Биоорганикалық химия туралы мәлімет қазақша

Глобулярные және фибриллярные белоктар. Анықтама және мысалдар. Сұрақтарға жауап беру: қоспасынан белоктар шоғырландыру (бұзбай нативности) бірі белоктардың белгілі мәнімен ИЭТ. Ретінде әрекет бола отырып, өзінің жиынтығымен, қышқылдар, негіздер және этанолом?
белок фермент витамині гипергликемия
Глобулярные тиін — тиіндер, молекулах олардың полипептидные тізбектің тығыз жиналуға да шағын шарообразные құрылымы — глобулы (третичные құрылымы ақуыз)
Глобулярная құрылымы белоктар негізделген гидрофобно-гидрофильными взаимодействиями.
— Глобулярным белоктар жатады ферменттер, иммуноглобулиндер, кейбір гормондар ақуыз табиғат (мысалы, инсулин) сондай-ақ басқа да белоктар орындайтын көлік, реттеуіш және қосалқы функциялары.
Фибриллярные тиін — тиіндер бар вытянутую нитевидную құрылымы, қатынасы бойлық және көлденең осьтер 1:10. Полипептидные тізбектің көптеген фибриллярных белоктар орналасқан параллель бір-біріне бойында бір осі құрайды және ұзын талшықтары (фибриллы) немесе қабаттар.
Көпшілігі фибриллярных белоктар емес, суда еруі. — Фибриллярным белоктар жатқызады, мысалы, α-кератины (олардың үлесіне барлық дерлік құрғақ салмағы, шаш белоктар жүн, мүйіздерді, тұяқтарды, тырнақ, чешуи, перьев), коллаген ақуыз сіңірлер мен шеміршектер, фиброин — ақуыз жібек).
Көпшілігі фибриллярных белоктар ие ерекше қасиеті қалыптастыру және олардың кеңістіктік құрылымын қатысады, сонымен байланыстардың әлсіз, ковалентные непептидные, ал глобулярных ақуыз негізгі үлес тұрақтандыруға конформации молекулалар енгізеді әлсіз нековалентные өзара іс-қимыл.
«Изоэлектрической нүктесіндегі қосынды зарядты ақуыздардың, ие амфотерными қасиеттері бар, нөлге тең және белоктар ауыстырылмайды электр өрісінде. Біле аминокислотный құрамы ақуыз, шамамен анықтауға болады изоэлектрическую нүкте (pI); pI болып табылады тән константой белоктар. Изоэлектрическая нүкте көптеген белоктар жануарлар тіндерінің жатыр шегінде 5,5 7,0 растайды, ішінара преобладании қышқыл амин қышқылдары. Алайда, табиғатта бар белоктар, олардың маңызы изоэлектрических нүктелерін жатыр, шеткі мәндері рН орта. Атап айтқанда, шамасы рІ пепсина (ферменттер асқазан сөлінің) тең 1, ал сальмина (негізгі ақуыз бірі ұрығы ақсерке (семга) — шамамен 12.
«Изоэлектрической нүктесінде белоктар аз төзімді болуға ерітіндіде оңай алдым да тұнба. Изоэлектрическая нүкте ақуыз күшті дәрежеде тәуелді болуын ерітіндіде иондар тұздар; сол уақытта оның шамасына әсер етпейді концентрациясы ақуыз.
Мәні изоэлектрической нүктесіне тән әрбір ақуыз және тәуелді аминокислотного құрамы. Осылайша өзгертіп, сутегі иондарының концентрациясын өзгерте аласыз заряд ақуыз бөлшектер.
Өйткені саны пайда болатын оң және теріс зарядталған топтардың белке тәуелді рН болса , онда мұндай оның мәні (pI), аталған изоэлектрической нүктесі, ол кезде жүреді өтемақы разноименных зарядтарды және белоктық молекула, бүтін айналады электронейтральной. РН <pI макромолекула ие оң жиынтық зарядпен және жылжып барады катоду, рН>pI — теріс және жылжып барады аноду. «Изоэлектрической нүктесінде барлық белоктар бар ең төменгі ерігіштігі және тұндыру жүреді.
Тапсырма № 2
Фактор тұрақтылық белоктардың ерітіндідегі. Сұраққа жауап беру: изоэлектрическая нүкте гемоглобин 6,8. Қай бағытта қозғалатын бөлшектер, ақуыз электр өрісінде рН-3,4?
Факторлар тұрақтылық ақуыздар ерітіндіде:
. Құрамы п. п. тізбектің ақуыз
. Артықшылықты орналасуы гидрофильді амин қышқылдары бетіндегі белок глобулы. Көптеген белоктар бар гидрофильную беті.
. Болуы спирализованных учаскелерін бетіндегі ақуыз.
. Төмен болса, салыстырмалы гидрофобность белоктар (т. е. төмен өзара іс-қимыл липидті құрамы арқылы липидпен, демек, арасындағы глобулами және одан жоғары күші отталкивания), соғұрлым өзара іс-қимыл, олардың молекулалар еріткіш, сондықтан жоғары ерігіштігі.
. Ақуыздардың ерігіштігі тәуелді рН ортаның (изоэлектрической нүктесінде бар ең ерігіштігі)
. Концентрациясына тұздар: төмен концентрациясы (NaCl, Na2SO4, (NH4)2SO4 — ерігіштігі арттырады, т. б. иондар кедергі ионному (электростатическому) өзара іс-қимыл зарядталған бүйірлік радикалдар амин қышқылдары; жоғары концентрациясы тұздар төмендетеді гидратацию глобулы (қашпайды гидратную қабығы) және саамы күшейтеді белок-белоктық өзара іс-қимыл (белок түседі » тұнба — коагулирует).
. От мөлшерлерін белгілеудің формалары мен молекулалардың: низкомолекулярные, глобулярные белоктар үлкен саны гидрофильді топтардың жақсы растворимы суда және әлсіз тұзды ерітінділерде, ал фибриллярные — нашар немесе еріп қалады.
. Денатурированные ақуыз жоғалтады қабілеті растворению.
Егер сәрсенбі қышқыл (рН < 7). Жоғары концентрациясы H+ (сутегі иондарының) адипоциттерде диссоциацию әлсіз карбоксильной тобының амин қышқылдары және белоктар қышқыл ортада алады заряды «+». Өріс, тұрақты электр өрісінің (электрофорезе) ақуыздар орналасады — катоду.
Тапсырма № 3
Ферменттер. Химиялық табиғаты мен жалпы принциптері анықталған ферменттер белсенділігін. Атаңыз төрт фактор себепші каталитическую күші ферменттер. Сұраққа жауап беру: перенос протон жылғы ферменттің субстрат — жиі шешуші кезең катализ.
А. орын алды ма бұл кезең кезінде катализде химотрипсином, лизоцимом және карбоксипептидазой А?
Б. Егер иә болса, онда анықтаңыз донор сутегі әрбір жағдайда.
Ферменттер болуы мүмкін барлық төрт деңгейдегі құрылымдық ұйымдастыру: бастапқы, екінші, третичную және четвертичную. Көптеген ферменттер бар четвертичную құрылымы.
Химиялық табиғаты фермент мүмкін ақуыздар жай (ферменттер протеиндер) және күрделі (ферменттер протеиды).
Каталитикалық функциясы ферменттердің болуымен анықталады бір немесе бірнеше белсенді орталықтары.
Белсенді орталығы — бұл учаскесі кеңістіктік құрылымы ферментінің, онымен байланысады субстрат және ұшырайды химиялық айналдыру. Саны белсенді орталықтарының болуы мүмкін сияқты қатарына субъединиц » четвертичной ферментінің құрылымы, яғни субъединиц (протомеров), сонша белсенді орталықтары.
Белсенді орталығында шартты түрде бөледі екі учаске:
байланыс (зәкірлік немесе субстратный) жауап беретін ерекшелігі субстратты байланыстыру (тану);
каталитикалық, онда канцерогенез субстрат кейін оны байлау (алдымен фермент біледі субстрат, оның жұмыскерлеріне, содан кейін субстрат орналасқан бұл белсенді.
Құрылымдық ұйымдастыру ферментінің.
. Білім беру ерекшеліктері активті орталығы бар ферменттер протеин (жай ақуыз ферменттер).

Әдетте ол құрылды 12-16 аминокислотными қалдықтары полипептидтік тізбектері. Кейде олардың саны көп. Амин қышқылдары, қалыптастыратын белсенді орталығы, түрлі орындарда полипептидтік тізбектері. Кезінде кеңістіктік төсеу белок-ферменттің (третичную құрылымы), олар жақындасады құрайды және белсенді орталығы.
Шамамен 1/2 — 1/3 амин қышқылдарын ферменттің тікелей немесе жанама түрде қатысады жұмысы белсенді.
. Білім беру ерекшеліктері активті орталығы бар ферменттер-протеидов (күрделі белоктар-ферменттер).
Протеиды тұрады:
Апофермент (белоктық бөлігі) + кофактор (небелковая бөлігі) = холофермент (күшті).
Кофактор (немесе простетическая тобы) көбінесе предствавлен дәрумендер немесе иондармен металдар.
Холофермент » диссоциированном жай-күйі белсенді емес.
У ферменттер-протеидов басты рөл катализде ойнайды кофакторы, ал бүйірлік радикалдар амин қышқылдары мен олардың функционалдық топ апоферменте жауап береді ерекшелігі байланыстыру бастап субстрат және реттеуші (активаторами және тежегіштерімен) осылайша, зәкірлік учаскесі белсенді орталығының және реттегіш орталықтары орналасқан апоферменте.
Ферменттік реакциялардың кинетикасы — бұл бөлім энзимологии зерттейді тәуелділік жылдамдығы ферменттік реакция шарттарына өзара субстрат бастап ферментом (оның ішінде орта факторларының). Негіздері қаланды, жұмыстарға Михаэлис және Ментен.
Жылдамдығы ферменттік реакциялар санымен анықталады заттар (субстрат), ол айналады уақыт бірлігіне.
Жылдамдық қабілетін шарасы болып табылады ферментінің катализировать реакциясын және ретінде белгіленеді ферментінің белсенділігі.
Өлшеу ферментінің белсенділігі тек жанама түрде: концентрациясы бойынша превращаемого субстрат немесе өсу концентрациясы өнім бірлігіне уақыты.
Жылдамдығы ферменттік реакция байланысты:
. концентрациясы субстраттың;
. концентрациясы ферменттер;
. реакция сипаттағы рН-ортаны;
. температура
Тәуелділік жылдамдығы ферменттік реакция температурасына.
Белгілі бір шектелген температуралар аралығында жылдамдығы ферменттік реакция артады температурасының өсуі. Арттыру реакция жылдамдығын қарай жақындау оңтайлы температурасы (0-ден 40 °С) ұлғаюымен, кинетикалық энергияның әсерлесуші молекулалардың. Одан әрі ұлғайту температура кинетикалық энергиясы молекулалардың ферментінің толықтыру үшін жеткілікті үзілген байланыстарды қолдайтын екінші, третичную және четвертичную ферменттің құрылымын да нативном жай-күйі. Бұл әкеледі жылу денатурации ферментінің.
Төмен температурада жүреді қайтымды ферментінің инактивациялау, т. б. байқалады аздаған өзгерістер конформации белсенді орталығының ферментінің.
Фермент бар белковую табиғатын, сондықтан температура оған әсер етеді, сондай-ақ ретінде ақуыз (температура денатурации әкеледі).
Тапсырма № 4
Түрлері ферменттерді иммобилизациялау (кемінде үш препараттардың), принциптері иммобилизациялау, практикалық қолдану осы дәрі-дәрмектер.
Иммобилизацияланған ферменттер, ферменттер препараттары, молекулалар олардың байланысты емес, немесе тасушы (әдетте, полимером) сақтай отырып, толық немесе жартылай өзінің каталитикалық қасиеттері. Иммобилизацияланған ферменттер әдетте растворимы суда; екі арасындағы фазалар айырбастауға молекулалар субстрат, азық-каталитич. р-циялар, ингибиторлардың және активаторлар. Бар неск. нег. тәсілдерін ферменттерді иммобилизациялау: 1) жолымен білім беру ковалентных арасындағы байланыстарды ферментом және матрицамен; 2) полимеризацией мономера, материалмен матрицасын, қатысқан. ферментінің,-рый бұл ретте көрсетіледі енгізілген торға полимер — әдетте, гель; 3) арқасында электростатич. взаимод. қарсы зарядталған топтар ферменттер мен матрицалар; 4) сополимеризацией ферментінің және мономера, материалмен матрицасын; 5) связыванием ферментінің және матрицалар нәтижесінде невалентных взаимод. — орындалған, білімді сутекті байланыстар және т. б.; 6) инкапсулированием — шамамен молекулалардың ферментінің полупроницаемой капсула, мысалы,., қосу ферментінің » липосомалар; 7) сшиванием молекулалардың ферментінің бір-бірімен, мысалы,., глутаровым альдегидом, диметиловым эфирмен диимида адипин-сен. Ерекше жағдайда иммобилизация өткізу, ферментативті р-лар » двухфазной жүйесінде кезде фермент орналасқан су фазасындағы, субстраты және азық-р-лар арасында бөлінеді орг. және сулы фазалар мүмкіндік береді байланысты коэф. бөлу-фазалар арасындағы қағидасында тепе-теңдік р-ция қажетті жаққа қарай; диспергирование фазалардың арттырады пов-гі, олардың бөлімнің және сол арқылы жақсартады қол субстрат — ферменту. Арасында тәсілдерін иммобилизациялау наиб. тарату алды ковалентное байлау ферментінің қатысуымен матрицамен және қосу ферментінің » гелі. Бірінші жағдайда ретінде матрица, әдетте, пайдаланады целлюлоза, декстрановые гельдер (сефароэу, агарозу), микропористые шыны немесе кремнеземы, сондай-ақ синтетич. полимерлер. Матрицасын кезде ковалентті иммобилизациялау ферменттер, әдетте, алдын ала активируют, обрабатывая, мысалы,., бромцианом, азотистой-сол немесе цианурхлоридом. Осының арқасында ол тасушы белсенді топтардың, к-рые қабілетті кіруге р-дегі үйлесімділігі, взаимод. топтармен NH2, ОН, СООН. Екінші жағдайда ретінде гелеобразующего полимердің пайдаланады полиакриламид. Тәжірибеде иммобилизациялау жиі бір мезгілде жүзеге асырылады неск. тәсілдермен. Осылайша, кезінде тіркеу ферменттер ковалентными байланыстары бар олардың арасындағы молекулалар және матрицамен әдетте, сондай-ақ нековалентные өзара іс-қимыл. Белгілі тәсілдері предварит. хим. түрлендіру молекулалардың ферментінің низкомол. -сізбен немесе р-римыми полимермен бар зарядталған топтарға, өзгертеді мұндай модифицир. ақуыздардың электростатич. заряд молекулалар мүмкіндік береді жеткілікті берік сорбировать олардың ионалмастырғыш шайырларда. Барлық типтерінде иммобилизациялау матрица байланыса отырып ферментом мүмкін инактивировать соңғы немесе жасауға кеңістіктер. қиындықтар қол жеткізу үшін субстраттың белсенді орталығы. Кезінде ковалентном связывании ферментінің болдырмау үшін отрицат. әсерін матрица, оған молекула ферментінің енгізеді разобщающую тізбегі атомдар — спейсер (наз. сондай-ақ, «вставкой» немесе «ножкой»). Сонымен қатар, жиі қолдануға тырысады иммобилизациялау үшін гидрофильді матрицалар туғызатын жақын ферментінің астам таб. микроокружение. Кезде ферменттерді иммобилизациялау қажет белсенді тобының матрицасын емес блокировали каталитич. орталығы ферментінің, иммобилизация әкелген жоқ жоғалуына оның белсенділігі. Белгілі бір шектеулер тәсілі иммобилизациялау қолданады және ерекшеліктері субстрат. Осылайша, жағдайда высокомол. субстраттар пайдалануға болмайды әдістері құттықтаймыз немесе қосу ферментінің » гелі. Егер матрица өзі көтереді зарядтар болса, онда заряд субстрат әсер етеді кинетич. параметрлері р-графия: разноименные зарядтар тасығышта және субстрате жылдамдығын арттырады р-циялар, катализируемой иммобилизованными ферменттерге, бір аттас зарядтар оның төмендетеді және м. б. себебі толық жоғалту препараттың белсенділігінің. Заряд тасығыштың және субстрат әсер етеді, сондай-ақ шамасына рН кезінде-рой жылдамдығы ферменттік р-циялар максималды. Маңызды рөл атқарады бөлу субстрат арасындағы фазалар иммобилизованного ферментінің және р-ра. Шектеулі қол жетімділігі субстраттың белсенді орталыққа ферментінің өзгеруіне әкелуі мүмкін ерекшелігін соңғы.

Әсіресе, бұл Тән высокомол. субстраттар, к-рые-шағын коэф. диффузия баяу ауысады фазаға иммобилизованного ферментінің әкеліп жатқызады. арттыру жылдамдығы т. б. р-лар қатысуымен субстраттар аз мөлшерін. «Нек кейбір жағдайларда мүмкін, сондай-ақ бағытын өзгерту р-циялар. Сонымен, фермент эндополигалактуроназа, катализирующий расщепление полигалактуроновой-сен ортасында молекулалар, кейін иммобилизация отщепляет низкомол. фрагменттері шеттерінен молекулалар. Жаратылыстар. әсері кинетикасын р-лар, катализируемых иммобилизованными ферменами көрсетеді екі диффузиялық кедергісі — сыртқы және ішкі. Бірінші негізделген болуымен жұқа неперемешиваемого қабатының р-рителя айналасында бөлшектер иммобилизованного ферментінің (қабатын Нернста). Бұл қабаттың қалыңдығы жылдамдығына байланысты араластыру. Сондықтан ұлғайту немесе соңғы жылдамдығы токтың р-ра с бағанында иммобилизованным ферментом жылдамдығын арттырады ферменттік р-циялар. Внутр. диффузионный кедергі туындайды салдарынан шектеулер эки. диффузия субстраттың ішіндегі тор полимерлік матрицалар. Ферменттерді иммобилизациялау жасайды бірқатар артықшылықтары бар. Оларға мыналар жатады: неғұрлым жоғары тұрақтылығы ферментті препараттарды, мүмкіндігі оларды жою реакц. қоршаған ортаны және оның қайта пайдалану, сондай-ақ құру мүмкіндігін үздіксіз процестердің ферментті колонкаларда. Маңызы зор жатқызады. тұрақтылық иммобилизацияланған ферменттер — денатурирующим әсерлерге — нагреванию, іс-қимыл, агрессивті, автолизу және т. б. Соңғы бейім протеолитич. ферменттер. Иммобилизация разобщает молекулалар осы ферменттердің және толығымен жоққа шығарады және мұндай процесс. Соның арқасында зерделеп, түзілу механизмі протеолитич. ферменттер пепсина оның алдындағы мүшенің пепсиногена (бұл ретте соңғы отщепляется пептид тұратын 42 аминоқышқыл қалдықтары). Көрсетілді, бұл р-тіркеу жылдамдатылады өзі пепсином. Иммобилизацияланған ферменттер қолданады өнді-ве L-амин қышқылдары, 6-аминопенициллановой-сен, к-рой алады полусинтетич. пенициллиндер, синтезі преднизолонды алып тастау үшін лактоза азық-түлік пайдаланылатын науқастарды лактаза жеткіліксіздігі, дайындау ферментті электродтарды экспресс-анықтауға арналған мочевина, глюкоза және т. б.-құру үшін аппараттар «өнер. бүйрек» және «өнер. бауыр» жою үшін эндотоксинов процесінде түзілетін жаралардың жазылуын және күйік, емдеу кезінде нек-сы онкологиялық аурулар және т. б. маңызы Зор жариялаған клинич. мен зерт. тәжірибеге иммуноферментті талдау әдістері, қр-сындағы, сондай-ақ пайдаланылады иммобилизацияланған ферменттер.
Тапсырма № 5
Витамин В. Жалпы табыс ету туралы витаминінің құрылысы, оның коферменттік формалары, үш мысал қатысу, олардың биохимиялық реакциялар.
В1 витамині алғаш рет бөлінуі кристаллическом түріндегі Функом.
Тәуліктік қажеттілігі — 1-3 мг.
Табиғатта таралуы. Нан ірі тартылған ұн, бұршақ, үрме бұршақ, ет өнімдері. Қышқыл ортада В1 бағана к нагреванию және қайнатылады, бірақ оңай бұзылады қыздыру кезінде бейтарап және сілтілік ортада. Осының салдарынан, В1, аз бұзылады өңдеу кезінде тамақ өнімдерінің жылу, мысалы пісіру кезінде тағамды немесе нан пісіретін, бірақ өте тез бұзылады пісіру кезінде, ұннан жасалған кондитерлік бұйымдарды пайдалана отырып, сілтілі оларға жаңа шығармашылық табыстар тіледі (сода немесе көмір қышқылды аммоний).
Құрылымы витамині және кофактора. «Ас қорыту жолында жолына сору қанға туындайды еркін тиамин. Сіңуі жүзеге асырылады қарапайым диффузией. Бауырда және басқа тіндерде тиамин фосфорилируется қатысуымен тиаминфосфокиназы дейін ТМФ, ТДФ, ТГФ. Тиаминдифосфат жасушаларында байланысады тиісті апоферментом:
Ферментативтік реакциялар қатысуымен тиамин

Сур. 1. Полуреакции құрайтын тиаминзависимые реакция α-ыдырату және α-конденсация
Білім α-кетолов бірі α-кетокислот сондай-ақ сатысынан басталады б, жөн конденсаттау басқа карбонильным жалғаудың жүзеге асырылатын, айналымына сатысында в. Жақсы танымал мысал мұндай реакциялар болып қызмет атқарады синтезі α-ацетолактата

онда үйлеседі декарбоксилирование пирувата және конденсаттау пайда болатын белсенді ацетальдегида басқа молекула пирувата. Бұл реакция катализиурется ацетолактатсинтетазой, оны кейде «деп атайды карбо-лиазой». Ацетолактат қызмет етеді ізбасары валина және лейцина. Ұқсас кетольная конденсаттау қажет және биосинтезе изолейцина. Ацетолактат болып табылады
Сур. 2. Расщепление α-кетола дейін альдегид және карбон қышқылы; реакцияларының кезектілігі, жұптастыру фосфорилированием ADP
β-кетокислотой және оңай декарбоксилируется » ацетоин; бұл реакция маңызды болып табылады кейбір түрлері бактериялық ашыту. Кетольная конденсаттау екі молекулалардың глиоксилата с декарбоксилированием жылдамдатылады глиоксилат-карболигазой.
Сатысы д-сур. 1 білдіреді ыдырату реакциясын туынды ацилгидролипоата. Реакция, әдетте, ағады, кері бағытта және процесінің бір бөлігі болып табылады тотығу декарбоксилдену α-кетокислоты басталатын кезеңі б.
Маңызы зор ыдырату реакциясы α-кетолов, онда пайдаланылады сатысы да, кейіннен өтініш осы сатыда, бірақ басқа акцептором альдегид.
Бұл реакцияны физиологиялық транскетолаза — фермент, қажетті пентозофосфатных жолдарында метаболизм және фотосинтезе. Туыстық реакция (сур. 2) ол күрделі механизм, жылдамдатылады ферментом фосфокетолазой; бұл реакция маңызды рөл атқарады энергетикалық метаболизмі кейбір бактериялар. Реакция өнімі, катализиуремой фосфокетолазой болып табылады ацетилфосфат, расщепление оның апаруы мүмкін синтезбен АТР.
Тапсырма № 6
Түрлері РНҚ. Транскрипция, компоненттердің сипаттамасы жүйесін және тетігін РНҚ синтезі. Сұраққа жауап беру: маман химия пәні бойынша ақуыз деді молекулярному генетиканы, ол тауып, жаңа мутантный гемоглобин, аспартат алмастырады лизин. Молекулалық генетик таңқалып сұрады тексеру нәтижесі.
А. Неге молекулалық генетик таңқалып білдірді күмән мүмкіндіктері мұндай аминокислотной ауыстыру керек.
Б. Қандай аминокислотная ауыстыру жасөспірімдерге қызықты болған еді молекулярному генетиканы қолайлы?
РНҚ түрлері
Матрицалық (ақпараттық) РНҚ — РНҚ ететін ақпаратты беру кезінде делдал, кодталған ДНҚ — рибосомам, молекулярным машиналар, синтезирующим белоктар тірі ағза. Кодпен жазу реттілігі мРНК анықтайды амин қышқылдарының полипептидтік тізбек ақуыз. Алайда, басым көпшілігі РНҚ емес кодируют ақуыз. Бұл некодирующие РНҚ мүмкін транскрибироваться жекелеген гендерді (мысалы, рибосомальные РНҚ) немесе туынды интронов. Классикалық, жақсы зерттелген түрлері некодирующих РНҚ — көлік РНК (тРНК) және рРНК процесіне қатысатын трансляциялау. Бар сондай-ақ, сыныптар РНҚ жауапты реттеу гендердің процессинг мРНК және басқа да рөлі. Сонымен қатар, бар және молекулалар некодирующих РНҚ қабілетті катализировать химиялық реакциялар, мысалы, кесу және лигирование молекулалардың РНҚ. Ұқсас ақуыз, қабілетті катализировать химиялық реакциялар — ферментті сұйықтық (ферменттермен), каталитикалық молекуласының РНК деп аталады рибозимами.
Туралы ақпарат дәйектілігі амин қышқылдарының ақуыз ұсталады мРНК. Жүйелі үш нуклеотида (кодон сәйкес келеді, бір аминокислоте. «Эукариоттық жасушаларында транскирибированный ізашары мРНК немесе пре-мРНК процессируется біліммен кемелденген мРНК. Процессинг қамтиды алып тастау некодирующих белок тізбектер (интронов). Осыдан кейін мРНК экспортталады бірі-ядро » цитоплазму, онда оған қосылады рибосомы, транслирующие мРНК арқылы жалғанған амин қышқылы тРНК.
«Ядросыз жасушалары (бактериялар мен археи) рибосомы қосыла алады мРНК кейін бірден транскрипциясын учаскесінің РНҚ. Мен эукариоттардың, мен прокариоттардың өмір цикл мРНК аяқталады оның бақыланатын бұзылуына ферменттермен рибонуклеазами [29].
Көлік (тРНК) — шағын, тұратын шамамен 80 нуклеотидтер, молекулалар консервативті үшінші құрылымы. Олар улайтындарға өзіне тән амин орын синтез пептидной байланыс рибосоме. Әрбір тРНК құрамында учаскесі қосылуы үшін амин қышқылдары және антикодон үшін тану және қосылу кодонам мРНК. Антикодон құрады сутегі байланысты кодоном, орналастырады тРНК жағдайына ықпал ететін білім беру пептидной арасындағы байланысты соңғы аминокислотой құрылған жасалынған және аминокислотой, қосылған — тРНК.
Рибосомальные РНК (рРНК) — каталитикалық құрамдас рибосом. Эукариотические рибосомы құрамында төрт типті молекулалардың рРНК: 18S, 5.8 S, 28S және 5S. Үш төрт типті рРНК синтезделінеді » ядрышке. В цитоплазме рибосомальные РНҚ қосылады рибосомальными ақуыздарымен қалыптастырады нуклеопротеин, деп аталатын рибосомой[29]. Рибосома қосылады мРНК және синтезирует ақуыз. рРНК 80% дейін құрайды РНҚ, обнаруживаемой в цитоплазме эукариотической жасушалары [33].
Ерекше түрі РНҚ, ол жұмыс істейді ретінде тРНК және мРНК (тмРНК) табылған көптеген бактериях және пластидах. Тоқтаған кезде рибосомы арналған ақаулы мРНК без стоп-кодонов тмРНК қосады шағын пептид, бағыттаушы белок арналған азғындау.
Рөлі түрлі РНҚ синтезі ақуыз (Уотсону)
Транскрипция процесі синтез РНК с использованием ДНК в качестве матрицы, жүріп жатқан барлық тірі жасушаларда болады. Басқа сөздермен айтқанда, бұл ауыстыру генетикалық ақпараттың ДНҚ-на РНҚ.
Транскрипциясы жылдамдатылады ферментом ДНК-тәуелді РНК-полимеразой. Процесс РНҚ синтезі өтеді бағытында 5′- және 3′- соңында, яғни матрицалық тізбек ДНК РНК-полимераза бағытта қозғалады 3′->5′
Транскрипциясы тұрады сатыларын бастамашылық жасау, элонгации және терминации.
\ «Транскрипция
\ «Транскрипция — күрделі процесс, байланысты дәйектілігі ДНК жақын транскрибируемой реттілігі (а эукариоттардың сондай-ақ, көп алыс учаскелер геномның — энхансеров және сайленсеров) болуына немесе болмауына түрлі белоктық факторлар.
Сур. 4. Транскрипция (схемасы). Бозғылт қызғылт — ДНҚ; қара-қызғылт — РНҚ; жасыл, көгілдір, көк-жасыл — субъединицы РНҚ-полимеразы.
Элонгация транскрипция
Өту РНҚ-полимеразы жылғы транскрипциясын бастамашылық жасау — элонгации дәл анықталған жоқ. Үш негізгі биохимиялық оқиғалар сипаттайды, бұл көшу жағдайында РНҚ-полимеразы ішек таяқшасының: бөлімшесі сигма-факторын, бірінші транслокация молекулалардың ферментінің бойымен матрица және күшті тұрақтандыру транскрипционного кешенін, сонымен қатар РНҚ-полимеразы қамтиды өсіп келе жатқан тізбек РНК және транскрибируемую ДНК. Осы құбылыс тән және РНҚ-полимераз эукариот. Көшу бастамашылық жасау — элонгации жүреді үзілуіне арасындағы байланыстарды ферментом, промотором, факторлар транскрипциясын бастамашылық жасау, ал кейбір жағдайларда — көшумен РНҚ-полимеразы-күйі мен құзыреттілігіне қатысты элонгации (мысалы, фосфорлану CTD-домен у РНҚ-полимеразы II). Фаза элонгации аяқталады босатылғаннан кейін өсіп келе жатқан транскрипт және диссоциации ферментінің жылғы матрица (терминация).
Сатысында элонгации ДНК-расплетено шамамен 18 жұп нуклеотидтер. Шамамен 12 нуклеотидтердің матрицалық жіпті ДНК құрады гибридті спираль отырып, өсіп келе жатқан шетімен тізбегінде РНҚ. Қозғалысына қарай РНК-полимеразы матрицасы бойынша алда оған жүреді расплетание, ал артта — қалпына келтіру қос спиральді ДНҚ. Бір мезгілде босатылады кезекті буыны өсіп келе жатқан тізбек РНК-дан кешенінің матрицасында РНҚ-полимеразой. Бұл орын ауыстыру сүйемелденуі тиіс салыстырмалы айналдыру арқылы РНК-ДНК полимеразы. Елестету қиын, бұл мүмкін торда, әсіресе транскрипциясын хроматиннің. Сондықтан, бұл болдырмау үшін осындай айналу двигающуюся бойынша ДНК РНК-полимеразу ұстап, топоизомеразы.
Элонгация көмегімен жүзеге асырылады негізгі элонгирующих факторларды , қажетті үшін процесс останавливался әлі ерте.

Молекулалық патологиясы гемоглобин
Тексеру кезінде науқастардың симпнтомами серповидноклеточной анемия, сондай-ақ жүргізу кезінде электрофоретического талдау гемоглобинов сау адамдардың табылған 100-ден астам аномальды гемоглобинов. Солтүстік Еуропадағы гетерозиготность нұсқа бойынша гемоглобин Ал кездеседі 1 адамға 300. Жиілігі кез-келген мутантты аллелей, әдетте, кем 10-4; бұл бірнеше ретті төмен жиілігі геннің серповидноклеточности аудандарында, безгек бойынша эндемиялық. Басқаша айтқанда, көпшілігі аномальды гемоглобинов бермейді ағзаға ешқандай артықшылықтар табиғи іріктеу. Әдетте, болуы аномальды гемоглобинов не әсер етпейді адам денсаулығына не көрсетіледі зиянды.
Құрамына гемоглобин молекуласының адам кіреді екі a-тізбектер (a-тізбегі закодирована 16-шы хромосомада) екі b-тізбек (b-тізбегі закодирована 11-ші хромосомада). Құрамына b-тізбек кіреді 146 аминоқышқыл қалдықтарының, бұл ретте қалыпты b-тізбектің алтыншы аминокислотным қалдығы болып табылады глутамин қышқылы. Қатысуымен қалыпты b-тізбек құрылады қалыпты гемоглобин — HbA. «Нетранскрибируемой жіптер учаскесінің ДНК, кодирующего b-тізбегі, глутамин қышқылы закодирована триплетом ГАА. Егер нәтижесінде мутациялар ДНҚ-картаны ауыстыру триплета ГАА арналған триплет ГТА, онда сол жерде глутамин қышқылының молекуласындағы гемоглобин сәйкес генетикалық кодтың пайда болады валин. Нәтижесінде, орнына гемоглобин HbA жаңа гемоглобин — HbS. Мұндай ауыстыру тек бір нуклеотида және бір амин дамуына соқтырады ауыр ауру — серповидноклеточной анемия.
Оның бірнеше түрлері аномальды гемоглобинов.
. Өзгертілген сыртқы молекулалар. Барлық дерлік ауыстыру амин қышқылдарының бетіндегі молекулалар гемоглобин безвредны. Гемоглобин S білдіреді поразительное алып тастау.
. Изменен белсенді орталығы. Бұл жағдайда, ақаулы субъединице болмайды байланыстыру оттегі, өйткені құрылымдық өзгерістер жақын гемма тікелей әсер етеді байлау оттегі.
. Өзгертілген үшіншілік құрылымы. Ауыстыру амин қышқылдарының кедергі туындауына қалыпты конформации молекулалар. Мұндай гемоглобины, әдетте, нестабильны.
. Өзгертілген четвертичная құрылымы. Кейбір мутациялар қозғайтын учаскелері саласындағы байланыстарды жоғалуына соқтырады аллостерических қасиеттері. Нәтижесінде бұзылады сродство осындай гемоглобинов — О2.
Нәтижесінде кейбір мутациялар гемоглобины жоғалтады тұрақтылық-деформация үшінші құрылымы
Ауыстыру амин қышқылдарының шалғайдағы гемма учаскелерінде кедергі туындауына қалыпты конформации гемоглобин және, осылайша, күрт бұзып, оның функциясы. Үлкен қызығушылық бұл тұрғыда ұсынады гемоглобин Riverdale-Bronx, ережеде В6 орнына глицина тұр аргинин. -Үлкен мөлшерін аргинин емес умещается да тар кеңістікте тиіс пересекаться шиыршық В және Е (сур. 3). Шын мәнінде, барлық қалыпты гемоглобинах және миоглобинах ереже В6 әрқашан жұмыс істейді глицином. Гемоглобин Riverdale-Bronx нәтижесінде орын алған аминокислотной заметы көрсетіледі тұрақсыз.
Сур. 3. Гемоглобин молекуласы қабылдайды қалыпты құрылымын, тек егер ережеде В6 тұр қалдығы глицина. Себебі бұл учаскеде перекрещиваются шиыршық В және Е, көп үшін, глицина, бүйір тізбектің орын жоқ.
Клиникалық көрінісі талассемии кезінде туындауы мүмкін аминоқышқыл уақытында ауыстырылған білімі бар тұрақсыз гемоглобинов, мутациях » терминирующем кодоне әкелетін синтездеу өте ұзын тізбегін гемоглобин (мысалы, гемоглобинопатий Constant Spring ) немесе қосылған кезде гендердің дельта — және бета-тізбектердің әкелетін синтездеу өте қысқа тізбектер гемоглобин (мысалы, гемоглобинопатий Lepore ). Кезінде гемоглобинопатий E нүктелік шойбеков ғана емес әкеледі ауыстыру амин қышқылдары, бірақ бұзады және сплайсинг транскрипт.
Тізбектің глобина қабылданды белгілеу, грек әріптерімен, ал мутациялар — әріптер жоғарғы регистрде. Мысалы, A жоғарғы регистрдегі белгілеу үшін пайдаланылады қалыпты гемоглобин, ал біршама кең таралған гемоглобин S жиі ретінде белгіленеді бета әрпімен s жоғарғы регистрдегі. Жиі, алайда, көрсетіледі, қандай ауыстыру амин болды, сонда гемоглобин S ретінде белгіленеді бета(6Глу-Вал), бұл ретте, әрине (6Глу-Білік) жоғарғы регистрдегі.
Тапсырма № 7
Репликация ДНК-механизмі, негізгі кезеңдері. Ферменттер мен тетігі репарации ДНК. Репликация ингибиторлары ретінде ісікке қарсы және вирустарға қарсы препараттар, олардың іс-тетіктері (келтіруге кемінде 5 мысал). Жауап беру сұрақ: қандай нәтиже болмаса Мезельсон және Сталь, егер репликация еді консервативтік. Көрсетіңіз болжамды бөлу молекулалардың ДНК кейін 1-ші және 2-ші генерациядан жағдайда консервативті репликация (яғни, ата-аналар қос спираль болмайды расходится)?
Репликация ДНҚ — синтездеу еншілес молекулалар дезоксирибонуклеин қышқылы жүріп жатқан процесінде бөлу жасушаның матрицасы, ата-аналық ДНК молекулалары. Бұл кезде генетикалық материал, шифрланған, ДНҚ екі еселенеді және арасында бөлінеді еншілес жасушалары. ДНҚ репликациясын бұзады жүзеге асырады фермент ДНҚ-полимераза.
Хеликаза, және топоизомераза ДНҚ-байланыстыратын белоктар расплетают ДНК, удерживают матрицасын в разведенном жай-күйі және вращают молекула бар ДНК. Дұрыс репликация қамтамасыз етіледі дәл келуін комплементарных жұп негіздер мен белсенділігі ДНК полимеразы қабілетті тануға және қатені түзету. Репликация эукариоттардың жүзеге асырылады бірнеше әр түрлі ДНК-полимеразами. Бұдан әрі жүреді бұрау синтезделген молекулалардың қағидаты бойынша суперспирализации және одан әрі компактизации ДНК. Синтездеу энергозатратный.
Тізбек ДНК молекулалары тарайды құрайды репликационную ашасын, және олардың әрқайсысы болады матрицамен, синтезируется жаңа комплементарная тізбегі. Нәтижесінде түзілетін екі жаңа двуспиральные ДНК молекулалары бірдей ата-аналар молекуласындағы.
Әрбір ДНК молекуласы тұрады бір тізбектің бастапқы ата-аналар молекуласының және бір жаңадан синтезированной тізбектері. Мұндай механизм репликация деп аталады полуконсервативным. Қазіргі уақытта бұл механизм болып саналады дәлелденген арқасында тәжірибелерге Мэтью Мезельсона және Франклина Сталя (1958 ж.). Бұрын болған екі басқа модельдер: «консервативті» — нәтижесінде бір молекуласы репликация ДНК ғана тұрады ата-аналық тізбектерді, ал екіншісі — тек еншілес тізбектерін; «дисперсиялық» — барлық получившиеся нәтижесінде репликация ДНК молекулалары тұрады тізбектерінің, бір учаскелері олардың жаңадан синтезированы, ал басқалары алынды, ата-аналық ДНК молекулалары).
Процесс редупликации: раскручивание спираль молекулалар — бөлімшесі бір тізбектің басқа бөлігіне молекулалар ДНҚ — әсері ферменттер ДНК полимеразы арналған молекула бар — қосылу әр тізбегі ДНҚ комплементарных нуклеотидтер — білім екі молекулалардың ДНК-сы бір.
Репликация ингибиторлары — ісікке қарсы препараттар
Антибиотиктер, өзара әрекеттесетін ДНК бұзады оның матричную функциясын тудырады басу процестерінің репликация және транскрипция. Оларды пайдаланады, емдеу үшін, қатерлі ісіктерді деп атайды противоопухолевыми препараттармен (қараңыз: 15-бөлім). Дауномицин, доксорубицин және кейбір басқа да өзара іс-қимыл жасайды молекула ДНК осылайша, циклдық құрылымы осы антибиотиктерді встраивается («интеркалирует») арасындағы буымен негіздер G≡C, ал көмірсу алмасуының кезегін компонент алады аз бороздку ДНК (сур. 4-43). Бұл әкеледі жергілікті құрылымын өзгерту ДНК және ингибированию репликация және транскрипция.
«Интеркаляторам» жатқызады, сондай-ақ антибиотик актиномицин D, тосқауыл қоюшы синтез, ДНК және РНК бар про — және эукариотов. Бұл қосылыс тым токсично, оны пайдалану үшін клиникалық мақсатында, бірақ оны кеңінен пайдаланады ғылыми-зерттеу жұмысына үйрену үшін процессинг бастапқы транскриптов РНҚ.
Таңдау қолданылу ісікке қарсы антибиотиктер үлкен емес және қамтамасыз етеді жоғары салыстырғанда қалыпты жасушалары жылдамдықпен синтез, ДНК және РНК, сондай-ақ жоғары проницаемостью мембранасының ісік жасушалары. Сонымен қатар, бұл қосылыстар токсичны үшін быстроделящихся қалыпты жасушалардың ағза сияқты діңгек жасушалары қан түзетін жүйенің жасушалары шырышты асқазан және ішек, шаш фолликул. Соңғы жылдары зерттеулер жүргізіледі құру жөніндегі препараттарды жеткізуді қамтамасыз ететін ингибиторы тек қана ісік жасушалары. Бұл қол жеткізіледі связыванием цитотоксических антибиотиктерді ақуыздарымен, рецепторлар — олар бар негізінен ісік жасушалары.
— Препараттарға, останавливающим репликациясын бұзады, жатқызады алкилирующие агенттер мен ингибиторлары ДНК топоизомеразы II (бірі изоформ топоизомераз). Соңғы атайды тежегіштерімен гираз, өйткені ДНК-гираза болмауымен түсіндіріледі — ферменттер прокариотических жасушаларының жауапты суперспира-өткізуді ДНК; эукариотов осындай функцияны орындайды ДНК топоизомеразы. Бұл транскрипциясы кейбір гендердің мүмкін кезде ғана белгілі бір деңгейде суперспирализации матрица. Қосылыстар, вмешивающиеся жұмысқа ДНК-гираз, мүмкін кедергі күш немесе белсендіру синтез РНК. — Ингибиторам гираз тиесілі налидиксовая кислота, новобиоцин және номермицин.
Сур. 5. Құрылысы «интеркаляторов» — дауномицина және актиномицина D
Тапсырма № 8
Дегидрирование субстраттар энергия көзі ретінде синтездеу үшін АТФ. Тыныс алуды бақылау. Сәйкестігін тап.
А. Цитохром ва) қабілетті қалпына келтірілген жай-күйі байланыстыруға молекулалық оттегі және жеделдету реакция гидроксилирования хош иісті қосылыстар;Б. Цитохром сб) максимум сіңіру толқын ұзындығы 600 нм және молекулалық массасы равну 240000;В) Цитохром ав) ашады ансамблі цитохромов тізбегіндегі оксидоредуктах қамтамасыз ететін жұптастыру биологиялық тотығу бастап фосфорилированием АДФ;Г Цитохром а3г) ұсынылған ақуыз молекулалық салмағы 13000 толық выясненной бастапқы, екінші реттік және үшінші структурамиД. Цитохром Р450д) аяқтайды оксидоредуктазный кешені, митохондриялар қамтамасыз ете отырып, активациялау молекулярлық оттегі

Добавить комментарий

Your email address will not be published.