Функції днк

Одиницею спадковості є ген – ділянка молекули ДНК. Ген містить інформацію про послідовність амінокислотних залишків поліпептидів, молекул транспортної або рибосомної РНК. Він є елементарним носієм спадкової інформації. Таким чином, ДНК зберігає спадкову інформацію і забезпечує її передачу дочірнім клітинам під час поділу материнської.

Рибонуклеїнові кислоти (рнк)

Рибонуклеїнові кислоти (РНК) - полімери. Переважно більшість молекул РНК складається з одного ланцюга, закрученого у спіраль.

Існують три основні типи РНК, які відрізняються за місцем локалізації в клітині, нуклеотидним складом, розмірами та функціональними властивостями. Це інформаційна, або матрична РНК (іРНК або мРНК), транспортна (тРНК) та рибосомна (рРНК).

Інформаційна РНК становить собою копію певної ділянки молекули ДНК і переносить генетичну інформацію від ДНК до місця синтезу поліпептидного ланцюга, а також бере безпосередньо участь у його збиранні. Молекула іРНК складається з 300 – 30000 нуклеотидів відповідно до довжини ділянки ДНК, яку вона копіює. Відомі вторинна та третинна структури іРНК, які формуються за допомогою водневих зв’язків, гідрофобних та електростатичних взаємодій. Молекула іРНК відносно не стабільна, у мікроорганізмів термін її життя становить декілька хвилин.

Транспортна РНК містить 70 -90 нуклеотидів і становить до 10% загальної кількості РНК. Вона приєднує амінокислоти, транспортує їх до місця синтезу білкових молекул, «впізнає» ділянку іРНК, яка відповідає амінокислоті, що транспортується, та визначає місце розташування амінокислоти на рибосомі. Кожна з амінокислот транспортується до місця синтезу білка своєю тРНК.

Рибосомна РНК становить близько 85% загальної кількості РНК клітини і 60% маси рибосоми. Її молекули складаються з 3000 – 5000 нуклеотидів. Взаємодіючи з рибосом ними білками, вона забезпечує певне просторове розташування іРНК й тРНК на рибосомі, виконуючи структурну функцію. Рибосомна РНК не бере участі у передачі спадкової інформації. У клітинах еукаріот рРНК синтезується в ядерці.

У клітині РНК синтезується на молекулі ДНК за участю ферментів РНК- полімераз. Вона комплементарна ділянці однієї з ниточок ДНК, на який синтезована, тобто послідовність нуклеотидів ділянки молекули ДНК визначає порядок розташування нуклекотидів у молекулі РНК.

Лекція № 19

Тема: Вітаміни та ферменти.

Мета: Вивчити властивості вітамінів та ферментів, їх застосування та роль в житті людини.

План:

1. Класифікація вітамінів та ферментів.

2. Будова та властивості вітамінів та ферментів.

3. Окремі представники вітамінів.

4. Знаходження в природі.

5. Роль ферментів в житті людини.

Ферменти.

Ферментами називаються складні біологічні каталізатори органічної природи, прискорюючи хімічні реакції, які відбуваються у живому організмі.

По хімічній природі ферменти - це білкові речовини (протеїди). Молекула їх може складатися тільки із білка або із двох частин: білкової чи небілкової. Остання получила назву кофактора. Кофактори є речовини небілкової природи з невеликою молекулярною масою, вони визначають активність ферменту. Комплекс, який складається із білкової чи небілкової частини, получив назву холофермента, білкова частина називається апоферментом.

Відомо біля 2000 різних ферментів. По сучасній класифікації усі ферменти діляться на шість класів.

1. Оксіредуктази, чи окислювально-відновні ферменти. Ця група складається із 180-190 ферментів. Вони прискорюють окиснення чи відновлення різних хімічних речовин.

Фермент ліпоксігеназа окислює кислород повітря ненасичених жирних кислот. Дія цього ферменту є однією із причин прогіркання борошна та крупи.

2. Трасферази. Представники цієї групи ферментів каналізують переміщення різноманітних груп із однієї молекули в іншу. Ферменти цієї групи грають велике значення у медицині.

3. Гідролази. Ферменти цієї групи каналізують реакції гідролізу. Представники цієї групи ферментів мають велике значення у процесі травлення. До групи гідролаз відносяться амілази, каталізуючі гідроліз крохмалю. Вони найшли широке використання у спиртовій, хлібопекарській, крохмало-паточній промисловостях.

4. Ліпази. Каналізують реакції розчеплення між атомами вуглецю, вуглецю та кисню, вуглецю та азоту, вуглецю та галогену. До ферментів цієї групи відносяться декарбоксилази, відщіплюючи молекулу діоксіду вуглецю від органічних кислот.

5. Ізомерами. Ферменти цієї групи каналізують різноманітні перегрупіровки у молекулі органічної сполуки.

6. Лігами. Каналізують утворення зв'язків С-О; С-S; C-N; С-С. Характерною особливістю ферментів є їх висока ефективність та строга направленість. Дія ферментів сильно залежить від ряду факторів: температури, кислотності середовища, присутності специфічних речовин, маючих назву активаторів чи інгібіторів. Перші підвищують активність ферментів, другі понижують.

Вітаміни.

Вітамінами називаються різноманітні по своїй хімічній природі низькомолекулярні органічні сполуки, які є основним компонентом їжі, нехватка їх у організмі визиває хвороби неостаточності. Вони виконують у організмі каталітичні функції. Основне джерело вітамінів - рослини. Відсутність чи недолік у організмі вітамінів приводить до глибокого розладу , або до гибелі.

Вітаміни були відкриті у 1880р. російським вченим М.І. Луніним. Зараз відомо більше двадцяти сполук, відносящихся до вітамінів. По розчинності у воді вони можуть розділятись на дві групи: водорозчинні (В₁, В₂, В₆, РР, С та ін.) і жиророзчинні (А, Е, Д, К). Потрібність людини у вітамінах залежить від його віку, стану здоров'я, характеру діяльності, умов життя.

Крім вітамінів існує група сполук, представники якої здібні переходити у вітаміни. Вони получили назву провітаміни. До них відносяться каротиноїди, переходящі у вітамін А. Вітаміни добувають хімічним або мікробіологічним синтезом, а також виділяють із природних джерел.

Водорозчинні вітаміни. Вітамін С (аскорбінова кислота). Має велике значення для людини, як противоцинготний фактор.

Вітамін С широко розташований у природі. Він міститься у лимонах, апельсинах, свіжій капусті, у шипшині, цибулі, картоплі, червоному перці та ін.. Добувають вітамін С у промисловому масштабі: синтетичним шляхом аскорбінову кислоту із глюкози. Глюкозу спочатку відновлюють до сорбіту, який шляхом ферментативного окиснення переходить у кетогексозу - L-сорбозу, потім окислюють гіпохлоридом натрію у 2кето- L-гулонову кислоту, утворюючу після лактонізації і енолізації аскорбінову кислоту:

Вітамін В₁ (аневрин, тіамін).

Недолік визиває порушення у роботі нервової системи, поліневрит. Природне джерело тіаміну - пшеничні та рисові висівки, дріжджі. Добувають синтетичним шляхом.

Вітамін В₂ (рибофлавін).

Недолік визиває порушення апетиту, зниження ваги, слабкість. У найбільшій кількості присутній у дріжджах, печінці, нерках. Добувають синтетичним шляхом.

Вітамін РР (нікотинамід).

Відсутність вітаміну РР у їжі визиває пєллагру. Найбільш багаті цим вітаміном дріжджі, висівки, печінка.

Жиророзчинні вітаміни.

Вітаміни групи А.

Відсутність вітаміну А викликає порушення росту, пониження стійкості до захворювань, курячу сліпоту. Утворюється тільки у тканинах тваринного походження. У найбільшій кількості міститься у рибному жирі, печінці риб та морських тварин.

Вітаміни групи Д.

Недолік цих вітамінів приводить до захворювання рахітом. Зустрічається тільки у тваринних організмів.