|
|
Единицы активности (количества) фермента1. Международная единица – то количество фермента, которое катализирует превращение 1 микромоля субстрата за минуту при температуре 250 С. 2. Катал (в системе СИ) – то количество фермента, которое катализирует превращение 1 моля субстрата за секунду. 3. Удельная активность – отношение активности фермента к массе белка фермента. 4. Молекулярная активность фермента показывает, сколько молекул субстрата превращается под действием 1 молекулы фермента. Иммобилизованные ферменты – это ферменты, ковалентно присоединенные к любому органическому или неорганическому полимеру. Их можно многократно использовать, при этом их активность снижается незначительно. При этом обеспечивается их высокая специфичность действия и высокая стабильность. В медицине иммобилизованные ферменты используются как лекарственные препараты.
10)Химическая природа ферментов: 1)потеря активности при кипячении, 2)денатурация при УФ и рентг-м облуч-и, к-т, щелочей.3)гидролиз до АК4)осаждение под действием солей5)высокая молекулярная масса,способность к электролизу 6)возможность искус-го синтеза из АК( рибонуклеаза) По хим строению различают простые ферменты (состоят только из АК) и сложные ферменты (имеют небелковую часть или простетическую группу). Белковая часть носит название – апофермент, а небелковая, если она связана ковалентно с апоферментом, то называется кофермент, а если связь нековалентная (ионная, водородная) –кофактор. Фун-и простет-ой гр-ы след-ие: участие в акте катализа, осущ-ние контакта между ферментом и субстратом, стабилизация молекулы фермента в пространстве.Отдельно апофермент и кофермент не обладают катал-ой активностью. Участок на поверхности молекулы фермента, который взаим-т с молекулой субстрата – активный центр. Активный центр образован из остатков АК, нах-ся в составе различных участков полипептидной цепи или различных сближенных полипептидных цепей. Образуется на ур-е третичной структуры белка-фермента. Каталитический центр - это область активного центра фермента, которая непос-нно участвует в хим преобразованиях субстрата. КЦ простых ферментов – это сочетание нескольких АК остатков, распол-х в разных местах полипептидной цепи фермента, но пространственно сближенных между собой за счет изгибов этой цепи (серин, цистеин, тирозин, гистидин, аргинин, асп. и глут. кислоты). КЦ сложного белка устроен сложнее, т.к. участвует простетическая группа фермента – кофермент (водорастворимые витамины и жирорастворимый витамин K). Субстратный центр- это участок активного центра фермента, на котором происходит сорбция (связывание) молекулы субстрата. СЦ формируется одним, двумя, чаще тремя радикалами АК которые обычно расположены рядом с КЦ. Главная функция СЦ - связывание молекулы субстрата и ее передача катал-у центру в наиболее удобном для него положении. Аллостерич-й центр- выключатель клетки т.е.с его помощью можно актив-ть и ингибр-ь ферм. В-ва возд-ие на аллостр-й центр — эффекторы. Их делят на :1)активаторы — актив-ет фермент через аллост-йцентр «)ингибиторы-тормозят ферм-т через АЦ. Т.о. аллостр.центр — инстр-т для регуляции работы фермента. Кофактор- небелковое в-во должно присутствовать в организме в небольших колч-х, чтобы ферменты смогли выполнять свои ф-ии.2гр кофакторов: 1)ионны Ме 2) коферменты-предс-т собой орган-е в-ва, как правило гнамин-й природы, участв-е вкатализе в составе фермента Кофермент-ые ф-ии:1) витВ1,тиамин(тиаминпирофосфат) — декарбоксилир-ие,перенос С2-альдегидых и кетоновых тел; 2)витВ2,рибовлавин (ФМН,ФАД) — окислит-восст-ые р-ии;3) пантотен-я к-та(коэнзимА- активация альдегидных гр.4)вит В6(пиродоксальфосфат)-декарбоксилирование АК и перенос аминогр.5)аскорб-я к-та-гидроксилирование пролина и лизина Классификация ферментов.1.Оксидредуктазы – ферменты, катализирующие ОВР: а) аэробные дегидрогеназы (оксидазы). Отщепляют водород от субстрата и переносят его на молекулу кислорода, б) анаэробные дегидрогеназы – катализируют перенос водорода от субстрата на любой другой акцептор, кроме кислорода, в) цитохромы – это ферменты, переносящие электроны. г) пероксидазы – гемсодержащие оксидоредуктазы. Они отщепляют водород от субстрата и переносят его на Н2О22. Трансферазы – ферменты, переносящие группы атомов от одного субстрата к другому. .- аминотрансферазы, переносят NH2;- метилтрансферазы, переносят CH3;- фосфотрансферазы, переносят PO3H23. Гидролазы – ферменты, катализирующие разрыв одинарных связей с участием воды, присоединяемой по месту разрыва связи.: эстеразы – разрывают сложно-эфирную связь; пептидазы – разрывают пептидную связь; гликозидазы – разрывают гликозидные связи. 4. Лиазы - ферменты осуществляют разрыв углеродных связей без участия воды. Выделяют: декарбоксилазы – катализируют отщепление CO2. гидратазы – разрыв двойной связи с присоединением воды по месту разрыва двойной связи. 5.Изомеразы – ферменты, катализирующие реакции изомеризации и обеспечивающие внутримолекулярную перестройку. 6.Лигазы (синтетазы) – катализируют образование более сложных вещ-в из более простых. При этом требуется энергия из вне. Обязательно участие АТФ или других. Изоферменты– это сходные по структуре белковые молекулы, способные катализировать одну и ту же биохим-ю реакцию, но различающиеся по первичной структуре входящих в их состав полипептидов. ЛДГ1-мышца сердца,эритроциты, корковое в-во надпочеников, ЛДГ2-сердце, селезенка,мозг,ЛДГ3-легочная ткань,ЛДГ4-поджелудочная железа,плацента.ЛДГ5-скелетная мускулатура,печень. Ферменты в тканях и органах- уреаза-расщепляет мочевину, аргиназа-только в кл.печени, ксилая фосфатаза-в кл.простаты, щелочная фосфатаза-в основном в остеобластах, креатинкиназа в высок.конц-и- в кардиомиоцитах, аланин аминотрансфераза — в гепатоцитах.
11. Особенности ферментативного катализа. Специфичность действия ферментов. Комплементарность структуры субстрата и активного центра фермента. Современные представления о механизме действия ферментов. Стадии ферментативного катализа.В основу современной теории о ферм.катализе положена теория Михаэлеса и Ментена. Ведущую роль в механизме ферментативного катализа играет образование фермент-субстратного комплекса. Процесс ферментативного катализа условно можно разделить на следующие этапы: E+S -> ES->Ex->EP-> E+P. Первый, второй и четвёртый этапы катализа непродолжительны и зависят от концентрации субстрата (для первого этапа) и констант связывания лигандов в активном центре фермента (для первого и третьего этапов). Изменения энергетики химической реакции на этих стадиях незначительны. Третий этап наиболее медленный; длительность его зависит от энергии активации химической реакции. На этой стадии происходят разрыв связей в молекуле субстрата, образование новых связей и формирование молекулы продукта. В механизме ферментативного катализа решающее значение имеет образование нестойких промежуточных соединений - фермент-субстратный комплекс ES, подвергающийся превращению в нестабильный переходный комплекс ЕР, который почти мгновенно распадается на свободный фермент и продукт реакции. Первый этап: теория Фишера (ключ-замок), Кошланда(индуцированного взаимодействия). Специфичность, т.е. высокая избирательность действия ферментов, основана на комплементарности структуры субстрата и активного центра фермента. 1. Стереоспецифичность – катализ только одного из стереоизомеров, например: специфичность к L- или D-аминокислотам – например, почти все ферменты человека взаимодействуют с L-аминокислотами, специфичность к цис- и транс-изомерам. Например, аспартаза реагирует только с транс-изомером – фумаровой кислотой, но не с малеатом (цис-изомер). Стереоспецифичность аспартазы к транс-изомеру субстрата 2. Абсолютная специфичность – фермент производит катализ только одного вещества. Например, расщепление мочевины уреазой. Реакция расщепления мочевины 3. Групповая специфичность – катализ субстратов с общими структурными особенностями, т.е. при наличии определенной связи или химической группы: например, наличие пептидной связи: • бактериальный фермент субтилизин специфичен к пептидной связи независимо от строения образующих ее аминокислот, • пепсинкатализирует разрывпептидной связи, образованной аминогруппами ароматических аминокислот, • тромбин расщепляет пептидную связь только между аргинином и глицином. например, наличие ОН-группы: алкогольдегидрогеназа окисляет до альдегидов одноатомные спирты (этанол, метанол, пропанол). 4. Относительная групповая специфичность – превращение субстратов с некоторыми общими признаками. Например, цитохром Р450 окисляет только гидрофобные вещества, которых насчитывается около 7000. Механизмы специфичности Наличие субстратной специфичности объясняют две гипотезы: 1. Теория Фишера (модель "жесткой матрицы", "ключ-замок") – активный центр фермента строго соответствует конфигурации субстрата и не изменяется при его присоединении. Эта модель хорошо объясняет абсолютную специфичность, но не групповую. 2. Теория Кошланда (модель "индуцированного соответствия", "рука-перчатка") – подразумевает гибкость активного центра. Присоединение субстрата к якорному участку фермента вызывает изменение конфигурации каталитического центра таким образом, чтобы его форма соответствовала форме субстрата. Схематичное представление теории Кошланда.
Изменение активности ферментов при болезнях. Наследственные (первичные) энзимопатии: нарушения обмена при алкаптонурии, фенилкетонурии, гипераммониемии, другие примеры. Вторичные энзимопатии. Ферменты как лекарственные препараты. В случае, если фермент не может выполнять свою функцию, говорят об энзимопатологии (энзимопатии) – состояния, связанные с патологическим изменением активности ферментов. Наиболее часто встречается снижение активности и нарушение каких-либо метаболических процессов. В результате энзимопатологии клиническое значение может иметь: накопление субстрата реакции, например: фенилаланина при фенилкетонурии, свободного билирубина при желтухах новорожденных, некоторых жиров при болезнях лизосомального накопления (липидозы), -недостаток продукта, например: меланина при альбинизме, катехоламинов при паркинсонизме. По характеру нарушения выделяют первичные и вторичные энзимопатии. Первичные (наследственные) энзимопатии связаны с генетическим дефектом и наследственным снижением активности. Например, фенилкетонурия связана с дефектом фенилаланин-4- монооксигеназы, которая превращает фенилаланин в тирозин. В результате накапливаются аномальные метаболиты фенилаланина, оказывающие сильный токсический эффект. Заболевание подагра связано с дефектом ферментов метаболизма пуриновых оснований и накоплением мочевой кислоты. Алкаптонурия - нарушено окисление гомогентизиновой кислоты в тканях. В присутствии кислорода гомогентизиновая кислота превращается в соединение чёрного цвета - алкаптон. Поэтому моча таких больных на воздухе окрашивается в чёрный цвет. Кроме этого, распространенными первичными энзимопатиями являются галактоземия, недостаточность лактазы и сахаразы, различные липидозы. Вторичные (приобретенные) энзимопатии возникают как следствие заболеваний органов, вирусных инфекций и т.п., что приводит к нарушению синтеза фермента или условий его работы,например, гипераммониемия при заболеваниях печени, при которых ухудшается синтез мочевины и в крови накапливается аммиак. Другим примером может служить недостаточность ферментов желудочно-кишечного тракта при заболеваниях желудка, поджелудочной железы или желчного пузыря. Недостаток витаминов и их коферментных форм также является причиной приобретенных ферментопатий. Использование ферментов в медицине происходит по четырем направлениям: 1. энзимодиагностика (это исследование активности ферментов плазмы крови, мочи, слюны с целью диагностики тех или иных заболеваний. Примером может служить фермент лактатДГ, определение его активности в плазме крови необходимо при заболеваниях сердца, печени, скелетной мускулатуры. 2. энзимотерапия (использование ферментов в качестве лекарственных средств. Самыми распространенными ферментативными препаратами являются комплексы ферментов желудочно- кишечного тракта (Фестал, Мезим форте), содержащие пепсин, трипсин, амилазу и т.п., и используемые для заместительной терапии при нарушениях переваривания веществ в желудочно- кишечном тракте. Рибонуклеаза и дезоксирибонуклеаза входят в состав глазных капель для лечения вирусных конъюнктивитов. Трипсин ингалируют при бронхолегочных заболеваниях для разжижения густой и вязкой мокроты. Коллагеназу применяют для ускорения отторжения некротизированных тканей, для очистки трофических язв),
13. Регуляция действия ферментов. Механизмы ингибирования и активации: аллостерические ингибиторы и активаторы, фосфорилирование дефосфорилирование, ограниченный протеолиз и др. Примеры метаболических путей, регулируемых этими механизмами. Мультиферментные системы. Регуляция скорости ферментативных реакций осуществляется на 3 независимых уровнях: 1. изменением количества молекул фермента; 2.доступностью молекул субстрата и кофермента; 3.изменением каталитической активности молекулы фермента. Важнейшее значение в изменении скорости метаболических путей играет регуляция каталитической активности одного или нескольких ключевых ферментов данного метаболического пути. Это высокоэффективный и быстрый способ регуляции метаболизма. Основные способы регуляции активности ферментов: 1. Доступность субстрата или кофермента. Скорость, с которой вещества реагируют друг с другом, зависит от их концентрации. Таким образом, изменение количества хотя бы одного из субстратов прекращает или начинает реакцию. Например, для цикла трикарбоновых кислот (ЦТК) таким субстратом является оксалоацетат (щавелевоуксусная кислота). Наличие оксалоацетата "подталкивает" реакции цикла, что позволяет вовлекать в окисление молекулы ацетил-SКоА. Именно из-за недостатка оксалоацетата (относительного или абсолютного) развивается кетоацидоз (механизм развития) при голодании и инсулинзависимом сахарном диабете. 2. Ограниченный (частичный) протеолиз проферментов подразумевает, что синтез некоторых ферментов осуществляется в виде более крупного предшественника и при поступлении в нужное место этот фермент активируется через отщепление от него одного или нескольких пептидныхфрагментов. Подобный механизм защищает внутриклеточные структуры от повреждений. Примером служит активация протеолитических ферментов желудочно-кишечного тракта (трипсиноген, пепсиноген), факторов свертывания крови, лизосомальных ферментов (катепсины). 3.. Аллостерическая регуляция. К аллостерическому центру может присоедениться аллостерический эффектор ( может быть положит. Или отрицат ингибитор) если положит. То он присоединяется к аллост центру. Это может привести к изменению конформации ; активность фермента уменьшается субстрат не присоединяется. 4. Белок-белковое взаимодействие обозначает ситуацию, когда в качестве регулятора выступают специфичные белки. В целом ситуация схожа с аллостерическим механизмом: после влияния каких-либо факторов на специфичные белки изменяется активность этих белков, и они, в свою очередь, воздействуют на нужный фермент. К примеру, мембранный фермент аденилатциклаза является чувствительным к воздействию мембранного G-белка, который сам активируется при действии на клетку некоторых гормонов (например, адреналина и глюкагона). Мультиферментная система (multienzyme system) [лат. multum — много и лат. fermentum — закваска; греч. systema — составленное из частей] — группа родственных ферментов, участвующих в одном метаболическом пути. В большинстве М.с. существует фермент-«дирижер», который катализирует первую реакцию такой последовательности. Остальные ферменты, присутствующие, как правило, в количествах, которые могут обеспечить очень высокую каталитическую активность, просто подчиняются указаниям «дирижера»; катализируемые ими реакции ускоряются лишь при поступлении достаточного количества субстратов, образующихся в качестве продуктов предшествующих реакций.
14. Физиологическое значение регуляции действия ферментов. Ингибиторы ферментов: обратимые и необратимые; конкурентные. Лекарственные вещества - ингибиторы ферментов. В клетке постоянно происходит большое количество разнообразных химических реакций, которые формируют метаболические пути - последовательное превращение одних соединений в другие. Чтобы воздействовать на скорость протекания метаболического пути, достаточно регулировать количество или активность ферментов. Под термином "ингибирование ферментативной активности" понимают снижение каталитической Рис. 2-20. Влияние различных концентраций субстрата на скорость реакции, катализируемой ферментами 1 и 2. активности в присутствии определённых веществ - ингибиторов. К ингибиторам следует относить вещества, вызывающие снижение активности фермента. В основе действия многих лекарственных препаратов и ядов лежит ингибирование активности ферментов, поэтому знание механизмов этого процесса крайне важно для молекулярной фармакологии и токсикологии. Ингибиторы способны взаимодействовать с ферментами с разной степенью прочности. На основании этого различают обратимое и необратимое ингибирование. По механизму действия ингибиторы подразделяют на конкурентные и неконкурентные.А. Обратимое ингибирование Обратимые ингибиторы связываются с ферментом слабыми нековалентными связями и при определённых условиях легко отделяются от фермента. Обратимые ингибиторы бывают конкурентными и неконкурентными. 1. Конкурентное ингибирование К конкурентному ингибированию относят обратимое снижение скорости ферментативной реакции, вызванное ингибитором, связывающимся с активным центром фермента и препятствующим образованию фермент-субстратного комплекса. Такой тип ингибирования наблюдают, когда ингибитор - структурный аналог субстрата, в результате возникает конкуренция молекул субстрата и ингибитора за место в активном центре фермента. В этом случае с ферментом взаимодействует либо субстрат, либо ингибитор, образуя комплексы фермент-субстрат (ES) или фермент-ингибитор (EI). При формировании комплекса фермента и ингибитора (EI) продукт реакции не образуется (рис. 2- 21). 102 Для конкурентного типа ингибирования справедливы следующие уравнения: Е + S ES → E + P, E + I EI. Кинетические зависимости Конкурентные ингибиторы уменьшают скорость химической реакции. В присутствии конкурентного ингибитора необходима большая концентрация субстрата для достижения 1/2Vmax.Увеличение соотношения концентрации субстрата и ингибитора снижает степень ингибирования. При значительно более высоких концентрациях субстрата ингибирование полностью исчезает, потому что активные центры всех молекул фермента будут находиться преимущественно в комплексе с субстратом. Лекарственные препараты как конкурентные ингибиторы Многие лекарственные препараты оказывают своё терапевтическое действие по механизму конкурентного ингибирования. Например, четвертичные аммониевые основания ингибируют ацетилхолинэстеразу, катадизирующую реакцию гидролиза ацетилхолина на холин и уксусную кислоту . При добавлении ингибиторов активность ацетилхолинэстеразы уменьшается, концентрация ацетилхолина (субстрата) увеличивается, что сопровождается усилением проведения нервного импульса. Ингибиторы холинэстеразы используют при лечении мышечных дистрофий. Эффективные антихолинэстеразные препараты - прозерин, эндрофоний. 2. Неконкурентное ингибирование Неконкурентным называют такое ингибирование ферментативной реакции, при котором ингибитор взаимодействует с ферментом в участке, отличном от активного центра (рис. 2-24). Неконкурентные ингибиторы не являются структурными аналогами субстрата. Неконкурентный ингибитор может связываться либо с ферментом, либо с фермент-субстратным комплексом, образуя неактивный комплекс. Присоединение неконкурентного ингибитора вызывает изменение конформации молекулы фермента таким образом, что нарушается взаимодействиесубстрата с активным центром фермента, что приводит к снижению скорости ферментативной реакции. Б. Необратимое ингибирование Необратимое ингибирование наблюдают в случае образования ковалентных стабильных связей между молекулой ингибитора и фермента. Чаще всего модификации подвергается активный центр фермента, В результате фермент не может выполнять каталитическую функцию. К необратимым ингибиторам относят ионы тяжёлых металлов, например ртути (Hg 2+), серебра (Ag +) и мышьяка (As 3+), которые в малых концентрациях блокируют сульфгидрильные группы активного центра. Субстрат при этом не может подвергаться химическому превращению (рис. 2-26). При наличии реактиваторов ферментативная функция восстанавливается. В больших концентрациях ионы тяжёлых металлов вызывают денатурацию белковой молекулы фермента, т.е. приводят к полной инактивации фермента. 2. Необратимые ингибиторы ферментов как лекарственные препараты Пример лекарственного препарата, действие которого основано на необратимом ингибировании ферментов, - широко используемый препарат аспирин. Противовоспалительный нестероидный препарат аспирин обеспечивает фармакологическое действие за счёт ингибирования фермента циклооксигеназы, катализирующего реакцию образования простагландинов из арахидоновой кислоты. В результате химической реакции ацетильный остаток аспирина присоединяется к свободной концевой NH2-группе одной из субъединиц циклооксигеназы (см. схему ниже). Это вызывает снижение образования продуктов реакции простагландинов (см. раздел 8), которые обладают широким спектром биологических функций, в том числе являются медиаторами воспаления.
Первичная, вторичная и третичная структуры ДНК. Модель ДНК как объяснение физико- химического механизма самовоспроизведения генов. Репликация ДНК и фазы клеточного цикла. Механизм репликации. Повреждения и репарация ДНК. ДНК – самые крупные биополимеры, содержащие до 108–109 мономеров – дезоксирибонуклеотидов, которые содержат сахар – дезоксирибозу. В состав ДНК входит 4 типа дезоксирибонуклеотидов: аденин – А, тимидин – Т, гуанин – G, цитозин – С. В молекуле ДНК, состоящей из двух полинуклеотидных цепочек, выделяют первичную, вторичную, третичную и т. д. структуры. Первичная структура представляет собой линейную последовательность дезоксирибонуклеотидов в одной цепочке. В такой форме в природе ДНК не существует, но именно первичная структура (последовательность нуклеотидов) определяет все ее свойства. Вторичная структура 1) Молекула ДНК построена из двух скрученных направо спиралевидных полинуклеотидных цепей, 2)Обе цепи объединены в результате закручивания одной цепи вокруг другой по общей оси. 3) Сахарофосфатные группы располагаются на внешней стороне двойной спирали, тогда как основания находятся внутри спирали под прямым углом и вдоль ее оси. 4) Цепи в молекуле не идентичны, но комплементарны и удерживаются слабыми водородными связями между азотистыми основаниями, причем спаривание азотистых оснований для связывания цепей имеет специфический характер. Водородные связи устанавливаются не просто между азотистыми основаниями цепей, а специфически между пуриновым азотистым основанием одной цепи и пиримидиновым азотистым основанием другой. В результате этого аденин одной из цепей связывается с тимином другой цепи двумя водородными связями,тогда как гуанин одной из цепей связывается с цитозином, находящимся в другой цепи, посредством трех водородных связей. Третичная структура ДНК и структуры более высокого порядка представляют собой дальнейшую спирализацию и суперспирализацию молекулы ДНК. Третичная структура ДНК. В клетках ДНК образует суперспирали, что обеспечивает компактность ее упаковки. Функции ДНК: * Молекулы ДНК хранят (содержат) наследственную информацию (программу) о структуре специфических для каждого организма белков. * Молекулы ДНК обеспечивают передачу наследственной информации от клетки к клетке, от организма к организму. * Молекулы ДНК участвуют в реализации генетической информации, т. е. участвуют в процессе синтеза полипептидов. Репликация (самоудвоение, биосинтез) ДНК.Значение репликации состоит в передаче информации от ДНК матери к дочерней ДНК. Этапы биосинтеза ДНК. механизм синтеза ДНК может быть подразделен на три этапа; инициацию, т.е. начало, элонгацию, т.е. продолжение, и терминацию, т.е. завершение (прекращение) синтеза. Каждый из этих этапов требует участия специфических ферментов и белковых факторов. Этап I – инициация биосинтеза ДНК – является началом синтеза дочерних нуклеотидных цепей; в инициации участвует минимум восемь хорошо изученных и разных ферментов и белков. Первая фаза – это ферментативный биосинтез на матрице ДНК необычного затравочного олигорибонуклеотида (праймера) со свободной гидроксильной группой у С-3' рибозы. При инициации к цепям ДНК последовательно присоединяются ДНК-раскручивающие и ДНК-связывающие белки, а затем комплексы ДНК-полимераз и праймаз. Инициация представляется единственной стадией репликации ДНК, которая весьма тонко и точно регулируется, однако детальные механизмы ее до сих пор не раскрыты и в настоящее время интенсивно исследуются. Этап II – элонгация синтеза ДНК – включает два кажущихся одинаковыми, но резко различающихся по механизму синтеза лидирующей и отстающей цепей на обеих материнских цепях ДНК. Синтез лидирующей цепи начинается с синтеза праймера (при участии праймазы) у точки начала репликации, затем к праймеру присоединяются дезоксирибонуклеотиды под действием ДНК-полимеразы III; далее синтез протекает непрерывно, следуя шагу репликационной вилки. Синтез отстающей цепи, напротив, протекает в направлении, обратном движению репликационной вилки и начинается фрагментарно. Фрагменты всякий раз синтезируются раздельно, начиная с синтеза праймера, который может переноситься с готового фрагмента при помощи одного из белковых факторов репликации в точку старта биосинтеза последующего фрагмента противоположно направлению синтеза фрагментов. Элонгация завершается отделением олигорибонуклеотидных праймеров, объединением отдельных фрагментов ДНК при помощи ДНК-лигаз и формированием дочерней цепи ДНК. Нельзя исключить, однако, возможности сопряженного и согласованного механизма синтеза лидирующей и отстающей цепей ДНК при участии полимераз и всего комплекса праймасом. Этап III – терминация синтеза ДНК – наступает, скорее всего, когда исчерпана ДНК-матрица и трансферазные реакции прекращаются. Точность репликации ДНК чрезвычайно высока, возможна одна ошибка на 1010 трансферазных реакций, однако подобная ошибка обычно легко исправляется за счет процессов репарации. 21. Строение и свойства биологических мембран. Кле́точная мембра́на отделяет содержимое любой клетки от внешней среды, обеспечивая её целостность; регулируют обмен м/д клеткой и средой; внутриклеточные мембраны разделяют клетку на специализированные замкнутые отсеки —органеллы. Клеточная стенка (обычно есть у растительных клеток), покрывает клеточную мембрану.Клеточная мембрана - двойной слой молекул класса липидов, большинство из которых представляет собой сложные липиды — фосфолипиды. Молекулы липидов имеют гидрофильную и гидрофобную часть. При образовании мембран гидрофобные участки молекул оказываются обращены внутрь, а гидрофильные — наружу. Толщина мембраны составляет 7—8 нм. Биологическая мембрана включает и различные белки: интегральные (пронизывающие мембрану насквозь), полуинтегральные (погруженные одним концом во внешний или внутренний липидный слой), поверхностные (расположенные на внешней или прилегающие к внутренней сторонам мембраны). Функции:Барьерная — обеспечивает регулируемый, избирательный, пассивный и активный обмен веществ с окружающей средой, Транспортная — через мембрану происходит транспорт веществ в клетку и из клетки, Матричная — обеспечивает определенное взаиморасположение и ориентацию мембранных белков, их оптимальное взаимодействие. Механическая — обеспечивает автономность клетки, ее внутриклеточных структур, также соединение с другими клетками (в тканях). Энергетическая - система переноса энергии, в которых также участвуют белки; Рецепторная — некоторые белки, находящиеся в мембране, являются рецепторами (молекулами, при помощи которых клетка воспринимает те или иные сигналы). Мембраны состоят из липидов трёх классов: фосфолипиды, гликолипиды и холестерол. Фосфолипиды и гликолипиды состоят из двух длинных гидрофобных углеводородных «хвостов», которые связаны с заряженной гидрофильной «головой». Холестерол придаёт мембране жёсткость, занимая свободное пространство между гидрофобными хвостами липидов и не позволяя им изгибаться. Поэтому мембраны с малым содержанием холестерола более гибкие. Существует несколько механизмов транспорта веществ через мембрану. 22. Понятие о метаболизме. Метаболизм-совокупность хим. процессов, обеспечивающих жизнедеятельность организма .Состоит из 3 категорий: катаболизм (распад), анаболизм (биосинтез), анфиболизм (общая часть).Катаболизм- совокупность процессов, в которых поступившие в клетку S расщепляются до более простых продуктов=>запасается энергия, используемая затем на нужды клетки. Анаболизм-из образовавшегося при катаболизме набора конечных продуктов клетка синтезирует большое количество необходимых ей в-в. . Катаболизм -ферментативное расщепление крупных пищевых молекул(углеводов, липидов, белков) до более простых(H2O,CO2,NH3) с выделением энергии и запасанием ее в виде АТФ или восстановительных эквивалентов(НАДН,НАДФН,ФАДН2). Включает 3 стадии: I этап, подготовительный Сложные органические соединения распадаются на простые под действием пищеварительных ферментов, при этом выделяется только тепловая энергия. II этап, гликолиз (бескислородный) III этап, клеточное дыхание (кислородный) 23.Витамины – это пищевые незаменимые факторы, которые присутствуя в небольших количествах в пище, обеспечивают нормальное развитие организма животных и человека и адекватную скорость протекания биохимических и физиологических процессов. Витамины обычно выступают в роли коферментов– таких молекул, которые непосредственно участвуют в работе ферментов. Классификация: 1. Жирорастворимые А, D, E, K, F. 2. ВодорастворимыеB1, B2, B3, B5, B6, B9= Вс, B12, H, C. 3. Также выделяют витаминоподобные вещества: жирорастворимые– Q, водорастворимые– B4(холин), P (биофлавоноиды), BT(карнитин), B8 (инозит), N (липоевая кислота). человека, т.е. витамины должны поступать с пищей. 2. Витамины не являются пластическим материалом. Исключение– витаминF. 3. Витамины не служат источником энергии. Исключение– витаминF. 4. Витамины необходимы для всех жизненных процессов и биологически активны уже в малых количествах. 5. При поступлении в организм они оказывают влияние на биохимические процессы, протекающие в любых тканях и органах, т.е. они неспецифичны по органам. Жирорастворимые витамины при увеличении дозы накапливаются и могут вызывать гипервитаминозы(патолог. состояния, связанные с поступлением чрезмерно больших количеств вит. в орг.)с рядом общих симптомов(потеря аппетита, расстройство ЖКТ, сильные головные боли, повышенная возбудимость нервной системы, выпадение волос, шелушение кожи) и со специфическими признаками. Яркая картина гипервитаминозов отмечается только для витаминов А иD. Нехватка витаминов ведет к развитию патологических процессов в виде специфических гиповитаминозов (недостаточное поступление вит с пищей или неполным их отсутствием) или авитаминозов (болезни, возник-е при полном отсутств. в пище или полном нарушении усвоения вит.). Витаминные коферменты Тиаминсодержащие (вит. B1) - тиаминмонофосфат (ТМФ), тиаминдифосфат (ТДФ) или тиаминпирофосфат (ТПФ) Флавиновые (вит В2 - рибофлавин) - флавинмононуклетид (ФМН), флавинадениндинуклеотид (ФАД) Никотинамидные (содержат вит. РР или Никотинамид) - никотинамидадениндинуклеотид (НАД), никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ)
В повышенных дозах могут использоваться в лечебных целях в качестве неспецифи-ческих средств: при сахарном диабете– B1, B2, B6, при простудных и инфекционных заболе-ваниях– витамин С, при бронхиальной астме– витамин РР, при язвах ЖКТ– витаминопо-добное веществоU. 24.Энергетический обмен. (распад, дыхание) – это когда сложные вещества распадаются (окисляются) до более простых, и при этомвыделяется энергия, необходимая для жизнеде 
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|
