ответы. биохимия.. 1 Классификация и строение углеводов. Функции углеводов различных классов
 Скачать 468 Kb.
|
|
68. Декарбоксилирование аминокислот. Биологическая роль продуктов декаброксилирования Процесс отщепления карбоксильной группы аминокислот в виде СО2 получил название декарбоксилирования. Несмотря на ограниченный круг аминокислот и их производных, подвергающихся декарбоксилированию в животных тканях, образующиеся продукты реакции – биогенные амины – оказывают сильное фармакологическое действие на множество физиологических функций человека и животных. Механизм реакции декарбоксилирования аминокислот сводится к образованию ПФ-субстратного комплекса. Для тканей животных характерно a-декарбоксилирование, при котором от аминокислот отщепляется карбоксильная группа, расположенная по соседству с a-углеродным атомом: R-CH (NH2)-COOH R-CH2-NH2 + CO2. Продуктами реакции являются СО2 и биогенные амины. Реакции декарбоксилирования в отличие от других процессов промежуточного обмена аминокислот являются необратимыми. Они катализируются специфическими ферментами – декарбоксилазами аминокислот, простетическая группа которых представлена пиридоксальфосфатом, как и у аминотрансфераз. Декарбоксилаза ароматических аминокислот получена в чистом виде, кофермент – ПФ. В больших количествах она содержится в надпочечниках и ЦНС, играет важную роль в регуляции содержания биогенных аминов. Образующийся из 5-окситриптофана серотонин оказался высокоактивным биогенным амином сосудосуживающего действия. Серотонин регулирует артериальное давление, температуру тела, дыхание, почечную фильтрацию и является медиатором нервных процессов в ЦНС. Некоторые авторы считают серотонин причастным к развитию аллергии, токсикоза беременных. Гистамин образуется при декарбоксилировании гистидина, оказывает широкий спектр биологического действия: вызывает расширение капилляров (обладает сосудорасширяющим действием в отличие от других биогенных аминов), повышение их проницаемости (жидкость из крови выходит в межклеточную среду, что приводит к уменьшению объема крови), понижает АД, стимулирует секруцию желудочного сока и слюны, усиливает секрецию соляной кислоты в желудке; сокращает гладкие мышцы легких, что может вызвать «гистаминовый шок», что проявляется как приступ удушья; участвует в развитии болевых ощущений. Большое количество гистамина образуется в очаге воспаления, что имеет определенный биологический смысл, вызывая расширение сосудов в очаге воспаления, гистамин тем самым ускоряет приток лейкоцитов, способствуя активации защитных сил организма. При повышенной чувствительности к гистамину в клинике используют антигистаминные препараты. 69. Орнитиновый цикл Основным механизмом обезвреживания аммиака в организме является биосинтез мочевины (в основном в печени).Она выводится с мочой в качестве главного конечного продукта белкового, соответственно аминокислотного, обмена. На долю мочевины приходится до 80-85% всего азота мочи. Реакции синтеза мочевины, представлены в виде цикла, получившего название орнитинового цикла мочевинообразования Кребса. · На первом этапе синтезируется макроэргическое соединение карбамоилфосфат - это метаболически активная форма аммиака · На втором этапе цикла мочевинообразования происходит конденсация карбамоилфосфата и орнитина с образованием цитруллина; реакцию катализирует орнитин-карбамоил-трансфераза: -На следующей стадии цитруллин превращается в аргинин в результате двух последовательно протекающих реакций. Первая из них, энергозависимая, сводится к конденсации цитруллина и аспаргиновой кислоты с образованием аргининосукцината ( эту реакцию катализирует аргининосукцинат-синтетаза). Аргининсукцинат распадается во второй реакции на аргинин и фумарат под действием аргининосукцинат-лиазы. На последнем этапе аргинин расщепляется на мочевину и орнитин под действием аргиназы. 70. Биологические механизмы окисления нуклеотидов Нуклеотидами называются соединения, состоящие из азотистого основания, углевода-пентозы и фосфорной кислоты. Примером может служить уридиловая кислота: Нуклеотиды поступают в организм в состоянии нуклеопротеидов. Соляная кислота и протеолитический фермент желуд распад до нуклеиновых кислот и белковых частиц. С помощью дополнительных ферм переваривания. Панкретический сок содержит рибонуклеазы и дезоксирибонуклеазы, гидролизующие все нуклеинов кислоты до полинуклеотидов. После действует панкреатич ферм полинуклеотидазы кишечника гидролизуют нукл кисл до мононуклеотидов. Далее, под действ нуклеотидаз и фосфатаз происходит гидролиз нуклеотид до нуклеозидов, кот либо всасываются либо под действием нуклеозидаз слизистой кишечника распад до пуринов и пиримидиновых оснований. В просвет кишечника пуриновые основания могут окисляться до мочев кислоты, кот всасывается и выдел с мочей. 71. Строение молекул ДНК Структурно представляет собой полимерное соед-е ,постр-е из дезоксирибонуклеотидов. У эукариот как в ядре и в митохондриях. ДНК в пространстве может сущ как одноцепочечной так и двойной спирали. В моделе ДНК имеются 2 комплементарные полинуклеотидные цепи,соед-ые между собой водородными связ-ми. Две нити явл-ся антипараллельными. (ф-ция передачи и хранения насд инф) Перед делением клетки происходит удвоение ДНК-реплекация. Происх-т отделение нитей друг от друга, и вдоль каждой осущ сборка комплементарных нитей. Скорость завис-т от числа пар нуклеотидов днк,вход-х в геном. 72. Биохимические механизмы синтеза ДНК 1. Реплицируется не одна, а обе цепи ДНК каждой хромосомы. 2. Обе цепи ДНК реплицируются 3. ДНК-полимераза представляет собой комплекс основных ферментов репликации. Этот комплекс прикрепляется к ДНК и начинает двигаться вдоль нее. Другой фермент — ДНК-лигаза, который катализирует образование связей между соседними нуклеотидами, используя для этого энергию фосфатных связей. 4. Дочерние цепи ДНК начинают формироваться одновременно в сотнях участков обеих родительских цепей. Впоследствии концы отдельных сегментов вновь синтезированной ДНК «сшиваются» ферментом ДНК-лигазой. 5. Каждая вновь синтезированная цепь ДНК остается прикрепленной посредством слабых водородных связей к родительской цепи, используемой в качестве матрицы. Впоследствии обе цепи ДНК вместе скручиваются в спираль. 6. Каждая цепь ДНК имеет длину около 6 см и состоит из миллионов витков, поэтому раскрутить две цепи без специального механизма было бы невозможно. Это достигается с помощью ферментов, которые регулярно разрезают каждую спираль по всей длине, поворачивают ее фрагменты так, чтобы они могли расплестись, и затем вновь восстанавливают целостность каждой спирали. Так возникают две новые спирали. 73. Репликация и репарация Реплика́ция ДНК — процесс синтеза дочерней молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты на матрице родительской молекулы ДНК. В ходе последующего деления материнской клетки каждая дочерняя клетка получает по одной копии молекулы ДНК, которая является идентичной ДНК исходной материнской клетки. Этот процесс обеспечивает точную передачу генетической информации из поколения в поколение. Репликацию ДНК осуществляет сложный ферментный комплекс, состоящий из 15—20 различных белков, называемый реплисомой Репарация — особая функция клеток, заключающаяся в способности исправлять химические повреждения и разрывы в молекулах ДНК, повреждённой при нормальном биосинтезе ДНК в клетке или в результате воздействия физических или химических агентов. Осуществляется специальными ферментными системами клетки. Ряд наследственных болезней (напр., пигментная ксеродерма) связан с нарушениями систем репарации. 74. строение РНК. Виды Рнк. Их роль в метаболизме Рибонуклеи́новая кисло́та (РНК) — одна из трёх основных макромолекул (две другие — ДНК и белки), которые содержатся в клетках всех живых организмов. РНК состоит из длинной цепи, в которой каждое звено называется нуклеотидом. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара рибозы и фосфатной группы. Последовательность нуклеотидов позволяет РНК кодировать генетическую информацию. Все клеточные организмы используют РНК (мРНК) для программирования синтеза белков. Транспортная РНК(т-РНК). Молекулы т-РНК самые короткие: они состоят всего из 80—100 нуклеотидов. Транспортная РНК в основном содержится в цитоплазме клетки. Функция состоит в переносе аминокислот в рибосомы, к месту синтеза белка. Из общего содержания РНК клетки на долю т-РНК приходится около 10%. Рибосомная РНК (р-РНК). Это самые крупные РНК в их молекулы входит 3—5 тыс. нуклеотидов. Рибосомная РНК составляет существенную часть структуры рибосомы. Из общего содержания РНК в клетке на долю р-РНК приходится около 90%. Информационная РНК (и-РНК), или матричная (м-РНК). Содержится в ядре и цитоплазме. Функция ее состоит в переносе информации о структуре белка от ДНК к месту синтеза белка в рибосомах. На долю и-РНК приходится примерно 0,5—1% от общего содержания РНК клетки. Все виды РНК синтезируются на ДНК, которая служит своего рода матрицей. 75. Биохимические механизмы синтеза РНК Ядерная РНК синтез-ся из рибонуклеотидов с помощью ДНК-зависимой РНК- полимеразы. РНК обра-ет одноцепочечную нить, кот может сама на себя накручиваться и образ-ть локально двунитчатые участки ( скрепл-ся за счет комплементарных взаимд-й пуринпиримидиновых нуклеотидов ) Передача наслед инф от ДНК из ядра в цитоплазму(для упрощения синтеза белков). Синтез РНК в живой клетке проводится ферментом — РНК-полимеразой. РНК-зависимая РНК-полимеразы фермент присоединяется к промоторной последовательности. Вторичная структура молекулы матрицы расплетается с помощью хеликазной активности полимеразы. Терминатор транскрипции в исходной молекуле определяет окончание синтеза. Многие молекулы РНК синтезируются в качестве молекул-предшественников, которые подвергаются «редактированию» — удалению ненужных частей с помощью РНК-белковых комплексов. После завершения транскрипции РНК часто подвергается модификациям 76. Биохимические механизмы синтеза белка Трансляция -осуществляемый рибосомой синтез белка из аминокислот на матрице информационной (или матричной) РНК (иРНК или мРНК). Для осуществления этого процесса в клетках специальные органеллы — рибосомы (большой и малой). Функция рибосом заключается в узнавании трёхбуквенных (трехнуклеотидных) кодонов мРНК, сопоставлении им соответствующих антикодонов тРНК, несущих аминокислоты, и присоединении этих аминокислот к растущей белковой цепи. Двигаясь вдоль молекулы мРНК, рибосома синтезирует белок в соответствии с информацией, заложенной в молекуле мРНК. Для узнавания аминокислот в клетке имеются специальные «адаптеры», молекулы транспортной РНК (тРНК). Эти молекулы, имеют участок (антикодон), комплементарный кодону мРНК, а также другой участок, к которому присоединяется аминокислота, соответствующая этому кодону. Присоединение аминокислот к тРНК осуществляется в энерго-зависимой реакции ферментами аминоацил-тРНК-синтетазами, а получившаяся молекула называется аминоацил-тРНК. Таким образом, специфичность трансляции определяется взаимодействием между кодоном мРНК и антикодоном тРНК, а также специфичностью аминоацил-тРНК-синтетаз, присоединяющих аминокислоты строго к соответствующим им тРНК . Процесс трансляции разделяют на инициацию — узнавание рибосомой стартового кодона и начало синтеза., элонгацию — собственно синтез белка., терминацию — узнавание терминирующего кодона (стоп-кодона) и отделение продукта. |