Вопрос №16

Синтез информационной РНК и ее роль в биосинтезе белка.

Для того, чтобы синтезировался белок, информация о последовательности нуклеотидов в его первичной структуре должна быть доставлена к рибосомам. Этот процесс включает два этапа – транскрипцию и трансляцию.

Первый этап транскрипция (переписывание) информации происходит путем синтеза на одной из цепей молекулы ДНК одноцепочной молекулы РНК, последовательность нуклеотидов которой точно соответствует последовательности нуклеотидов матрицы – полинуклеотидной цепи ДНК.

Она (и - РНК) является посредником, передающим информацию от ДНК к месту сборки молекул белка в рибосоме. Синтез и - РНК (транскрипция) происходит следующим образом. Фермент (РНК - полимераза) расщепляет двойную цепочку ДНК, и на одной из ее цепей (кодирующей) по принципу комплементарности выстраиваются нуклеотиды РНК. Синтезированная таким образом (матричный синтез) молекула и - РНК выходит в цитоплазму, и на один ее конец нанизываются малые субъединицы рибосом.

Второй этап в биосинтезе белка — трансляция — это перевод последовательности нуклеотидов в молекуле и - РНК в последовательность аминокислот в полипептиде. У прокариот, не имеющих оформленного ядра, рибосомы могут связываться с вновь синтезированной молекулой и - РНК сразу же после ее отделения от ДНК или даже до полного завершения ее синтеза. У эукариот и - РНК сначала должна быть доставлена через ядерную оболочку в цитоплазму. Перенос осуществляется специальными белками, которые образуют комплекс с молекулой и - РНК. Кроме функций переноса эти белки защищают и - РНК от повреждающего действия цитоплазматических ферментов.

Вопрос №17

Белок - это полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. В основном они состоят из углерода, водорода, кислорода и азота.

Структуры белка

Первичная – цепочка из аминокислот, связанных пептидной связью (сильной, ковалентной). Чередуя 20 аминокислот в разном порядке, можно получать миллионы разных белков. Если поменять в цепочке хотя бы одну аминокислоту, строение и функции белка изменятся, поэтому первичная структура считается самой главной в белке.

Вторичная – спираль. Удерживается водородными связями (слабыми).

Третичная – глобула (шарик). Четыре типа связей: дисульфидная (серный мостик) сильная, остальные три (ионные, гидрофобные, водородные) – слабые. Форма глобулы у каждого белка своя, от нее зависят функции. При денатурации форма глобулы меняется, и это сказывается на работе белка.

Четвертичная – имеется не у всех белков. Состоит из нескольких глобул, соединенных между собой теми же связями, что и в третичной структуре. (Например, гемоглобин.)

Функции белков

• защитная (интерферон усиленно синтезируется в организме при вирусной инфекции);

• структурная (коллаген входит в состав тканей, участвует в образовании рубца);

• двигательная (миозин участвует в сокращении мышц);

• запасная (альбумины яйца)

• транспортная (гемоглобин эритроцитов переносит питательные вещества и продукты обмена);

• рецепторная (белки-рецепторы обеспечивают узнавание клеткой веществ и других клеток);

• регуляторная (регуляторные белки определяют активность генов);

• белки-гормоны участвуют в гуморальной регуляции (инсулин регулирует уровень сахара в крови);

• белки-ферменты катализируют все химические реакции в организме;

• энергетическая (при распаде 1 г белка выделяется 17 кдж энергии).

• Ферментативная (каталитическая) – белки-ферменты ускоряют химические реакции.

• Строительная (структурная) – клетка, если не считать воду, состоит в основном из белков.

• Защитная – антитела борются с возбудителями болезней (иммунитет).

Строение

В ходе многочисленных исследований, история которых начинается с первого десятилетия XIX века, было установлено, что белковая молекула представляет собой линейный полимер, построенный из аминокислот , соединенных между собой валентными амидными связями ( пептидными связями ).

№18

Метаболи́зм (от гречHYPERLINK "http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0%B5%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA". μεταβολή — «превращение, изменение»), или обмен веществ — набор химических реакций, которые возникают в живом организме для поддержания жизни. Эти процессы позволяют организмам расти и размножаться, сохранять свои структуры и отвечать на воздействия окружающей среды. Метаболизм обычно делят на две стадии: в ходе катаболизма сложные органические вещества деградируют до более простых; в процессах анаболизма с затратами энергии синтезируются такие вещества, как белки, сахара, липиды и нуклеиновые кислоты.

Витамины (от лат. vita — жизнь), группа органических соединений разнообразной химической природы, необходимых для питания человека, животных и других организмов в ничтожных количествах по сравнению с основными питательными веществами (белками, жирами, углеводами и солями), но имеющих огромное значение для нормального обмена веществ и жизнедеятельности.

№19

Энергетические процессы в клетке — процессы обмена веществ, обеспечивающие снабжение клеток энергией для выполнения актов жизнедеятельности. В основном они относятся к процессам катаболизма, так как среди них важное значение имеет расщепление богатых энергией (питательных) веществ. В эту группу входят также процессы ресинтеза одних богатых энергией веществ за счет расщепления других.

Энергетические процессы подразделяются на:

• процессы образования и накопления химической энергии, в частности, в виде синтеза аденозинтрифосфата (АТФ), а также креатинфосфата и гликогена

• процессы освобождения и утилизации энергии, превращения химической энергии в механическую, тепловую, электрическую и другие виды энергии. Процессы окисления составляют важную долю от процессов образования энергии.

№20

-Автотрофы- зеленые растения, пурпурные и зеленые бактерии, осуществляющие фотосинтез- синтез органических соединений из неорганических за счет энергии солнца:

• Световая фаза осуществляется в тилокоидах гран: происходит фотолиз воды( разложение под действием света);в результате выделяется молекулярный кислород, энернгия света расходуется на образование АТФ;

• Темновая фаза осуществляется в строме хлоропластво:с использованием АТФ и атома водорода( образовавшихся в световой фазе) происходит восстановление СО₂ до глюкозы.

-Космическая роль зеленых растений:1) продуценты, создающие органические вещества, с которых начинается цепь питания;2)отчищают атмосферу от угле кислоты и снабжают кислородом;3)осуществляют круговорот энергии в биосфере.

-Сукцессия- закономерный и последовательный процесс смены сообществ на определенном участке, вызванный взаимодействием живых организмов между собой и окружающей их абиотической средой.