Органические вещества.

Составляют 20 - 30 % состава клетки.Они могут быть простыми (аминокислоты, глюкоза, жирные кислоты) и сложными (белки, полисахариды, и.к, липиды).

Липиды.

Не растворимые в воде жиры.Энергетическая функция.Являются основным структурным компонентом биологических мембран.

№13

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ (полинуклеотиды), биополимеры, осуществляющие хранение и передачу генетич. инфор-мации во всех живых организмах, а также участвующие в биосинтезе белков. Первичная структура нуклеиновых кислот представляет собой последовательность остатков нуклеотидов. Последние в молекуле нуклеиновых кислот образуют неразветвленные цепи. В зависимости от природы углеводного остатка в нуклеотиде (D-дезоксирибозы или D-рибозы) нуклеиновые кислоты подразделяют соотв. на дезоксирибонуклеиновые (ДНК) и рибонуклеиновые (РНК) к-ты.

ДНК – самые крупные биополимеры, содержащие до 108–109 мономеров – дезоксирибонуклеотидов, которые содержат сахар – дезоксирибозу. В состав ДНК входит 4 типа дезоксирибонуклеотидов: аденин – А, тимидин – Т, гуанин – G, цитозин – С.

Строение ДНК

ДНК - биополимер, состоящий из многих мономеров - дезоксирибонуклеотидов, соединённых через остатки фосфорной кислоты в определённой последовательности, специфичной для каждой индивидуальной ДНК. Уникальная последовательность дезоксирибонуклеотидов в данной молекуле ДНК представляет собой кодовую запись биологической информации. Две такие полинуклеотидные цепочки образуют в молекуле ДНК двойную спираль, в которой комплементарные основания - аденин (А) с тимином (Т) и гуанин (Г) с цитозином (Ц) - связаны друг с другом при помощи водородных связей и так называемых гидрофобных взаимодействий. Такая характерная структура обусловливает не только биологические свойства ДНК, но и её физико-химические особенности. Большое число фосфатных остатков делает ДНК сильной многоосновной кислотой (полианионом) , которая присутствует в тканях в виде солей. Наличие пуриновых и пиримидиновых оснований обусловливает интенсивное поглощение ультрафиолетовых лучей с максимумом при длине волны около 260 ммк. При нагревании растворов ДНК связь между парами оснований ослабевает и при некоторой температуре, характерной для данной ДНК (обычно 80-90°), две полинуклеотидные цепочки отделяются друг от друга (плавление, или денатурация, ДНК) .

Функции ДНК:

* Молекулы ДНК хранят (содержат) наследственную информацию (программу) о структуре специфических для каждого организма белков.

* Молекулы ДНК обеспечивают передачу наследственной информации от клетки к клетке, от организма к организму.

* Молекулы ДНК участвуют в реализации генетической информации, т. е. участвуют в процессе синтеза полипептидов.

Структура ДНК

По своей структуре ДНК напоминает закрученные ступеньки, и поэтому ее определяют как двойную закрученную спираль. Она состоит из двух очень тонких нитей, которые соединены перемычками. Структурными единицами этой спирали являются нуклеотиды. Каждый нуклеотид состоит из трех частей: сахара, остатка фосфорной кислоты и азотистого основания (аденина, тимина, цитозина или гуанина).

Два основания, аденин - тимин и цитозин - гуанин, соединяясь между собой с помощью водородной связи, образуют ступеньки спиральной лестницы.

Остатки фосфорной кислоты образуют перила лестницы, а молекулы сахара являются связующими звеньями одной цепи молекулы ДНК. Молекула ДНК состоит из отдельных фрагментов, называемых генами.

№14

Нуклеиновые кислоты. Строение и функции РНК

Нуклеиновые кислоты выполняют функции хранения и передачи наследственной информации. Вот почему они играют чрезвычайно важную роль во всем живом мире. Нуклеиновые кислоты представляют собой генетический материал всех живых организмов. Это сложные соединения, молекулы которых крупнее большинства белков и содержат атомы углерода, кислорода, водорода, азота и фосфора.

В клетках имеются два типа нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК). Эти биополимеры состоят из мономеров, называемых нуклеотидами.

Структура и функции РНК.

Строение молекул рибонуклеиновой кислоты (РНК) во многом сходно со строением молекул ДНК. РНК также представляет собой полинуклеотид, но ее молекула одноцепочечная. Мономером РНК является нуклеотид. Однако нуклеотиды, образующие молекулу РНК, несколько отличаются от нуклеотидов ДНК: вместо углевода дезоксирибозы в их состав входит рибоза, а вместо азотистого основания тимина (Т) – близкое по строению азотистое основание урацил (У).

В клетке содержится несколько видов РНК. Молекулы рибосомальной РНК (рРНК) в комплексе с белками образуют рибосомы. Транспортные РНК (тРНК) переносят аминокислоты к месту синтеза белка – к рибосомам. Третий вид РНК – матричная РНК (мРНК). Это наиболее разнообразная по размерам и структуре группа молекул РНК; мРНК служит матрицей для сборки белковых молекул на рибосомах. Все мРНК объединены общей функцией: они участвуют в передаче закодированной наследственной информации из ядра в цитоплазму, на рибосомы (к месту синтеза белковых молекул).

№15

Генетический код, способ сохранения наследственной информации в виде последовательности нуклеотидов вмолекулах нуклеиновых кислот. Реализация генетического кода в клетке происходит в два этапа: 1) синтез молекулы матричной, или информационной, РНК (соответственно мРНК, или иРНК) на соответствующем участке ДНК; при этом последовательность нуклеотидов ДНК "переписывается" в нуклеотидную последовательность мРНК (см.Транскрипция); 2)синтез белка при котором последовательность нуклеотидов мРНК переводится в соответствующую последовательность аминокислот (см. Трансляция).

Впервые идея о существовании генетического кода сформулирована А.Дауном и Дж.Гамовым в 1952-1954, которые показали, что последовательность нуклеотидов, однозначно определяющая синтез той или иной аминокислоты, должна содержать не менее трех звеньев. Позднее было доказано, что такая последовательность состоит из трех нуклеотидов, названных кодоном или триплетом. Т.к. молекулы нуклеиновых кислот, на которых происходит синтез мРНК или белка состоят из остатков только четырех разных нуклеотидов, кодонов, отличающихся между собой, может быть всего 64.

Матричный cинтез. 1. Полимеризация и поликонденсация, при которых строение образующегося полимера и (или) кинетика процесса определяются другими макромолекулами (матрицами), находящимися в непосредственном контакте с молекулами одного или неск. мономеров и растущими цепями. Пример матричного синтеза в живой природе - синтез нуклеиновых кислот и белков. в котором роль матрицы играют ДНК и РНК, а состав и порядок чередования звеньев в растущей (дочерней) цепи однозначно определяются составом и структурой матрицы.

Реплика́ция (от лат. replicatio — возобновление) — процесс синтеза дочерней молекулыдезоксирибонуклеиновойHYPERLINK "http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B5%D0%B7%D0%BE%D0%BA%D1%81%D0%B8%D1%80%D0%B8%D0%B1%D0%BE%D0%BD%D1%83%D0%BA%D0%BB%D0%B5%D0%B8%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0" кислоты на матрице родительской молекулы ДНК. В ходе последующего деления материнской клетки каждая дочерняя клетка получает по одной копии молекулы ДНК, которая является идентичной ДНК исходной материнской клетки. Этот процесс обеспечивает точную передачу генетической информации из поколения в поколение. Репликацию ДНК осуществляет сложный ферментный комплекс, состоящий из 15—20 различных белков, называемый реплисомой (англ. replisome)^[1].