20. Методы исследования нуклеиновых кислот.

Быстрый прогресс молекулярной биотехнологии основан на использовании основных пяти биохимических технологий.

1. Рестрикционный анализ ДНК. Рестриктазы – специфичные ферменты, разрезающие полинуклеотидные цепи в строго определенных местах.

2. Блоттинг. Саузерн- и нозерн-блоттинг технологии используются для выделения и анализа ДНК и РНК, соответственно.

3. Секвенирование ДНК. Точная последовательность нуклеотидов в полинуклеотидных цепях ДНК позволяет знать строение генов, контроль их экспрессии и структуру синтезированного по программе определенного гена белка.

4. Синтез нуклеиновых кислот. Знание полинуклеотидных последовательностей позволяет синтезировать фрагменты нуклеиновых кислот.

5. Полимеразная цепная реакция (ПЦР) позволяет в миллиард раз увеличивать концентрацию сегмента ДНК. Одна молекула ДНК может быть амплифицирована (размножена) до концентрации, когда ее можно будет изучать физико-химическими способами. 1. Денатурация (плавление). 2. Ренатурация (отжиг). 3. Синтез (элонгация). Эти циклы повторяют до 30 раз.

21. Классификация и номенклатура углеводов. Биологическая роль и распространение в природе.

Углеводы — полиоксикабонильные соед и их производные.

Номенклатура углеводов:

Название углевода обычно отражает количество углеродных атомов и тип функциональной группы (альдегид или кетон). (глюкоза — альдогексоза (6 углеродных атомов, альдегидная группа), фруктоза — кетогексоза (6 углеродных атомов, кетонная группа))

Биологическая роль углеводов:

• Резервно-энергетическая функция

• Опорно-структурная функция:Защитно-механическая функция

• Регуляторная функция

• Кофакторная

• Гидроосмотическая и нонрегулирующая

Распространение в природе:

Растения: синтезируют углеводы в процессе фотосинтеза. Крахмал — основной углевод в растениях, используемый в качестве запаса энергии.

Животные: получают углеводы из пищи. Гликоген — основной углевод в животных, используемый в качестве запаса энергии.

Микроорганизмы: используют различные углеводы в качестве источника энергии и строительных материалов.

22. Особенности строения, изомерии, конформации и биохимических свойств моносахаридов.

Моносахариды - производные многоатомных спиртов, содержащие карбонильную (альдегидную или кетонную) группу.

Если карбонильная группа находится в конце цепи, то моносахарид представляет собой альдегид — альдозой; при любом другом положении этой группы моносахарид является кетоном — кетозой.

Стереоизомерия моносахаридов. Они содержат асимметричные атомы углерода: альдотриозы – один центр асимметрии, альдотетрозы – 2, альдопентозы – 3, альдогексозы – 4 и т.д. Кетозы содержат на один асимметричный атом меньше, чем альдозы с тем же числом углеродных атомов.

Природные гексозы: глюкоза, фруктоза, манноза и галактоза – принадлежат, как правило, по стереохимической конфигурации к соединениям D-ряда.

Природные моносахариды обладают оптической активностью (способность вращать плоскость поляризованного луча света), молекулы которых имеют асимметричный атом углерода или асимметричны в целом. Свойство вращать плоскость поляризованного луча вправо обозначают знаком плюс (+), а в противоположную сторону – знаком минус (–).

Моносахариды образуют циклические структуры в виде пиранозных (шестичленных) или фуранозных (пятичленных) колец.

Различаются по взаимному расположению атомов в пространстве.

Кресло: Стабильная форма для пиранозных колец.

Лодка: Менее стабильная форма для пиранозных колец.