его изучают как вещество нетоксичное и не способствующее ожирению, с целью использования пищу вместо сахара Плазма крови некоторых антарктических рыб содержи белок, обладающий свойствами антифриза. Количество и последовательность расположения аминокислот, и местоположение дисульфидных связей полипептидной цепи определяют первичную структуру белка Между первичной структурой белка и его функцией у данного организма существует самая тесная связь Для того, чтобы белок выполнял свойственную ему функцию, необходима совершенно определенная последовательность аминокислот полипептидной цепи этого белка Даже небольшие изменения первичной структуре могут значительно изменять свойства белка и соответственно его функции Например, эритроцитах здоровых людей содержится белок гемоглобин с определенной последовательностью аминокислот Небольшая часть людей имеет врожденную аномалию структуры гемоглобина их эритроциты содержат гемоглобин, у которого одном положении вместо глутаминовой кислоты заряженной, полярной содержится аминокислота валин гидрофобная, неполярная Такой гемоглобин существенно отличается по физикохимическим и биологическим свойствам от нормального Появление гидрофобной аминокислоты, приводит к возникновению липкого гидрофобного контакта эритроциты плохо передвигаются кровеносных сосудах, к изменению формы эритроцита из двояковогнутого серповидный, а также к ухудшению переноса кислорода и Дети, родившееся с этой аномалией, раннем детстве погибают от серповидноклеточной анемии. Большой вклад изучение строения белковой молекулы сделали Л Полинг и Р Кори Обратив внимание на то, что молекуле белка больше всего пептидных связей, они первыми провели кропотливые рентгеноструктурные исследования этой связи Изучили длины связей, углы под которыми располагаются атомы, направление расположения атомов относительно связи На основании исследований были установлены следующие основные характеристики пептидной связи. Сведения о чередовании аминокислотных остатков полипептидной цепи, а также о наличии белковой молекуле спирализованных, складчатых и неупорядоченных участков еще не дают полного представления ни об объеме, ни о форме, ни тем более о взаимном расположении участков полипептидной цепи по отношению друг к другу. Эти особенности строения белка выясняются при изучении его третичной структуры, под которой понимают общее расположение пространстве определенном объеме полипептидной цепи.

Третичная структура белков образуется путем дополнительного складывания пептидной цепи содержащей aспираль, bструктуры и участки без периодической структуры Третичная структура белка формируется совершенно автоматически, самопроизвольно и полностью предопределяется первичной структурой Основной движущей силой возникновении трехмерной структуры, является взаимодействие радикалов аминокислот с молекулами воды При этом неполярные гидрофобные радикалы аминокислот группируются внутри белковой молекулы, то время как полярные радикалы ориентируются сторону воды В какойто момент возникает термодинамически наиболее выгодная стабильная конформация молекулы глобула В такой форме белковая молекула характеризуется минимальной свободной энергией На конформацию возникшей глобулы оказывают влияние такие факторы как рН раствора, ионная сила раствора, а также взаимодействие белковых молекул с другими веществами. В последнее время появились доказательства, что процесс формирования третичной структуры не является автоматическим, а регулируется и контролируется специальными молекулярными механизмами В этом процессе задействованы специфические белки шапероны Основными функциями их являются способность предотвращать образование из полипептидной цепи неспецифических хаотичных беспорядочных клубков, и обеспечение доставки транспорта их к субклеточным мишеням, создавая условия для завершения свертывания белковой молекулы. Только после приобретения белковой молекулой естественной, нативной третичной структуры он проявляет свою специфическую функциональную активность каталитическую, гормональную, антигенную и Именно при образовании третичной структуры происходит формирование активных центров ферментов, центров ответственных за встраивание белка мультиферментный комплекс, центров, ответственных за самосборку надмолекуляных структур Поэтому любые воздействия термические, физические, механические, химические, приводящие к разрушению этой нативной конформации белка разрыв связей, сопровождается частичной или полной потерей белком его биологических свойств. Глобулярные белки выполняют разнообразные биологические функции Они выполняют транспортную функцию, переносят питательные вещества, неорганические ионы, липиды и К этому же классу белков принадлежат гормоны, а также компоненты мембран и рибосом Все ферменты тоже глобулярные белки. При добавлении щелочи или кислоты к белку, выпавшему осадок изоэлектрическом состоянии, наступает перезарядка его молекул, и белок вновь переходит раствор растворяется. Скорость тепловой денатурации зависит от температуры, влажности, сухие белки более устойчивы к денатурации присутствия солей, их концентрации Тепловая денатурация сопровождается агрегацией белков, выпадением их осадок, что представляет собой уже вторичное явление Типичным примером денатурации может служить свертывание белков куриного яйца при нагревании. Белки денатурируют и при многих механических воздействиях растирании, энергичном встряхивании, при облучении ультрафиолетовом, высокочастотном и При лиофилизации большинство белов не денатурирует, поэтому этот способ сушки используется для получения белковых препаратов. Денатурация может быть вызвана катионами тяжелых металлов и некоторыми анионами иода, тиоционата и др Считают, что при этом образуются прочные комплексные соединения и происходит нарушение собственных связей белке ионных, водородных, гидрофобных. Процесс денатурации белков играет большую роль технологии пищевых продуктов при их тепловой обработке Так потеря всхожести и ухудшение хлебопекарных свойств, происходящее вследствие перегрева зерна при его неправильной сушке зерносушилке, является следствием денатурации белков Процесс глубокой денатурации происходит при выпечке хлеба Копчение мяса при температуре 4090єС сопровождается частичной денатурацией белков и освобождением скрытых функциональных групп SH, COOH, NH 2 OH С О и др, которые могут вступать во взаимодействие с летучими продуктами коптильных газов В результате всех перечисленных процессов происходит необратимая дегидратация, коагуляция части белков, связи с чем уменьшается влагоудерживающая способность ткани, продукт лучше обезвоживается и уплотняется.

Бланшировка плодов и овощей вызывает денатурацию окислительных ферментов пероксидазы, о дифенолоксидазы, аскарбинатоксидазы и что ведет к сохранению витамина С и препятствует образованию темноокрашенных соединений меланинов Тепловая обработка пищевых продуктов повышает их вкусовые качества и усвояемость, поскольку денатурированные белки обладают лучшей атакуемостью пищеварительными ферментами. При контакте сухого белка с водой он набухает, молекулы воды проникают белковую массу, гидратируют молекулы белка, разъединяя их Важную роль этом процессе играют не только электростатические силы, но и силы осмоса Дальнейшее поглощение воды приводит к растворению белка. При добавлении растворов нейтральных солей Na 2 SO 4 NH 4 2 SO 4 MgSO 4 и др небольших концентраций, растворимость белков воде возрастает Растворению белков, как и других веществ, способствуют те факторы, которые уменьшают взаимодействие между молекулами растворяемого вещества Нейтральные соли малых концентрациях увеличивают степень диссоциации ионизированных групп белковых молекул и тем самым уменьшают белокбелковое взаимодействие Известно, что степень диссоциации электролитов том числе белков прямо пропорциональна диэлектрической постоянной растворителя, которая свою очередь пропорциональна степени поляризации молекул растворителя, их дипольному моменту Нейтральные соли малых концентрациях еще больше увеличивают диэлектрическую постоянную воды В результате вода усиливает диссоциацию растворенного вещества, частности белка Входя между заряженными группами и ориентируясь вокруг них, диполи воды препятствуют их взаимодействию. Белки качестве пенообразователей играют важную роль при образовании пены пиве В кондитерской промышленности это свойство белков используется при выработке пастилы, зефира, суфле Структуру пены имеет хлеб и это влияет на его органолептические и структурномеханические свойства. Благодаря гидрофильным и гидрофобным группировкам белки являются поверхностноактивными веществами и могут влиять на растворимость других веществ Они выступают роле эмульгаторов веществ, стабилизирующих эмульсию, которую образуют взаимнонерастворимые жидкости водажир В организме человека эмульгированном состоянии находятся жиры крови и лимфе Молоко представляет собой эмульгированные казеиногеном капельки жира воде Белки качестве эмульгаторов находят применение пищевой промышленности при производстве майонезов, кондитерских изделий, кремов, шоколада и. Выделение белков из биологических тканей проводят после тщательного измельчения исследуемого материала, вплоть до разрушения клеточной структуры Разрушают клетки механическим путем, растирая ткань с песком ступке или гомогенизаторе Существуют и другие методы, например поочередное замораживание и оттаивание, обработка ультразвуком. На всех этапах выделения и очистки белков следует учитывать их большую способность к потере природных, нативных свойств, к денатурации. Современные методы измельчения тканей обычно сочетают с одновременной экстракцией белков из гомогенатов тканей В качестве растворителей используют 810 растворы солей, различные буферные растворы, органические растворители спирт, ацетон и, а так же неионные детергенты вещества, разрушающие гидрофобные взаимодействия между белками и липидами и между белковыми молекулами.

Свойство белков приобретать определенной величины заряд при данном значении рН раствора нашло широкое применение для их разделения методом электрофореза Электрофорез основан на передвижении заряженной частицы электрическом поле Движение ее происходит жидкой среде, которая удерживается инертным твердым носителем, например, полоской бумаги, гелевой пленкой из крахмала, полиакриламида, декстрона и. При постоянном напряжении движение заряженной молекулы белка определяется отношением заряда к ее размеру. С увеличением этого отношения подвижность молекулы растет Так как каждый белок имеет свою определенную величину Q r, скорость перемещения различных белков электрическом поле будет различной Электрофорез используется для разделения белков и определения их молекулярных масс. Применение определенной последовательности выше перечисленных методов позволяет получить белок очищенном состоянии, не лишенный, однако, некоторых примесей солей Для полного очищения белков от низкомолекулярных примесей используются методы диализа, кристаллизации, гельхроматографии и ультрафильтрации. Альбумины водорастворимые белки с высокой гидрофильностью, выпадают осадок при 100 ом насыщении сульфатом аммония К этим белкам относятся белок куриного яйца, белки зародыша семян злаковых и бобовых культур Альбумин пшеницы называют лейкозин, гороха легумелин Альбумины содержат все незаменимые аминокислоты. Проламины Эта группа белков характерна исключительно для семян злаков Эти белки растворяются 6080 ом растворе этилового спирта Эти белки содержат значительные количества пролина и глютаминовой кислот Лизина они не содержат или содержат его следовых количествах Хорошо изучены проламины пшеницы глиадины, ячменя гордеин, кукурузы зеин Проламины это комплексы белков различающиеся по составу и молекулярной массе.

Глютелины находятся, как правило, с проламинами Растворяются они щелочах чаще 0, 2 ым NaOH Глютелины не однородные белки, а смеси разных белков со сходными свойствами Наиболее исследованы глютелин пшеницы, орезенин риса. Глютенин и глиадин пшеницы образуют комплекс, который называют клейковиной Клейковина муки влияет на структурномеханические свойства теста, а, следовательно на качество хлеба. Протамины самые низкомолекулярные белки Встречаются эти белки молоках рыб На 2 3 эти белки состоят из аргинина, поэтому имеют основной характер Протамины не содержат серы. Протеиды сложные белки, которых белок связан с веществом небелковой природы простетической группой В зависимости от химической природы простетической группы их делят на липопротеины, гликопротеины, хромопротеины, нуклеопротеины, фосфопротеины, металлопротеины. В липопротеинах простетическая группа представлена какимлибо липидом Эти белки входят состав клеточных мембран, участвуют структурной организации миелиновых оболочек, нервной ткани, хлоропластов и а так же присутствуют свободном состоянии.

Нуклеиновые кислоты обладают сильно выраженными кислотными свойствами и при физиологических значениях рН несут высокий отрицательный заряд В связи с этим клетках организмов они легко взаимодействуют с различными катионами и прежде всего с основными белками, образуя нуклеопротеины. Нуклеиновые кислоты при полном их гидролизе распадаются на три типа веществ азотистые основания пуриновые и пиримидиновые основания, сахара пентозы и фосфорную кислоту. Пентозы нуклеиновых кислот представлены Dрибозой или 2Dдезоксирибозой Оба эти сахара содержатся составе нуклеиновых кислот фуранозной форме и имеют bконфигурацию. Нуклеотиды это фосфорные эфиры нуклеозидов В образовании связи участвует 5 1 углеродный атом пентозы В зависимости от строения пентозы все нуклеотиды можно разделить на рибонуклеотиды и дезоксирибонуклеотиды.

 

© Copyright 2017-2018 - academy-schools-7.ru