Министерство здравоохранения Республики Беларусь
Учреждение образования
«Гомельский государственный медицинский университет»
Кафедра биологической химии
Обсуждено на заседании кафедры биологической химии
Протокол № __________
Методическая разработка
Для проведения занятия со студентами
2 Курса фпсзс по биологической химии
(наименование дисциплины)
Тема: Белки 4. Нуклеопротеиды. Структура и функции информационных макромолекул.
Время 3ч.
1. УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ, МОТИВАЦИЯ ДЛЯ УСВОЕНИЯ ТЕМЫ; ТРЕБОВАНИЕ К ИСХОДНОМУ УРОВНЮ ЗНАНИЙ.
Цель занятия: сформировать представления о структуре, метаболизме и функциях азотистых оснований, нуклеотидов и нуклеиновых кислот. Освоить качественные реакции на продукты гидролиза нуклеопротеидов.
В результате проведения занятия студент должен:
1) Знать биологическое значение моно- и полинуклеотидов; механизмы хранения и передачи генетического материала; метаболизм нуклеотидов в норме и при патологии.
2) Научиться проводить качественные реакции на белки и продукты гидролиза нуклеотидов.
2. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ИЗ СМЕЖНЫХ ДИСЦИПЛИН.
2.1. Строение, свойства и функции азотистых оснований и нуклеотидов (биоорганическая химия).
2.2. Правила Э. Чаргаффа (медицинская биология и генетика).
2.3. Структура, классификация, свойства и функции нуклеиновых кислот (медицинская биология и генетика).
2.4. Молекулярные механизмы переваривания и всасывания пищи в ЖКТ (нормальная физиология).
3.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ.
1. Переваривание и всасывание нуклеопротеидов в желудочно-кишечном тракте. Характеристика и функции “ядерных” белков.
Нуклеопротеиды.
Они состоят из белков и нуклеиновых кислот. Различают 2 типа:
дезоксирибонуклеопротеиды (ДНП);
рибонуклеопротеиды (РНП).
Переваривание и всасывание нуклеопротеидов.
Большая часть нуклеиновых кислот в клетке связана с белком в форме нуклеопротеинов. Поступающие с пищей нуклеопротеины разрушается панкреатическими ферментами. Вначале происходит диссоциация компонентов нуклеопротеинов на белки и нуклеиновые кислоты. Этому способствует кислая среда желудка. Белки затем включаются в обмен вместе с другими белками пищи, а нуклеиновые кислоты гидролизуются нуклеазами сока поджелудочной железы (РНКазами и ДНКазами), с образованием смеси полинуклеотидов. Далее в процесс включаются полинуклеотидазы и фосфодиэстеразы (эндонуклеазы) кишечника Они довершают гидролиз нуклеиновых кислот до мононуклеотидов. В кишечнике, как правило, образуются 3'-фосфат нуклеотиды.
Нуклеотиды гидролизуются нуклеотидазами, с образованием нуклеозидов и Фн. Нуклеозиды, которые обычно рассматриваются как конечный продукт переваривания нуклеиновых кислот в кишечнике, всасываются. В клетках некоторых тканей, в том числе и клетках кишечника, нуклеозиды подвергаются фосфоролизу нуклеозид фосфорилазами,
с образованием оснований и рибозы 1-Ф (или дезоксирибозы 1-P). Рибоза 1-Ф может быть вновь использована для синтеза нуклеотидов или вступает в неокислительную часть пенозофосфатного пути. Пуриновые и пиримидиновые основания также или распадаются далее до конечных продуктов или используются повторно для синтеза нуклеотидов.
Характеристика и функции “ядерных” белков.
В формировании пространственной (третичной) структуры ДНК активное участие принимают белки. Выделяют 2 группы ДНК-связывающих белков: гистоны и не гистоновые белки. Гистоны - главный (по количеству) класс белков. Известны 5 классов гистонов: Н1, Н2а, Н2в Н3 и Н4. Все они различаются по размерам, а/к составу и величине заряда (всегда +):
H1 - гистоны, богатые лизином;
H2a и H2b - гистоны, умеренно богатые лизином;
H3, H4, и H5 - богатые аргинином.
Благодаря положительному заряду гистоны образуют ионные связи с отрицательно заряженными фосфатными группами, расположенными на внешней стороне двойной спирали ДНК. Гистоны укладываются попарно в 8 пар, формируя нуклеосомы; нуклеосомы объединяются в полисомы, которые являются структурами хроматина. Таким образом, в состав хроматина входит 1 молекула ДНК (длина ее около 8 нм, но благодаря суперспирализации она укладывается в 5 нм), гистоны и негистоновые белки.
(негистоновые белки – это ферменты репликации, транскрипции, репарации, белки «цинковые пальцы», «лейциновая застежка» и др.)