- •Модуль 4 Тема занятия №2: “Биологически важные аминокислоты. Белки. Нуклеиновые кислоты.”
- •Номенклатура Обычно ак имеют тривиальное название.
- •Изомерия
- •Классификация
- •Химические свойства
- •I. Кислотно-оснóвные
- •Коричневый Белки
- •Функции белков:
- •Нуклеиновые к-ты (нк)
- •Химический состав нк
- •Мононуклеотиды
- •Аденозинтрифосфат, аденозинтрифосфорная к-та, атф Структура молекулы днк
- •Лабораторная работа
- •Тест Аминокислоты и нк для самостоят. Вариант 1.
- •Вариант 2.
- •Вариант 3.
- •Вариант 4.
- •Вариант 5.
Функции белков:
Питательная (энергетическая – 20-25% – на белки), 17,6 кДж/г.
Транспортная (переносчики различных веществ) – гемоглобин, миоглобин и др.
Сократительная (белки мышечных тканей) – миозин и др.
Структурная (пластическая) – коллаген, фиброин, мембранные белки.
Каталитическая (белки-ферменты) – пепсин, каталаза, уреаза и др.
Регуляторная (белки-гормоны) – инсулин, вазопрессин и др.
Защитная (белки-антитела) – -глобулины сыворотки крови.
Осмотическая, буферная, водно-солевая.
Нуклеиновые к-ты (нк)
НК являются природными высокомолекулярными соединениями. Молекулярная масса НК колеблется от 200 тысяч до 20 миллионов. Они играют важную роль в передаче наследственных признаков и осуществляют контроль за синтезом специфических белков в организме.
Химический состав нк
В молекулах НК содержатся фосфорная к-та, пентозы и азотистые основания.
Пентозы в НК представлены рибозой и 2-дезоксирибозой в -фуранозной форме:
- Рибоза |
2- -Дезоксирибоза |
Именно по характеру углеводного компонента–пентозы – все НК делятся на две большие группы:
рибонуклеиновые к-ты (РНК), содержащие рибозу,
дезоксирибонуклеиновые к-ты (ДНК), содержащие дезоксирибозу.
Азотистыми основаниями в НК являются производственные пурина и пиримидина.Из пуриновых оснований наиболее часто встречаются в составе НК аденин и гуанин:
Аденин, 6-аминопурин |
Гуанин, 2-амино-6-гидроксипурин |
Из производных пиримидина чаще всего обнаруживаются цитозин, урацил, тимин, которые входят в состав НК в лактамной форме:
Цитозин, 2- гидроксо-4-амино- пиримидин |
Урацил, 2,4- дигидроксо- пиримидин |
Тимин, 5- метилурацил, 2,4- дигидроксо- 5- метилпиримидин
|
НК отличаются по составу азотистых оснований. Аденин, гуанин и цитозин входят в состав РНК и ДНК. Урацил содержится только в РНК, а тимин – в ДНК. При написании названия азотистых оснований их часто обозначают первыми заглавными буквами: А- аденин, Ц- цитозин и т.д.
Нуклеозиды
Пентозы, соединяясь с азотистыми основаниями, образуют нуклеозиды. Пуриновые основания присоединяются по 9, а пиримидиновые по 1 атому азота -N- гликозидной связью. Схема образования пуринового нуклеозида:
9
Схема образования пиримидинового нуклеозида:
При названии пуриновых нуклеозидов окончание- ИН меняется на-ОЗИН: аденозин, гуанозин. Если в состав нуклеозида входит 2-дезоксирибоза, – перед названием нуклеозида ставится приставка ДЕЗОКСИ:
Пиримидиновые нуклеозиды получают окончание- ИДИН: цитидин, тимидин, уридин. Приставка дезокси- ставится только перед нуклеозидом, содержащим цитозин, т.к. тимин может соединяться только с 2- дезоксирибозой, а урацил только с рибозой.
Мононуклеотиды
Это продукты взаимодействия нуклеозидов с фосфорной к-той. H3PO4 присоединяется по 5-ому или 3-ему атому углерода пентозы сложноэфирной связью.
При названии мононуклеотидов к названию нуклеозида приписывается цифра 5 и слово "фосфат", обозначающее остаток фосфарной к-ты – PO3H2: цитидин – 5-фосфат, уридин -5-фосфат, аденозин -5-фосфат, дезоксигуанозин -5-фосфат, дезоксицитидин-5-фосфат. Мононуклеотиды являются структурными фрагментами НК, ферментов, витаминов (В2, НАД+).
Схема образования мононуклеотида:
5 5
Нуклеозид может присоединять два и три остатка фосфорной к-ты, образуя ди- и трифосфаты. При этом ангидридная связь между остатками фосфорной к-ты может быть макроэргической, т.е. содержать большой запас энергии. Это наблюдается в аденозинтрифосфате (АТФ). Одна такая связь при расщеплении выделяет 32 кДж/моль.
Аденозинтрифосфат, аденозинтрифосфорная к-та, АТФ.
АТФ является аккумулятором энергии в организме, универсальным первоисточником фосфорной к-ты при различных жизненных процессах.
Строение НК
Первичная структура НК представляет собой длинную цепь мононуклеотидов. Мононуклеотиды связаны, между собой за счет остатков фосфорной к-ты 3, 5- сложноэфирной связью: