Shpargalka_po_biohimii(ceccuu.net) / T21

БИЛЕТ 21

•Структура и свойства фосфолипидов. Липидный состав биологических мембран - фосфолипиды, гликолипиды, холестерин. Роль липидов в формировании липидного бислоя. Влияние холестерина на возможность латеральной диффузии липидов и белков. Участиефосфолипаз в обмене фосфолипидов.

Билет №17. Вопрос 2.

[Л2] Фосфолип– лип,содерж-е помимо жир к-т и спирта остаток фосфорной к-ты.В их сос часто входят азотистые основ-я и др.компоненты.К ним относ:

1) фосфатидная к-та- явл-ся промежуточ соед-ем в ходе синтеза фосфолипидов. Кардиолипин–фос-липид,содержащийся в мембр митохондрий.

2) Фосфатидилхолин (лецитин)содерж глицерол,жир.к-ты,фосфорную к-ту и холин. Выполн метаболич и структурные ф-ции в мембранах.Его недостаточ-ть может привести к синдрому дыхат-ой недостаточ-ти.

3) Кефалин – отлич от лецитина тем,что холин замещен этаноламином.

4)Фосфатидилсерин – вместо холина Ser.

5)Лизофосфолипид – фосфоацилглицерол,содерж-е1ацетальный радикал(пр. лизолецитин).6)Сфингомиелины – встреч-ся в нерв тк.Глицерола в их составе нет.Сост из жк-от, фосфорной к-ты,холина,сложный аминоспирт сфингозин.

СИНТЕЗ. Нескол путей синтеза фосфолипидов.Синтез de novo начин-ся с образ-я CDP-диацилглицерола из фосфатида и цитидинтрифосфата (CTP).Равновесие р-ии смещ-ся в сторону образ-я продукта из-за гидролиза пирофосфата.Затем активирован фосфатидиловый остаток реагирует с гидроскильной гр-ой полярного спирта.Если в кач полярного спирта использ-ся Ser,то образ-ся фосфатидилсерин и цитидинмонофосфат (CMP).Активированный промежут-ый продукт образ-ся из фосфорилированного субстрата и нуклеозидтрифосфата.Заем он реагирует с гидроксильной гр(с ОН-гр.В 4-ом положении на конце мол-лы гликогена или с гидроксильной гр боковой цепи Ser).

[Л10]

Образование фосфатидилхолина:

В составе биол.мембран – фосфолипиды +гликолипиды (содежат сфингозин; самый простой – цереброзид – содержит 1 остаток глюкозы; ганглиозиды содерж.разветв. цепь из неск.остатков сахаров). +холестерин

Липиды и белки (с разной скоростью в завис-ти от св-в) постоянно перемещаются в латеральном направлении (в плоскости мембраны) ~на несколько микрон за 1 мин.

Поперечная диффузия (на др.сторону мембраны) – только для липидов. Простой диффузией –медленно. Есть спец.интегральные белки – флиппазы – обеспечивают перенос фосфолипидов с одной стороны мембраны на другую.

Надо долго говорить про ассиметрию мебран – за счет попер.диффузии, несимметричности мембранных белков и за счет работы насосов (типа Na\K-АТФазы).

Факторы, влияющие на текучесть мембраны: 1.Состав жирных кислот: в упорядоч.состоянии – все С-С связи – в транс-конфигурации, в неупорядоч. – гош-конфигурация. Переход между этими двумя состояниями определяется от длины и насыщенности ацильного остатка (i.e., цис-ненасыщенные ЖК образуют изгиб, след., сложнее упаковываются). 2.Холестерол стерически блокирует сильное перемещение ацильных цепей, поэтому снижает текучесть мембран НО ОДНОВРЕМЕННО препятствует насыщение и более плотной упаковке ЖК (2 противоположных эффекта). В целом эффект холестерина – поддержание текучести на каком-то опр.уровне.

Регуляция текучести: у прокариот – за счет изменения соотношения насыщенных и ненасыщенных ЖК; у эукариот -–за счет холестерола.

•Семейства С4 и С5 аминокислот. Роль оксалоацетата и альфа-кетоглутарата в подключенииуглеродного скелета аминокислот в цикл Кребса

История: исследовали взаимопревращения в-в. Открыли: Ile, Lys, Phe, Tyr, Trp превращ-ся и в гликоген, и в жир; Leu – только в жир; Остальные АК – только в гликоген.

Суть анаболизма АК: сначала – отщепление азота (чаще всего переаминированием) амфиболич.интермедиаты (окисл.углеводороды).

I.Аминок-ты, образующие оксалоацетат. Аспарагин, аспартат. Патологий не выявлено (?не совместимы с жизнью?). [AA1]

II.Аминок-ты, образующие α-кетоглутарат. [AA2] Глутамин, глутамат. Нарушения (аутосом.-рец.тип, неопасны для здоровья, но – умст.отсталость): Гиперпролинемия типа I (блок пролиндегидрогеназы), типа II (блок глутамат-полуальдегид-дегидрогеназы накопление и гидроксипролина). Аргинин. Блок аргиназы печени гипераргинемия. Гистидин. Блок гистидазы гистидинемия (умст.отсталость и наруш.речи). Не путаем с His при беременности.

•Терминация трансляции. Сворачивание и созревание полипептида.

Когда 1 из стоп-кодонов(UAG, UAA или UGA)попадает в Α-участок, наступ терминация трансляции.Для стоп-кодонов нет соответствующих тРНК.Вместо этого с рибосомой связыв-ся 2 белковых,высвобождающих фактора.Один RF-1, катализирует гидролитическое расщеп-е эфирной св м/ду тРНК и С-концом пептида,тем самым высвобождая белок. Е для диссоциации комплекса на составл-ие компоненты поставляет ГТФ-содержащий фактор RF-3.Синтез белка требует выс энергетич затрат. При присоед-ии одной ам.к-ты к растущему полипептиду гидролизуется 4 макроэргические связи.2 мол АТФ гидролиз-ся при активации ам.к-ты,( АТФ → АМФ + неорганич фосфат), и 2 мол ГТФ расход-ся во время элонгац.Кроме того,при инициации и терминации на кажд мол-лу белка расход-ся по одной молекуле ГТФ. За связыв-ем аминоацил-тРНК с А-участ рибосомы происх р-ция транспептидации м/ду этой аминоацил-тРНК(акцепторный субстрат)и сидящей в Р-участ мол пептидил-тРНК(донорный субстрат).Р-ция привод к замещ остатка тРНК в мол пептидил-тРНК на остаток аминоацил-тРНК, так что аминогр аминоацил-тРНК образ пептидную св с карбоксил гр пептидильного остатка Т обр,в проц элонгации в кажд шаге прочитыв-я триплета и транспептидации новый аминокис-ый остаток добавл-ся к карбоксильнконцу (или С-концу)пептида.Др словами,рост пептида в рибосоме идет от N-конца к С-концу. N-концевой сегмент растущего пептида высов-ся из рибосомы в окруж среду. Т.к.рибосому окруж физиологич среда,а не денатурирующий р-р,полипептидная цепочка в такой среде не мож оставаться в виде разверн цепи:ее гидрофобные боковые гр взаим-ют др с др,а гидрофильные-с окружающей водой и ионами.Это создает усл для сворач-я,компактизации и самоорганиз внерибосомной части растущего полипептида в пространственную(вторичную и 3-чную)стр-ру.След,сворач-е полипептида в компактную стр-ру происх по мере его роста,то есть в теч трансляции,а значит, тоже полярно,от N-конца к С-концу.Такое постепенное полярное сворач-е растущей полипептид цепи на рибосоме обознач как котрансляционное формирование стр-ры белка(котрансляционное сворачивание).Транспорт белков ч/з мембр требует несвернутого сост их полипептидной цепи. В таких случаях используются две альтернативные стратегии: 1) рибосомы, синтезирующие белок,предназначен для транспорта ч/з мембр,сами сидят на мембране(мембраносвязанные рибосомы),и растущий полипептид в развернутом виде поступает из них непосредственно в мембрану;2) свободные(не прикреплен к мембране)рибосомы цитопл синтез-ют полипептидную цепь,кот по мере выхода из рибосомы взаимод-ет со спец белками-молекулярными шаперонами.Шапероны препятств полному сворачив-ю белка в компактную стр-ру и поддерж-ют его недосвернутое состояние в р-ре.После освобожд-я из рибосомы эти недосвернутые белки взаимод-ют с мембр и транспортируются ч/з нее.Поддержание недосвернутого сост белков шаперонами может требоваться также и для интеграции этих белков в надмолекулярные стр-ры кл,для сборки четвертичных стр-р сложных белков,для вступления в комплексы с некот лигандами и т.п.В этих случ белки досворачиваются уже в составе указанных стр-р и комплексов.