2.3. Биологическая роль днк и рнк

В клетках эукариот (например, животных или растений) ДНК находится в ядре, где она связана с простыми белками: гистонами и протаминами (см. п.1.5.1) (рис. 14).

Рис. 14. Фото ДНК

ДНК является хранителем генетической информации, необходимой для кодирования структуры всех белков и всех РНК каждого вида организма, она регулирует синтез компонентов клеток и тканей. Ген - участок ДНК, кодирующий 1 белок. Последовательность трех нуклеотидов в гене – кодон, кодирует 1 аминокислоту. Для кодирования всех 20 аминокислот белковой молекулы число возможных нуклеотидных триплетных кодонов составляет 64.

РНК синтезируется на матрице ДНК в ядре клетки и участвует в синтезе белков (см. п. 8.1.5. «Синтез белков в тканях»).

Установлены 3 вида РНК:

1. информационная (и-РНК) или матричная (м-РНК) – это копия гена одной из цепей ДНК с молекулярной массой 30 тыс-2 млн, она считывает информацию с ДНК в виде триплетных кодонов и несет ее в рибосомы для передачи ее при синтезе белка;

2. транспортная, т-РНК с молекулярной массой 24-30 тыс, которая связывает и переносит аминокислоты из плазмы клеток в рибосомы для сборки из них белка; во всех т-РНК имеется специфический триплет антикодон, который комплементарен кодону и-РНК, кодирующему включение в белковую молекулу определенной аминокислоты.

3. рибосомная, р-РНК с молекулярной массой 1-2 млн, вместе с белком входит в состав субклеточных частиц - рибосом и участвует в формировании вторичной, третичной и четвертичной структур белка.

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите основные составные части мононуклеотидов.

2. Какие связи соединяют мононуклеотиды в полинуклеотидную цепь?

3. В чем отличие химического состава и строения РНК и ДНК?

4. В чем заключается биологическая роль ДНК?

5. Какую роль играют в синтезе белка м-РНК, т-РНК и р-РНК?

ВЫВОДЫ

1. Нуклеиновые кислоты играют важную роль в синтезе белков, являясь храни-

телем генетической информации.

2. РНК и ДНК являются сложными биополимерами, построенными из мононук-

леотидов.

3. Мононуклеотид построен из азотистого основания, рибозы или дезоксирибо-

зы и фосфорной кислоты.

4. ДНК является матрицей для синтеза всех видов РНК и ДНК; т-РНК перено-

сит аминокислоты в рибосомы; м-РНК снимает информацию о синтезе белка

с ДНК; р-РНК участвует в формировании вторичной и третичной структур

белка.

3.Витамины

Цель

• Знать строение и значение витаминов в обменных процессах

Задачи

• Изучить строение и биологическую роль в обмене веществ важнейших водорастворимых и жирорастворимых витаминов

• Охарактеризовать авитаминозы, возникающие при недостаточности витаминов

3.1. Биологическая роль витаминов

Первоисточником витаминов являются растения. Некоторые витамины образуются в незначительном количестве микрофлорой кишечника человека. Немногие витамины могут синтезироваться в организме человека из предшественников, например витамин А из желтого пигмента овощей и фруктов каротина.

Большинство витаминов входит в состав ферментов и таким образом участвует в различных ферментативных реакциях. Например, витамин В₁ входит в состав декарбоксилазы – фермента углеводного обмена; витамин В₂ – в целый ряд окислительно-восстановительных ферментов (оксидоредуктаз) т.д.

Отсутствие витаминов в пище вызывает тяжелые заболевания - авитаминозы. Например, отсутствие витамина С приводит к цинге, витамина D – к рахиту. Гипервитаминоз характерен при приеме излишка витаминов, что может привести к накоплению витаминов в печени, вызывая отравление. Недостаток какого-либо витамина вызывает гиповитаминоз, для которого характерны слабость, недомогание, остановка роста.

В некоторых продуктах, антибиотиках, лекарствах содержатся антивитамины: вещества, соединяющиеся в организме с конкретным витамином и блокирующие его связывание с ферментом и дальнейшее действие. Например, в сыром белке яйца содержится антивитамин белковой природы – авидин, который образует комплекс с витамином Н, неспособный всасываться в кровь и участвовать в обменных процессах.

Потребность в витаминах составляет от нескольких мкг до мг в сутки.

Витамины носят названия: 1. по заглавным буквам латинского алфавита, иногда с цифровой индексацией (В₁, В₂, Н, С, D и др.); 2. по химическому строению (кобаламин, тиамин и др.) или биологической роли (кальциферол) и 3. по болезни, которую излечивает данный витамин с приставкой «анти» (антирахитический, антиневритный и др.).

Витамины делятся на 2 класса: водорастворимые и жирорастворимые.

Витамины проявляют разную устойчивость к кислой и щелочной среде. Но большинство витаминов неустойчивы к воздействию высоких температур. Под действием ультрафиолетовых лучей многие витамины окисляются и теряют свою активность.

Источником водорастворимых витаминов являются: дрожжи, отруби, зерновые продукты, печень, мясо, молоко, яйца, овощи и фрукты. Источник жирорастворимых витаминов – растительные и животные жиры, яйца, печень, некоторые овощи и фрукты.