2222. Биосинтез белка и его роль в передаче наследственной информации.

Биосинтез белка происходит на рибосомах.Суть этого процесса заключается в том, что ген синтезирует белок, который идет на строение определенного органа, который контролирует данный ген. Биосинтез проходит в два этапа: транскрипция(считывание), трансляция(передача)

Этап 1. Транскипция. На этом этапе считывается поседовательность того гена, который будет синтезировать белок. К молекуле ДНК подходит фермент РНК-полимераза. Он подходит к той части молекулы, которая называется – промотор. Он расположен за несколько десятков нуклеотидов до конкретного гена. Получив информцию от фермента, промотор инициирует раскручиваение той части ДНК, где расположен ген. Затем, к одной из раскрученных цепей прилипают специфические белки и вдоль этой цепочки скользит РНК-полимераза. Фермент РНК-полимераза способствует присоеинению нуклеотидов. Фермент РНК-полимераза + белки – комплекс транскрипции. Таким образом рядом с одной из раскрученных цепочек синтезируется точная её копия. Эта вытянутая цепь из нуклеотидов – матричная РНК. От матричной РНК отделяются хвосты, которые не будут учавствовать в синтезе белка – сиквенирование РНК. Оставшаяся РНК называется информационной. Она отправляется на рибосому для синтеза белка. В иРНК последовательность нуклеотидов точно соответствует последовательности нуклеотидов конкретного гена, с которого она была считана. Для синтеза белка образуется несколько молекул РНК: иРНК, тРНК, рРНК.

Этап 2. Трансляция. ИРНК(информационная) – вытянутая цепь из нуклеотидов. Нуклеотиды в этой цепи собраны по три – кодируют определенную аминокислоту(триплеты или кодоны). Не все триплеты кодируют аминокислоты. Есть знаковые триплеты, подающие определенный сигнал в процессе синтеза белка. В связи с тем, что аминокислот меньше, чем триплетов(20-аминокислот, 64 триплета), несколько триплетов кодируют одну аминокислоту. ИРНК направляется на рибосому для синтеза белка. ТРНК – похожа на лист клевера или трилистник. У неё есть три нуклеотида(антикодон). Каждая тРНК переносит свою аминокислоту соответственно антикодону, для этого с помощью фермента происходит присоединение аминокислоты к тРНК. РРНК – образуется на рибосоме для активизации площадки, на которой синтезируется белок. Каждая тРНК находит своё место на иРНК по принципу комплиментарности. Антикодон должен соответсвовать кодону. Как только все тРНК встанут на свои места, от них отделяются аминокислоты и соединяются между собой. Всегда синтезируется первичная структура белка, то образовавшийся белок вступает в химическую реакцию. Последовательность аминокислот в образовавшемся белке точно соответствует последовательности нуклеотидов иРНК, а, следовательно, и гена, с которого она была считана.

2323. Роль жиров в организме человека; их строение и классификация.

Липиды(жиры) соединения жирных кислот и трехатомного спирта глицерина. В молекулах липидов преобладают неполярные гидрофобные структуры, и поэтому они относительно нерастворимы в воде, но растворимы в органических растворителях. Содержание липидов в клетке 2-15%, но в жировых клетках животных и клетках семян растений – 50-90%. Гидрофобные жирообразные вещества в клетке – липоиды.

Классификация липидов:

-простые – природные жиры и воска(спиртовые эфиры жирных кислот);

-сложные – фосфолипиды(лецитин и др.), гликолипиды, сфинголипиды(миелиновые оболочки нервов, клеточные мембраны и др.);

-стероиды – гормоны половых желез и надпочечников, желчные кислоты, холестерин, витамин Д;

-пигменты – каратиноиды, порфирины(хлорофилл, гемоглобин, билирубин), витамин Б2.

Функции липидов:

-Энергетическая – ъапасание и источник энергии. При расщеплении 1г жира освобождается 38.9 кДж энергии.

-Пластическая(структурная) – формирует структуры биологических мембран, нервные ткани, эпидермис и др.

-Регуляторная – гормональная регуляция обмена веществ, размножения.

-Защитная – механическая(амортизация ударов), теплоизолирующая, гидроизолирующая(у водоплавающих птиц).

2424. Роль углеводов в организме человека. Полисахариды.

Углеводы, как правило, содержат вдвое больше молекул воды, чем атомов углерода. Отсюда название углеводы. В клетках растений синтезируются в хлоропластах в процессе фотосинтеза, и их содержание может достигать 70-90%. У животных поступают с пищей, и могут составлят до 5% массы клетки.

Полисахариды(биополимеры). Не растворимые в воде. Полимеры глюкозы:

-крахмал у растений, (в качестве запаса питательных веществ);

-гликоген у животных(в качестве строительного материала, запасание энергии);

-целлюлоза и хитин(покровные структуры растений, грибов, животных).

Функции углеводов:

1 Пластическая(структурная, строительная): -целлюлоза – компонент структуры стенки клеток растений;

-хитин – в составе наружнего скелета членистоногих. Структурообразующая функция клеточных стенок у грибов.;

-полисахариды – в составе опорных структур, соединительные ткани животных;

-гликолипиды и гликопротеины – в составе клеточных мембран.

2 Энергетическая: -при окислении 1г углеводов освобождается 17.6 кДж энергии;

-крахмал растений и гликоген у животных – энергетический резерв – запасные вещества;

-мальтоза – энергетический источник для прорастающих семян.

Основная функция углеводов - обеспечение энергией всех процессов в организме. Клетки способны получать из углеводов энергию, как при их окислении, т.е. "сгорании", так и в анаэробных условиях (без доступа кислорода). Боль в мышцах после тяжелой работы - результат действия на клетки молочной кислоты, которая образуется при анаэробном распаде углеводов, когда для обеспечения работы мышечных клеток не хватает кислорода, поступающего с кровью.

Часто резкое ограничение углеводов в диете ведет к значительным нарушениям обмена веществ. Особенно страдает при этом белковый обмен. Белки при дефиците углеводов используются не по назначению: они становятся источником энергии и участниками некоторых важных химических реакций. Это приводит к повышенному образованию азотистых веществ и, как следствие, к повышенной нагрузке на почки, нарушениям солевого обмена и другим, вредным для здоровья, последствиям. При достаточном поступлении углеводов с пищей белки используются, главным образом, для пластического обмена, а не для производства энергии. Таким образом, углеводы необходимы для рационального использования белков. Они также способны стимулировать окисление промежуточных продуктов обмена жирных кислот.

Этим, однако, не исчерпывается роль углеводов. Они являются составной частью молекул некоторых аминокислот, участвуют в построении ферментов, образовании нуклеиновых кислот, являются предшественниками образования жиров, иммуноглобулинов, играющих важную роль в системе иммунитета, и гликопротеидов - комплексов углеводов и белков, которые являются важнейшими компонентами клеточных оболочек. Гиалуроновые кислоты и другие мукополисахариды образуют защитную прослойку между всеми клетками, из которых состоит организм.

При дефиците углеводов в пище организм использует для синтеза энергии не только белки, но и жиры. При усиленном распаде жиров могут возникнуть нарушения обменных процессов, связанные с ускоренным образованием кетонов (к этому классу веществ относится известный всем ацетон) и накоплением их в организме. Избыточное образование кетонов при усиленном окислении жиров и частично белков может привести к "закислению" внутренней среды организма и отравлению тканей мозга вплоть до развития ацидотической комы с потерей сознания.

Углеводы по своей химической структуре можно разделить на простые (моно- и дисахариды) и сложные (полисахариды). Простые углеводы состоят из замкнутых в кольцо молекул с пятью (пентозы) или шестью (гексозы) атомами углерода. На каждый из атомов углерода в такой молекуле приходится два атома водорода и один атом кислорода. Отсюда и происходит их общее название (уголь + вода). Конечным продуктом обмена углеводов является вода и углекислый газ. Моносахариды различаются по своим свойствам (и названиям) в зависимости от того, сколько атомов углерода входит в молекулу, каким образом она свернута в кольцо, и от того, как при этом изгибаются углы получившегося пяти- или шестиугольника.

При соединении двух молекул моносахаридов образуются дисахариды; полисахариды состоят из прямых или разветвленных цепочек молекул моносахаридов различной длины. В молекуле животных углеводов гликогене может быть до 1 миллиона моносахаридов.