- •Биохимия
- •Химический состав живых организмов.
- •Химические вещества в живых организмах.
- •Неорганические вещества клетки
- •Функции воды
- •Неорганические соли
- •Роль солей в организме.
- •Органические вещества клетки.
- •Углеводы.
- •Химические свойства моносахаридов. Реакции по карбонильной группе
- •2. Восстановление.
- •Реакции по гидроксильным группам
- •Реакции брожения.
- •Олигосахариды. Полисахариды.
- •Строение дисахаридов.
- •Полисахариды.
- •Крахмал.
- •Амилаза и Амилопектин – две фракции крахмала.
- •Химические свойства полисахаридов:
- •Целлюлоза.
- •Химические свойства целлюлозы:
- •Липиды.
- •Простагландины.
- •Физические свойства липидов.
- •Функции жиров в организме:
- •Нуклеиновые кислоты
- •Биологически важные гетероциклические соединения
- •Кислотно-основные свойства гетероциклов
- •Строение мононуклеотидов
- •Название нуклеозидов и мононуклеотидов
- •Первичная структура днк
- •Вторичная структура днк
- •Структура рнк
- •Белки аминокислотный состав белков
- •Структуры белков первичная
- •Вторичная
- •Третичная
- •Свойства белков электрические
- •Денатурация белка
- •Функции белков в клетке
- •Физические и химические свойства
- •Химические свойства
- •Качественные реакции на белки
- •Биокатализ
- •2 Класс: Трансферазы
- •3 Класс (Гидролазы)
- •4 Класс: Лиазы
- •5 Класс: Изомеразы
- •6 Класс: Лигазы (синтетазы)
- •Номенклатура ферментов
- •Кофакторы
- •Водорастворимые
- •Жирорастворимые
- •I. Коферменты, входящие в состав оксиредуктаз (коферменты дегидрогеназ)
- •I.2.Флавиновые дегидрогеназы
- •I.4. Группа гемма
- •II. Коферменты переноса групп (трансферазы)
- •II.1. Аминотрансферазы.
- •Ацилтрансферазы
- •Основы кинетики ферментативных реакций Зависимость скорости ферментативной реакции от концентрации реагентов
- •Влияние температуры на скорость ферментативных реакций
- •Влияние рН на скорость ферментативной реакции
- •Ингибиторы ферментов
- •Динамическая биохимия
- •Катаболизм Специфические и общие пути катаболизма.
- •Катаболизм углеводов
- •Катаболизм липидов
- •Катаболизм белков
- •Катаболизм аминокислот.
- •Общий путь катаболизма.
- •Цпэ. Тканевое дыхание. Окислительное фосфорилирование.
- •Биосинтезы Биосинтез днк. Репликация.
- •Биосинтез рнк
- •Информационные рнк
- •Рибосомные рнк
- •Трансляция (биосинтез белка)
- •Биосинтез углеводов
- •Биосинтез гликогена
- •Биосинтез жиров
- •Биосинтез жирных кислот.
- •Биосинтез триацилглицеридов
- •Оглавление
Биосинтезы Биосинтез днк. Репликация.
Синтез новой дочерней цепи ДНК происходит на одной из цепей материнской ДНК как на матрице, поэтому последовательность оснований в цепи-матрице определяет последовательность оснований в новой цепи: против аденина в цепи матрицы в дочернюю цепь всегда пристраивается тимин, а против гуанина − цитозин и наоборот. В результате новая цепь ДНК является копией старой, поэтому этот процесс называется репликацией, то есть копированием. Репликация ДНК начинается с того, что её двойная спираль освобождается от гистонов, и обе цепи молекулы расходятся. После этого каждая из материнских цепей будет служить матрицей, на которой пойдёт синтез новой цепи ДНК. Раскручивание начинается в определенной точке ДНК, называемой точкой инициации. Инициация синтеза у простых организмов происходит в одной точке, а у животных в нескольких точках. Та часть молекулы ДНК, которая уже расплелась и в данный момент служит матрицей для синтеза дочерней цепи, называется репликационной вилкой.
Двойная спираль в обычных условиях довольно стабильна. Спаренные основания соединены так прочно, что для разделения двух цепей ДНК в пробирке нужна температура ~90оС, а для того, чтобы спираль раскрутилась, в клетке необходимы специальные ферменты: белки ДНК – геликазы и белки, дестабилизирующие спираль (SSВ-белки). В ходе репликации ферменты перемещаются вдоль молекулы ДНК, при этом расплетаются всё новые участки родительской цепи до тех пор, пока репликационная вилка не дойдёт до точки окончания синтеза – точки терминации. Чтобы расплетённые цепи опять не соединились, каждая цепь связывается с несколькими молекулами дестабилизирующего белка, которые соединяются с одиночными цепями белка, не закрывая нуклеотидных оснований.
Мономерами для новой цепи ДНК являются одиночные дизокси нуклиозидтрифосфаты. В ходе реакции от каждого из них отщепляется пирофосфатный остаток, так как включение каждого мономера в молекулу ДНК требует затраты высокоэнергетических связей.
Способность азотистых оснований молекул различных нуклеиновых кислот узнавать друг друга путём нековалентного взаимодействия называется спариванием оснований. Спаривание оснований лежит в основе механизмов наследственности. Фермент, катализирующий соединения друг с другом свободных нуклеотидов с образованием новой цепи ДНК, называется ДНК-полимеразой. Она присоединяет дезоксирибонуклеозидтрифосфат к ОН-группе на 31 одной из цепей, при этом две концевые фосфатные группы (пирофосфат) отщепляются, а высвобождаемая энергия используется для связи между нуклеотидами. Так как считывание информации происходит от 31-конца цепи к ее 51-концу, то новая цепь растет в направлении 51→31 и антипараллельна цепи-матрице.
Поскольку две цепи родительской ДНК антипараллельны, то только одна из новых цепей может синтезироваться в направлении 51→31. На второй цепи-матрице синтез новой цепи должен был бы идти в направлении 31→51, однако, поскольку не существует фермента, катализирующего полимеризацию нуклеотидов в этом направлении, то и вторая цепь также синтезируется в напрвлении 51→31, но короткими фрагментами, называемыми фрагментами Оказаки по имени ученого, открывшего их. У бактериальной клетки число этих фрагментов достигае 1-2 тысяч, а у клеток эукариот – всего 100-200. Фрагменты потом сшиваются с помощью фермента ДНК-лигазы путем связывания 51-фосфата одного фрагмента с 31-ОН-группой другого, в результате чего образуется непрерывная вторая цепь ДНК.
Цепь ДНК, синтезируется непрерывно и называется лидирующей, а другая, синтезируемая короткими фрагментами − отстающей. Ведущая цепь растёт непрерывно, так как непрерывно работает ДНК-полимераза, а на отстающей цепи этот фермент работает через определенные промежутки времени, когда начинает действоваь РНК-затравка. Она синтезируется из рибонуклеозидтрифосфатов с помощью фермента ДНК-праймазы и состоит у эукариотов из 10 нуклеотидов. РНК-праймазы синтезируются с определенными интервалами на матрице и являются точками инициации синтеза фрагментов Оказаки, предоставляя свою свободную 31-ОН-группу для присоединения первого нуклеотида ДНК. ДНК-полимераза присоединяет один нуклеотид за другим до тех пор, пока не достигнет РНК-затравки, присоединенной к 51-концу предыдущего фрагмента ДНК.
Итак, в результате синтеза новой цепи ДНК происходит репликация (копирование), материнской цепи ДНК и ее удвоение, при этом каждая новая молекула состоит из одной «старой» и одной «новой» полинуклеотидной цепи. Т акая репликация называется полуконсервативной. Периодичность репликации ДНК совпадает с периодичностью митоза, то есть процесса деления клеток, при котором каждая из вновь возникающих клеток получает генетический материал, идентичный исходной клетке.