- •1 Классификация и строение углеводов. Функции углеводов различных классов
- •2 Классификация аминокислот и их биохимические функции
- •3 Уровни организации белков. Типы химических связей, участвующие в формировании пространственной структуры белка
- •5. Строение и функции липидов
- •3. Микроэлементы
- •19. Биологическая роль рибофлавина Рибофлави́н (лактофлавин, витамин b2) — один из наиболее важных водорастворимых витаминов, кофермент многих биохимических процессов.
- •29. Строение и классификация ферментов Функции ферментов
- •30. Конкурентное и неконкурентное ингибирование ферментов
- •31. Особенности биологического катализа
- •32. Классификация гормонов Роль гормонов в регуляции метаболизма По химическому строению известные гормоны позвоночных делят на основные классы:
- •36. Биологическая роль гормонов коры надпочечников
- •38. Гормоны щитовидной железы и их влияние на метаболизм
- •40. Механизм передачи сигнала гормонов аминокислотой и белковой природы
- •41. Биохимическая роль вторичных мессенджеров в метаболизме
- •43. Дыхательная цепь в митохондриях
- •46. Биохимические механизмы разобщения окисления и фосфорилирования факторы их вызывающие Разобщение дыхания и фосфорилирования
- •47. Механизмы образования свободных радикалов. Антиоксидантные системы в клетках
- •48. Антиоксидантные системы клетки и их биологическая роль
- •49. Биохимические механизмы окислительного декарбоксилирования пирувата
- •50. Механизм реакций и биологическая роль цикла кребса
- •51. Биосинтез гликогена
- •52. Гликолиз и его биологическое значение
- •54. Пентозофосфатный путь окисления углеводов
- •55. Особенности углеводного обмена у жвачных животных. Пути синтеза глюкозы у жвачных животных
- •56. Роль летучих жирных кислот в метаболизме жвачных животных
- •57. Строение клеточных мембран и их функции
- •58. Физико-химические свойства липипдов. Эмульгирование липидов
- •59. Механизм транспорта липидов
- •60. Биохимических механизм бета-окисления жирных кислот
- •62. Биологическая роль холестерина и его производных
- •63. Синтез триглицеридов и фосфолипидов
- •64. Кетоновые тела и их роль в метаболизме
- •65. Физико-химические свойства белков. Изоэлектрическое состояние и изоэлектрическая точка аминокислот и белков
- •66. Биохимические механизмы переваривания белков в желудочно-кишечном тракте
- •67. Механизмы реакций трансаминирования и дехаминирования аминокислот
- •68. Декарбоксилирование аминокислот. Биологическая роль продуктов декаброксилирования
- •69. Орнитиновый цикл
- •70. Биологические механизмы окисления нуклеотидов
- •74. Строение рнк. Виды Рнк. Их роль в метаболизме
- •75. Биохимические механизмы синтеза рнк
- •76. Биохимические механизмы синтеза белка
1 Классификация и строение углеводов. Функции углеводов различных классов
Углево́ды (сахара, сахариды) — органические вещества, содержащие карбонильную группу и несколько гидроксильных групп. Углеводы или, как их часто называют, сахара являются первыми синтезируемыми в процессах фотосинтеза или хемосинтеза органическими веществами, а затем в процессе биохимических превращений участвуют в создании других органических веществ.
Химический состав - это углерод, водород, кислород. Пространственная структура определяется сложностью молекулы.
Классифицируются углеводы на 3 группы: моносахариды или монозы, иногда их называют - простые сахара. олигосахариды, полисахариды или полиозы.
Моносахара - это простые молекулы с числом атомов углерода от 2 до 7. В соответствии с этим она называются: биозы, триозы, тетрозы, пентозы, гексозы, гептозы. Первые три - имеют линейную структуру молекул, последние - циклическую. Наиболее известный представитель моноз - глюкоза. Монозы легко растворяются в воде, легко вступают в биохимические реакции. Общая формула моноз (СН2О) п.Олигосахара - это относительно простые молекулы, состоящие всего из 2-3 молекул моноз. Они не имеют собственной классификации, названия молекул - тривиальны. Наиболее известный представитель олигосахаридов - сахароза. Олигосахариды легко растворяются в воде, участвуют в реакциях синтеза более сложных сахаров.Полисахариды - это биополимеры, т.е. сложные молекулы, состоящие из большого количества простых сахаров. Процесс синтеза этих молекул достаточно сложен и будет нами изучен в седьмом разделе курса. Пространственная структура полисахаридов сложна, эти молекулы нерастворимы в воде. Наиболее известные представители полисахаридов - крахмал, гликоген, клетчатка или гемицеллюлоза, пектины.
В живых организмах углеводы выполняют следующие функции:
Структурная и опорная функции. Углеводы участвуют в построении различных опорных структур. Так целлюлоза является основным структурным компонентом клеточных стенок растений, хитин выполняет аналогичную функцию у грибов, а также обеспечивает жёсткость экзоскелета членистоногих[1].Защитная роль у растений. У некоторых растений есть защитные образования (шипы, колючки и др.), состоящие из клеточных стенок мёртвых клеток.Пластическая функция. Углеводы входят в состав сложных молекул (например, пентозы (рибоза и дезоксирибоза) участвуют в построении АТФ, ДНК и РНК)[6].Энергетическая функция. Углеводы служат источником энергии: при окислении 1 грамма углеводов выделяются 4,1 ккал энергии и 0,4 г воды[6].Запасающая функция. Углеводы выступают в качестве запасных питательных веществ: гликоген у животных, крахмал и инулин — у растений[1].Осмотическая функция. Углеводы участвуют в регуляции осмотического давления в организме. Так, в крови содержится 100—110 мг/% глюкозы, от концентрации глюкозы зависит осмотическое давление крови.Рецепторная функция. Олигосахариды входят в состав воспринимающей части многих клеточных рецепторов или молекул-лигандов.
2 Классификация аминокислот и их биохимические функции
Все встречающиеся в природе аминокислоты обладают общим свойством – амфотерностью (от греч. amphoteros – двусторонний), т.е. каждая аминокислота содержит как минимум одну кислотную и одну основную группы. Как видно из общей формулы, аминокислоты будут отличаться друг от друга химической природой радикала R, представляющего группу атомов в молекуле аминокислоты, связанную с α-углеродным атомом и не участвующую в образовании пептидной связи при синтезе белка. Почти все α-амино- и α-карбоксильные группы участвуют в образовании пептидных связей белковой молекулы, теряя при этом свои специфические для свободных аминокислот кислотно-основные свойства. Поэтому все разнообразие особенностей структуры и функции белковых молекул связано с химической природой и физико-химическими свойствами радикалов аминокислот. Именно благодаря им белки наделены рядом уникальных функций, не свойственных другим биополимерам, и обладают химической индивидуальностью.
Современная рациональная классификация аминокислот основана на полярности радикалов (R-групп), т.е. способности их к взаимодействию с водой при физиологических значениях рН (близких к рН 7,0). Различают 5 классов аминокислот, содержащих следующие радикалы: 1) неполярные (гидрофобные); 2) полярные (гидрофильные); 3) ароматические (большей частью неполярные); 4) отрицательно заряженные и 5) положительно заряженные. В представленной классификации аминокислот (табл. 1.3) приведены наименования, сокращенные английские и русские обозначения и однобуквенные символы аминокислот, принятые в отечественной и иностранной литературе, а также значения изоэлектрической точки (рI) и молекулярной массы (М). Отдельно даются структурные формулы всех 20 аминокислот белковой молекулы.
Орг к-ты, у кот водород у альфа-углер атома замещен аминогруппой NH2
Современная рациональная классификация аминокислот основана на полярности радикалов, т.е. способности их к взаимодействию с водой. Она включает четыре класса аминокислот:
По радикалу
Неполярные: глицин, аланин, валин, изолейцин, лейцин, пролин, метионин, фенилаланин, триптофан
Полярные незаряженные (заряды скомпенсированы) при pH=7: серин, треонин, цистеин, аспарагин, глутамин, тирозин
Полярные заряженные отрицательно при pH<7: аспарагин, глутамин
Полярные заряженные положительно при pH>7: лизин, аргинин, гистидин
По функциональным группам
По классам аминоацил-тРНК-синтетаз
По путям биосинтеза
По способности организма синтезировать из предшественников
По характеру катаболизма у животных