TO nukleinske kiseline uključuju visokopolimerna jedinjenja koja se tokom hidrolize raspadaju na purinske i pirimidinske baze, pentozu i fosfornu kiselinu. Nukleinske kiseline sadrže ugljik, vodonik, fosfor, kisik i dušik. Postoje dvije klase nukleinskih kiselina: ribonukleinske kiseline (RNA) I dezoksiribonukleinske kiseline (DNK).

Struktura i funkcije DNK

DNK- polimer čiji su monomeri deoksiribonukleotidi. Model prostorne strukture molekule DNK u obliku dvostruke spirale predložili su 1953. J. Watson i F. Crick (za izgradnju ovog modela koristili su rad M. Wilkinsa, R. Franklina, E. Chargaffa ).

DNK molekul formirana od dva polinukleotidna lanca, spiralno uvijena jedan oko drugog i zajedno oko zamišljene ose, tj. je dvostruka spirala (s izuzetkom da neki virusi koji sadrže DNK imaju jednolančanu DNK). Promjer dvostruke spirale DNK je 2 nm, udaljenost između susjednih nukleotida je 0,34 nm, a po okretu spirale ima 10 parova nukleotida. Dužina molekula može doseći nekoliko centimetara. Molekularna težina - desetine i stotine miliona. Ukupna dužina DNK u jezgru ljudske ćelije je oko 2 m. U eukariotskim ćelijama DNK formira komplekse sa proteinima i ima specifičnu prostornu konformaciju.

DNK monomer - nukleotid (deoksiribonukleotid)- sastoji se od ostataka tri supstance: 1) azotne baze, 2) monosaharida sa pet ugljenika (pentoze) i 3) fosforne kiseline. Dušične baze nukleinskih kiselina pripadaju klasama pirimidina i purina. DNK pirimidinske baze(imaju jedan prsten u svojoj molekuli) - timin, citozin. Purinske baze(imaju dva prstena) - adenin i gvanin.

DNK nukleotid monosaharid je deoksiriboza.

Ime nukleotida izvedeno je iz imena odgovarajuće baze. Nukleotidi i azotne baze su označeni velikim slovima.

Polinukleotidni lanac nastaje kao rezultat reakcija kondenzacije nukleotida. U ovom slučaju, između 3"-ugljika ostatka deoksiriboze jednog nukleotida i ostatka fosforne kiseline drugog, fosfoesterska veza(spada u kategoriju jakih kovalentnih veza). Jedan kraj polinukleotidnog lanca završava ugljenikom od 5" (koji se naziva kraj od 5"), drugi završava ugljenikom od 3" (3" kraj).

Nasuprot jednom lancu nukleotida nalazi se drugi lanac. Raspored nukleotida u ova dva lanca nije nasumičan, već je strogo definisan: timin se uvek nalazi nasuprot adenina jednog lanca u drugom lancu, a citozin se uvek nalazi nasuprot gvanina; između adenina i timina postoje dva vodonične veze, postoje tri vodonične veze između gvanina i citozina. Obrazac prema kojem su nukleotidi različitih DNK lanaca strogo uređeni (adenin - timin, gvanin - citozin) i selektivno se međusobno povezuju naziva se princip komplementarnosti. Treba napomenuti da su J. Watson i F. Crick shvatili princip komplementarnosti nakon što su se upoznali sa radovima E. Chargaffa. E. Chargaff, proučavajući ogroman broj uzoraka tkiva i organa različitih organizama, otkrio je da u bilo kojem fragmentu DNK sadržaj ostataka gvanina uvijek tačno odgovara sadržaju citozina, a adenina timinu ( "Chargaffovo pravilo"), ali tu činjenicu nije mogao objasniti.

Iz principa komplementarnosti slijedi da nukleotidni niz jednog lanca određuje nukleotidni niz drugog.

DNK lanci su antiparalelni (višesmjerni), tj. nukleotidi različitih lanaca nalaze se u suprotnim smjerovima, i, stoga, nasuprot 3" kraja jednog lanca nalazi se 5" kraj drugog. Molekul DNK se ponekad upoređuje sa spiralnim stepenicama. „Ograda“ ovog stepeništa je šećerno-fosfatna kičma (naizmjenični ostaci dezoksiriboze i fosforne kiseline); “stepenice” su komplementarne azotne baze.

Funkcija DNK- čuvanje i prenošenje nasljednih informacija.

DNK replikacija (reduplikacija)

- proces samoumnožavanja, glavno svojstvo molekula DNK. Replikacija spada u kategoriju reakcija matrična sinteza, dolazi uz učešće enzima. Pod dejstvom enzima molekula DNK se odmotava, a oko svakog lanca se gradi novi lanac koji deluje kao šablon, po principima komplementarnosti i antiparalelnosti. Dakle, u svakoj ćerki DNK, jedan lanac je majčinski lanac, a drugi je novosintetizovan. Ova metoda sinteze se zove polukonzervativan.

“Građevinski materijal” i izvor energije za replikaciju su deoksiribonukleozid trifosfati(ATP, TTP, GTP, CTP) koji sadrži tri ostatka fosforne kiseline. Kada se deoksiribonukleozid trifosfati ugrade u polinukleotidni lanac, dva terminalna ostatka fosforne kiseline se odcjepljuju, a oslobođena energija se koristi za formiranje fosfodiestarske veze između nukleotida.

U replikaciji su uključeni sljedeći enzimi:

helikaze („odmotavanje“ DNK);
destabilizirajući proteini;
DNK topoizomeraze (isječena DNK);
DNK polimeraze (odabrati deoksiribonukleozid trifosfate i komplementarno ih vezati za lanac DNK šablona);
RNA primaze (formiraju RNA prajmere);
DNK ligaze (povezuju fragmente DNK zajedno).

Uz pomoć helikaza, DNK se raspliće u određenim dijelovima, jednolančani dijelovi DNK su vezani destabilizirajućim proteinima, a viljuška za replikaciju. Sa divergencijom od 10 parova nukleotida (jedan okret spirale), molekul DNK mora napraviti punu revoluciju oko svoje ose. Da bi sprečila ovu rotaciju, DNK topoizomeraza preseca jedan lanac DNK, dozvoljavajući mu da se rotira oko drugog lanca.

DNK polimeraza može vezati nukleotid samo za 3" ugljik deoksiriboze prethodnog nukleotida, stoga se ovaj enzim može kretati duž DNK šablona u samo jednom smjeru: od 3" kraja do 5" kraja ovog šablonskog DNK. Pošto su u matičnoj DNK lanci antiparalelni, onda se na njenim različitim lancima sklapanje ćerki polinukleotidnih lanaca odvija različito iu suprotnim smerovima. Na lancu 3"-5", sinteza ćerki polinukleotidnog lanca teče bez prekida; ova ćerka lanac će biti pozvan vodeći. Na lancu od 5"-3" - povremeno, u fragmentima ( fragmenti Okazakija), koji se, nakon završetka replikacije, spajaju u jedan lanac pomoću DNK ligaza; ovaj podređeni lanac će biti pozvan zaostajanje (zaostaje).

Posebnost DNK polimeraze je da ona može započeti svoj rad samo sa "sjemenke" (prajmer). Ulogu “prajmera” obavljaju kratke RNA sekvence formirane od enzima RNA primaze i uparene sa šablonom DNK. RNA prajmeri se uklanjaju nakon završetka sastavljanja polinukleotidnih lanaca.

Replikacija se odvija slično kod prokariota i eukariota. Stopa sinteze DNK kod prokariota je red veličine veća (1000 nukleotida u sekundi) nego kod eukariota (100 nukleotida u sekundi). Replikacija počinje istovremeno u nekoliko dijelova molekule DNK. Fragment DNK od jednog izvora replikacije do drugog formira jedinicu replikacije - replicon.

Replikacija se događa prije diobe ćelije. Zahvaljujući ovoj sposobnosti DNK, nasljedne informacije se prenose sa ćelije majke na ćelije kćeri.

Popravka ("popravka")

Reparacije je proces eliminacije oštećenja nukleotidne sekvence DNK. Izvodi se posebnim enzimskim sistemima ćelije ( popravljaju enzime). U procesu obnavljanja strukture DNK mogu se razlikovati sljedeće faze: 1) nukleaze za popravku DNK prepoznaju i uklanjaju oštećeno područje, uslijed čega nastaje praznina u lancu DNK; 2) DNK polimeraza popunjava ovu prazninu, kopirajući informacije iz drugog (“dobrog”) lanca; 3) DNK ligaza "poprečno povezuje" nukleotide, dovršavajući popravku.

Najviše su proučavana tri mehanizma popravka: 1) fotoreparacija, 2) eksciziona, ili pre-replikacijska popravka, 3) post-replikacijska popravka.

Promjene u strukturi DNK nastaju u ćeliji konstantno pod uticajem reaktivnih metabolita, ultraljubičastog zračenja, teških metala i njihovih soli itd. Zbog toga defekti sistema popravke povećavaju stopu procesa mutacije i uzrok su nasljedne bolesti(pigmentna kseroderma, progerija itd.).

Struktura i funkcije RNK

- polimer čiji su monomeri ribonukleotidi. Za razliku od DNK, RNK se ne formira od dva, već od jednog polinukleotidnog lanca (s izuzetkom da neki virusi koji sadrže RNK imaju dvolančanu RNK). RNA nukleotidi su sposobni da formiraju vodonične veze jedni s drugima. RNK lanci su mnogo kraći od lanaca DNK.

RNA monomer - nukleotid (ribonukleotid)- sastoji se od ostataka tri supstance: 1) azotne baze, 2) monosaharida sa pet ugljenika (pentoze) i 3) fosforne kiseline. Azotne baze RNK takođe pripadaju klasama pirimidina i purina.

Pirimidinske baze RNK su uracil i citozin, a purinske baze su adenin i gvanin. RNA nukleotidni monosaharid je riboza.

Istaknite tri vrste RNK: 1) informativni(messenger) RNA - mRNA (mRNA), 2) transport RNA - tRNA, 3) ribosomalni RNA - rRNA.

Sve vrste RNK su nerazgranati polinukleotidi, imaju specifičnu prostornu konformaciju i učestvuju u procesima sinteze proteina. Informacije o strukturi svih vrsta RNK pohranjene su u DNK. Proces sinteze RNK na DNK šablonu naziva se transkripcija.

Transfer RNA obično sadrže 76 (od 75 do 95) nukleotida; molekulska težina - 25 000-30 000. tRNA čini oko 10% ukupnog sadržaja RNK u ćeliji. Funkcije tRNA: 1) transport aminokiselina do mesta sinteze proteina, do ribozoma, 2) translacioni posrednik. U ćeliji se nalazi oko 40 tipova tRNA, a svaka od njih ima jedinstvenu sekvencu nukleotida. Međutim, sve tRNA imaju nekoliko intramolekularnih komplementarnih regiona, zbog čega tRNA dobijaju konformaciju nalik na list djeteline. Svaka tRNA ima petlju za kontakt sa ribozomom (1), petlju antikodona (2), petlju za kontakt sa enzimom (3), akceptorsku stabljiku (4) i antikodon (5). Aminokiselina se dodaje na 3" kraj akceptorske stabljike. Anticodon- tri nukleotida koji "identifikuju" kodon mRNA. Treba naglasiti da specifična tRNA može transportirati striktno definiranu aminokiselinu koja odgovara njenom antikodonu. Specifičnost veze između aminokiseline i tRNA postiže se zahvaljujući svojstvima enzima aminoacil-tRNA sintetaze.

Ribosomalna RNA sadrže 3000-5000 nukleotida; molekulska težina - 1 000 000-1 500 000. rRNA čini 80-85% ukupnog sadržaja RNK u ćeliji. U kompleksu sa ribosomskim proteinima, rRNA formira ribozome - organele koje provode sintezu proteina. U eukariotskim ćelijama, sinteza rRNA se odvija u jezgrama. Funkcije rRNA: 1) neophodna strukturna komponenta ribozoma i time osigurava funkcionisanje ribozoma; 2) obezbeđivanje interakcije ribozoma i tRNK; 3) početno vezivanje ribozoma i inicijatorskog kodona mRNK i određivanje okvira čitanja, 4) formiranje aktivnog centra ribozoma.

Messenger RNA varirao u sadržaju nukleotida i molekularnoj težini (od 50.000 do 4.000.000). mRNA čini do 5% ukupnog sadržaja RNK u ćeliji. Funkcije mRNA: 1) prenos genetske informacije sa DNK na ribozome, 2) matrica za sintezu proteinskog molekula, 3) određivanje aminokiselinske sekvence primarne strukture proteinskog molekula.

Struktura i funkcije ATP-a

Adenozin trifosforna kiselina (ATP)- univerzalni izvor i glavni akumulator energije u živim ćelijama. ATP se nalazi u svim biljnim i životinjskim ćelijama. Količina ATP-a je u prosjeku 0,04% (od vlažne težine ćelije), najveća količina ATP-a (0,2-0,5%) nalazi se u skeletnim mišićima.

ATP se sastoji od ostataka: 1) azotne baze (adenin), 2) monosaharida (riboza), 3) tri fosforne kiseline. Pošto ATP ne sadrži jedan, već tri ostatka fosforne kiseline, on pripada ribonukleozid trifosfatima.

Većina posla koji se dešava u ćelijama koristi energiju hidrolize ATP-a. U ovom slučaju, kada se eliminiše terminalni ostatak fosforne kiseline, ATP se transformiše u ADP (adenozin difosforna kiselina), a kada se eliminiše drugi ostatak fosforne kiseline, pretvara se u AMP (adenozin monofosforna kiselina). Prinos slobodne energije nakon eliminacije i terminalnog i drugog ostatka fosforne kiseline je 30,6 kJ. Eliminacija treće fosfatne grupe je praćena oslobađanjem samo 13,8 kJ. Veze između terminala i drugog, drugog i prvog ostataka fosforne kiseline nazivaju se visokoenergetske (visokoenergetske).

Rezerve ATP-a se stalno popunjavaju. U ćelijama svih organizama do sinteze ATP-a dolazi u procesu fosforilacije, tj. dodavanje fosforne kiseline u ADP. Fosforilacija se javlja različitim intenzitetom tokom disanja (mitohondrije), glikolize (citoplazma) i fotosinteze (hloroplasti).

ATP je glavna veza između procesa praćenih oslobađanjem i akumulacijom energije i procesa koji se odvijaju uz potrošnju energije. Osim toga, ATP, zajedno sa drugim ribonukleozid trifosfatima (GTP, CTP, UTP), je supstrat za sintezu RNK.

Idi predavanja br. 3„Struktura i funkcije proteina. enzimi"

Idi predavanja br. 5„Ćelijska teorija. Vrste ćelijske organizacije"

Struktura i funkcije DNK

DNK nukleotid monosaharid je deoksiriboza.

Ime nukleotida izvedeno je iz imena odgovarajuće baze. Nukleotidi i azotne baze su označeni velikim slovima.

Nasuprot jednom lancu nukleotida nalazi se drugi lanac. Raspored nukleotida u ova dva lanca nije slučajan, već je strogo definisan: timin se uvek nalazi nasuprot adenina jednog lanca u drugom lancu, a citozin se uvek nalazi nasuprot gvanina, između adenina i timina nastaju dve vodikove veze, a tri vodonične veze nastaju između gvanina i citozina. Obrazac prema kojem su nukleotidi različitih DNK lanaca strogo uređeni (adenin - timin, gvanin - citozin) i selektivno se međusobno povezuju naziva se princip komplementarnosti. Treba napomenuti da su J. Watson i F. Crick shvatili princip komplementarnosti nakon što su se upoznali sa radovima E. Chargaffa. E. Chargaff, proučavajući ogroman broj uzoraka tkiva i organa različitih organizama, otkrio je da u bilo kojem fragmentu DNK sadržaj ostataka gvanina uvijek tačno odgovara sadržaju citozina, a adenina timinu ( "Chargaffovo pravilo"), ali tu činjenicu nije mogao objasniti.

Iz principa komplementarnosti slijedi da nukleotidni niz jednog lanca određuje nukleotidni niz drugog.

Funkcija DNK- čuvanje i prenošenje nasljednih informacija.

DNK replikacija (reduplikacija)

- proces samoumnožavanja, glavno svojstvo molekula DNK. Replikacija spada u kategoriju reakcija sinteze matriksa i odvija se uz učešće enzima. Pod dejstvom enzima molekula DNK se odmotava, a oko svakog lanca se gradi novi lanac koji deluje kao šablon, po principima komplementarnosti i antiparalelnosti. Dakle, u svakoj ćerki DNK, jedan lanac je majčinski lanac, a drugi je novosintetizovan. Ova metoda sinteze se zove polukonzervativan.

U replikaciji su uključeni sljedeći enzimi:

helikaze („odmotavanje“ DNK);
destabilizirajući proteini;
DNK topoizomeraze (isječena DNK);
DNK polimeraze (odabrati deoksiribonukleozid trifosfate i komplementarno ih vezati za lanac DNK šablona);
RNA primaze (formiraju RNA prajmere);
DNK ligaze (povezuju fragmente DNK zajedno).

Replikacija se događa prije diobe ćelije. Zahvaljujući ovoj sposobnosti DNK, nasljedne informacije se prenose sa ćelije majke na ćelije kćeri.

Popravka ("popravka")

Najviše su proučavana tri mehanizma popravka: 1) fotoreparacija, 2) eksciziona, ili pre-replikacijska popravka, 3) post-replikacijska popravka.

Promjene u strukturi DNK nastaju u ćeliji konstantno pod uticajem reaktivnih metabolita, ultraljubičastog zračenja, teških metala i njihovih soli itd. Zbog toga defekti sistema popravke povećavaju brzinu mutacijskih procesa i uzrokuju nasljedne bolesti (xeroderma pigmentosum, progerija, itd.). itd.).

Struktura i funkcije RNK

Pirimidinske baze RNK su uracil i citozin, a purinske baze su adenin i gvanin. RNA nukleotidni monosaharid je riboza.

Istaknite tri vrste RNK: 1) informativni(messenger) RNA - mRNA (mRNA), 2) transport RNA - tRNA, 3) ribosomalni RNA - rRNA.

Struktura i funkcije ATP-a

Idi predavanja br. 3„Struktura i funkcije proteina. enzimi"

Idi predavanja br. 5„Ćelijska teorija. Vrste ćelijske organizacije"

Nastavak. Vidi br. 11, 12, 13, 14, 15, 16/2005.

Časovi biologije na časovima prirodnih nauka

Napredno planiranje, 10. razred

Lekcija 19. Hemijska struktura i biološka uloga ATP-a

Oprema: tabele iz opšte biologije, dijagram strukture molekula ATP, dijagram odnosa plastičnog i energetskog metabolizma.

I. Test znanja

Izvođenje biološkog diktata “Organska jedinjenja žive materije”

Nastavnik čita sažetke pod brojevima, učenici zapisuju u svoje sveske brojeve onih sažetaka koji odgovaraju sadržaju njihove verzije.

Opcija 1 – proteini.
Opcija 2 – ugljikohidrati.
Opcija 3 – lipidi.
Opcija 4 – nukleinske kiseline.

1. U svom čistom obliku sastoje se samo od C, H, O atoma.

2. Pored C, H, O atoma, sadrže N i obično S atome.

3. Pored C, H, O atoma, sadrže N i P atome.

4. Imaju relativno malu molekulsku masu.

5. Molekularna težina može biti od hiljada do nekoliko desetina i stotina hiljada daltona.

6. Najveća organska jedinjenja sa molekulskom težinom do nekoliko desetina i stotina miliona daltona.

7. Imaju različite molekularne težine – od vrlo male do veoma velike, u zavisnosti od toga da li je supstanca monomer ili polimer.

8. Sastoje se od monosaharida.

9. Sastoje se od aminokiselina.

10. Sastoje se od nukleotida.

11. Oni su estri viših masnih kiselina.

12. Osnovna strukturna jedinica: „azotna baza–pentoza–ostatak fosforne kiseline“.

13. Osnovna strukturna jedinica: “aminokiseline”.

14. Osnovna strukturna jedinica: “monosaharid”.

15. Osnovna strukturna jedinica: „glicerol-masna kiselina“.

16. Molekuli polimera su građeni od identičnih monomera.

17. Molekuli polimera građeni su od sličnih, ali ne sasvim identičnih monomera.

18. Oni nisu polimeri.

19. Obavljaju gotovo isključivo energetske, građevinske i skladišne funkcije, au nekim slučajevima i zaštitne.

20. Osim energetske i građevinske, obavljaju katalitičke, signalne, transportne, motorne i zaštitne funkcije;

21. Oni pohranjuju i prenose nasljedna svojstva ćelije i organizma.

Opcija 1 – 2; 5; 9; 13; 17; 20.
Opcija 2 – 1; 7; 8; 14; 16; 19.
Opcija 3 – 1; 4; 11; 15; 18; 19.
Opcija 4– 3; 6; 10; 12; 17; 21.

II. Učenje novog gradiva

1. Struktura adenozin trifosforne kiseline

Osim proteina, nukleinskih kiselina, masti i ugljikohidrata, u živoj tvari se sintetiše i veliki broj drugih organskih spojeva. Među njima važnu ulogu igra bioenergetika ćelije. adenozin trifosforna kiselina (ATP). ATP se nalazi u svim biljnim i životinjskim ćelijama. U ćelijama je adenozin trifosforna kiselina najčešće prisutna u obliku soli tzv adenozin trifosfati. Količina ATP-a varira i u prosjeku iznosi 0,04% (u jednoj ćeliji u prosjeku ima oko 1 milijardu ATP molekula). Najveća količina ATP-a sadržana je u skeletnim mišićima (0,2-0,5%).

Molekul ATP se sastoji od azotne baze - adenina, pentoze - riboze i tri ostatka fosforne kiseline, tj. ATP je poseban adenil nukleotid. Za razliku od drugih nukleotida, ATP sadrži ne jedan, već tri ostatka fosforne kiseline. ATP se odnosi na makroergijske supstance - supstance koje sadrže veliku količinu energije u svojim vezama.

Prostorni model (A) i strukturna formula (B) molekula ATP

Ostatak fosforne kiseline se odvaja od ATP-a pod dejstvom enzima ATPaze. ATP ima jaku tendenciju da odvoji svoju terminalnu fosfatnu grupu:

ATP 4– + H 2 O ––> ADP 3– + 30,5 kJ + Fn,

jer to dovodi do nestanka energetski nepovoljnog elektrostatičkog odbijanja između susjednih negativnih naboja. Nastali fosfat se stabilizuje zbog stvaranja energetski povoljnih vodikovih veza sa vodom. Raspodjela naboja u sistemu ADP + Fn postaje stabilnija nego u ATP. Ova reakcija oslobađa 30,5 kJ (prekidanjem normalne kovalentne veze oslobađa se 12 kJ).

Kako bi se naglasila visoka energetska “cijena” veze fosfor-kiseonik u ATP-u, obično se označava znakom ~ i naziva makroenergetskom vezom. Kada se ukloni jedan molekul fosforne kiseline, ATP se pretvara u ADP (adenozin difosforna kiselina), a ako se uklone dva molekula fosforne kiseline, ATP se pretvara u AMP (adenozin monofosforna kiselina). Cepanje trećeg fosfata je praćeno oslobađanjem samo 13,8 kJ, tako da postoje samo dve stvarne visokoenergetske veze u ATP molekulu.

2. Formiranje ATP-a u ćeliji

Zalihe ATP-a u ćeliji su male. Na primjer, rezerve ATP-a u mišićima dovoljne su za 20-30 kontrakcija. Ali mišić može raditi satima i proizvesti hiljade kontrakcija. Stoga, zajedno sa razgradnjom ATP-a u ADP, u ćeliji se mora kontinuirano odvijati reverzna sinteza. Postoji nekoliko načina ATP sinteza u ćelijama. Hajde da ih upoznamo.

1. Anaerobna fosforilacija. Fosforilacija je proces sinteze ATP-a iz ADP-a i niskomolekularnog fosfata (Pn). U ovom slučaju govorimo o procesima oksidacije organskih tvari bez kisika (na primjer, glikoliza je proces oksidacije glukoze bez kisika u pirogrožđanu kiselinu). Otprilike 40% energije koja se oslobađa tokom ovih procesa (oko 200 kJ/mol glukoze) troši se na sintezu ATP-a, a ostatak se raspršuje kao toplina:

C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2Pn ––> 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP + 4H.

2. Oksidativna fosforilacija je proces sinteze ATP-a korištenjem energije oksidacije organskih tvari kisikom. Ovaj proces je otkriven početkom 1930-ih. XX vijek V.A. Engelhardt. U mitohondrijima se odvijaju kisikovi procesi oksidacije organskih tvari. Otprilike 55% energije oslobođene u ovom slučaju (oko 2600 kJ/mol glukoze) pretvara se u energiju hemijskih veza ATP-a, a 45% se raspršuje kao toplota.

Oksidativna fosforilacija je mnogo efikasnija od anaerobne sinteze: ako se tokom procesa glikolize sintetiziraju samo 2 molekula ATP-a prilikom razgradnje molekula glukoze, tada se tokom oksidativne fosforilacije formira 36 molekula ATP-a.

3. Fotofosforilacija– proces sinteze ATP-a upotrebom energije sunčeva svetlost. Ovaj put sinteze ATP-a karakterističan je samo za ćelije sposobne za fotosintezu (zelene biljke, cijanobakterije). Energiju kvanta sunčeve svjetlosti koriste fotosintetika u svetlosna faza fotosinteza za sintezu ATP-a.

3. Biološki značaj ATP-a

ATP je u središtu metaboličkih procesa u ćeliji, kao veza između reakcija biološke sinteze i propadanja. Uloga ATP-a u ćeliji može se uporediti sa ulogom baterije, jer se prilikom hidrolize ATP-a oslobađa energija neophodna za različite vitalne procese („pražnjenje”), au procesu fosforilacije („punjenja”) ATP ponovo akumulira energiju.

Zbog energije koja se oslobađa prilikom hidrolize ATP-a odvijaju se gotovo svi vitalni procesi u ćeliji i tijelu: prijenos nervnih impulsa, biosinteza tvari, kontrakcije mišića, transport tvari itd.

III. Konsolidacija znanja

Rješavanje bioloških problema

Zadatak 1. Kada brzo trčimo, brzo dišemo i dolazi do pojačanog znojenja. Objasnite ove pojave.

Problem 2. Zašto smrznuti ljudi počinju da udaraju i skaču po hladnoći?

Zadatak 3. U poznatom djelu I. Ilfa i E. Petrova “Dvanaest stolica”, među mnogim korisni savjeti možete pronaći i ovo: "Dišite duboko, uzbuđeni ste." Pokušajte opravdati ovaj savjet sa stanovišta energetskih procesa koji se odvijaju u tijelu.

IV. Zadaća

Počnite da se pripremate za test i test (diktirajte pitanja za test - pogledajte lekciju 21).

Lekcija 20. Generalizacija znanja u odeljku „Hemijska organizacija života“

Oprema: tabele iz opšte biologije.

I. Generalizacija znanja iz odjeljka

Učenici rade sa pitanjima (pojedinačno) nakon čega slijedi provjera i diskusija

1. Navedite primjere organskih jedinjenja, koja uključuju ugljik, sumpor, fosfor, dušik, željezo, mangan.

2. Kako se razlikuje po jonskom sastavu živa ćelija od mrtvih?

3. Koje supstance se nalaze u ćeliji u neotopljenom obliku? Koje organe i tkiva sadrže?

4. Navedite primjere makroelemenata uključenih u aktivna mjesta enzima.

5. Koji hormoni sadrže mikroelemente?

6. Koja je uloga halogena u ljudskom tijelu?

7. Kako se proteini razlikuju od umjetnih polimera?

8. Kako se peptidi razlikuju od proteina?

9. Kako se zove protein koji čini hemoglobin? Od koliko se podjedinica sastoji?

10. Šta je ribonukleaza? Koliko aminokiselina sadrži? Kada je umjetno sintetiziran?

11. Zašto brzina hemijske reakcije bez enzima je mala?

12. Koje supstance se prenose proteinima kroz ćelijsku membranu?

13. Kako se antitela razlikuju od antigena? Da li vakcine sadrže antitela?

14. Na koje tvari se proteini razlažu u tijelu? Koliko energije se oslobađa? Gdje i kako se neutralizira amonijak?

15. Navedite primjer peptidnih hormona: kako su uključeni u regulaciju ćelijskog metabolizma?

16. Kakva je struktura šećera sa kojim pijemo čaj? Koja još tri sinonima za ovu supstancu znate?

17. Zašto se mast u mlijeku ne skuplja na površini, već u obliku suspenzije?

18. Kolika je masa DNK u jezgru somatskih i zametnih ćelija?

19. Koliko ATP-a potroši osoba dnevno?

20. Koje proteine ljudi koriste za izradu odjeće?

Primarna struktura ribonukleaze pankreasa (124 aminokiseline)

II. Zadaća.

Nastavite sa pripremom za test i test u odjeljku “Hemijska organizacija života”.

Lekcija 21. Probna lekcija na temu "Hemijska organizacija života"

I. Izvođenje usmenog testa na pitanja

1. Elementarni sastav ćelije.

2. Karakteristike organogenih elemenata.

3. Struktura molekula vode. Vodikova veza i njen značaj u "hemiji" života.

4. Svojstva i biološke funkcije vode.

5. Hidrofilne i hidrofobne supstance.

6. Kationi i njihov biološki značaj.

7. Anjoni i njihov biološki značaj.

8. Polimeri. Biološki polimeri. Razlike između periodičnih i neperiodičnih polimera.

9. Osobine lipida, njihove biološke funkcije.

10. Grupe ugljikohidrata, koje se razlikuju po strukturnim karakteristikama.

11. Biološke funkcije ugljikohidrata.

12. Elementarni sastav proteina. Amino kiseline. Formiranje peptida.

13. Primarne, sekundarne, tercijarne i kvartarne strukture proteina.

14. Biološka funkcija proteina.

15. Razlike između enzima i nebioloških katalizatora.

16. Struktura enzima. Koenzimi.

17. Mehanizam djelovanja enzima.

18. Nukleinske kiseline. Nukleotidi i njihova struktura. Formiranje polinukleotida.

19. Pravila E. Chargaffa. Princip komplementarnosti.

20. Formiranje dvolančane DNK molekule i njena spiralizacija.

21. Klase stanične RNK i njihove funkcije.

22. Razlike između DNK i RNK.

23. Replikacija DNK. Transkripcija.

24. Struktura i biološka uloga ATP.

25. Formiranje ATP-a u ćeliji.

II. Zadaća

Nastavite sa pripremom za test u odjeljku “Hemijska organizacija života”.

Lekcija 22. Probna lekcija na temu "Hemijska organizacija života"

I. Sprovođenje pismenog testa

Opcija 1

1. Postoje tri vrste aminokiselina - A, B, C. Koliko se varijanti polipeptidnih lanaca koji se sastoje od pet aminokiselina može izgraditi. Molimo navedite ove opcije. Hoće li ovi polipeptidi imati ista svojstva? Zašto?

2. Sva živa bića se uglavnom sastoje od jedinjenja ugljenika, a analog ugljenika je silicijum čiji je sadržaj zemljine kore 300 puta više od ugljika, pronađeno u vrlo malo organizama. Objasnite ovu činjenicu u smislu strukture i svojstava atoma ovih elemenata.

3. ATP molekuli označeni radioaktivnim 32P na posljednjem, trećem ostatku fosforne kiseline uvedeni su u jednu ćeliju, a molekuli ATP označeni sa 32P na prvom ostatku najbližem ribozi su uvedeni u drugu ćeliju. Nakon 5 minuta u obje ćelije mjeren je sadržaj neorganskog fosfatnog jona označenog sa 32P. Gdje će biti znatno veći?

4. Istraživanja su pokazala da 34% ukupnog broja nukleotida ove mRNK čini gvanin, 18% uracil, 28% citozin i 20% adenin. Odredite procentualni sastav azotnih baza dvolančane DNK, čija je navedena mRNA kopija.

Opcija 2

1. Masti čine „prvu rezervu“ u energetski metabolizam a koriste se kada su rezerve ugljikohidrata iscrpljene. Međutim, u skeletnim mišićima, u prisustvu glukoze i masnih kiselina, potonje se u većoj mjeri koriste. Proteini se uvijek koriste kao izvor energije samo u krajnjoj nuždi, kada tijelo gladuje. Objasnite ove činjenice.

2. Joni teških metala (živa, olovo, itd.) i arsena lako se vezuju sulfidnim grupama proteina. Poznavajući svojstva sulfida ovih metala, objasnite šta će se desiti sa proteinima kada se kombinuju sa ovim metalima. Zašto su teški metali otrovi za organizam?

3. U reakciji oksidacije supstance A u supstancu B oslobađa se 60 kJ energije. Koliko se ATP molekula može maksimalno sintetizirati u ovoj reakciji? Kako će se iskoristiti ostatak energije?

4. Istraživanja su pokazala da 27% ukupan broj Nukleotidi ove mRNA su gvanin, 15% je uracil, 18% je citozin i 40% je adenin. Odredite procentualni sastav azotnih baza dvolančane DNK, čija je navedena mRNA kopija.

Nastavlja se

Ugljikohidrati- To su organska jedinjenja koja uključuju ugljenik, vodonik i kiseonik. Ugljikohidrati se dijele na mono-, di- i polisaharide.

Monosaharidi su jednostavni šećeri koji se sastoje od 3 ili više atoma C. Monosaharidi: glukoza, riboza i deoksiriboza. Ne hidrolizirati, može kristalizirati, rastvorljiv u vodi, slatkog okusa

Polisaharidi nastaju kao rezultat polimerizacije monosaharida. Istovremeno gube sposobnost kristalizacije i slatkast ukus. Primjer - škrob, glikogen, celuloza.

1. Energija je glavni izvor energije u ćeliji (1 gram = 17,6 kJ)

2. strukturni - dio membrana biljnih stanica (celuloza) i životinjskih stanica

3. izvor za sintezu drugih jedinjenja

4. skladištenje (glikogen - u životinjskim ćelijama, skrob - u biljnim ćelijama)

5. povezivanje

Lipidi- kompleksna jedinjenja glicerola i masnih kiselina. Nerastvorljivo u vodi, samo u organskim rastvaračima. Postoje jednostavni i složeni lipidi.

Funkcije lipida:

1. strukturni - osnova za sve ćelijske membrane

2. energija (1 g = 37,6 kJ)

3. skladištenje

4. toplotna izolacija

5. izvor intracelularne vode

ATP - jedinstvena univerzalna energetski intenzivna supstanca u stanicama biljaka, životinja i mikroorganizama. Uz pomoć ATP-a energija se akumulira i prenosi u ćeliji. ATP se sastoji od azotne baze adeina, ugljikohidrata riboze i tri ostatka fosforne kiseline. Fosfatne grupe su međusobno povezane pomoću visokoenergetskih veza. Funkcije ATP-a su prijenos energije.

Vjeverice su dominantna supstanca u svim živim organizmima. Protein je polimer čiji je monomer aminokiseline (20). Aminokiseline su povezane u proteinski molekul pomoću peptidnih veza formiranih između amino grupe jedne aminokiseline i karboksilne grupe druge. Svaka ćelija ima jedinstven skup proteina.

Postoji nekoliko nivoa organizacije proteinske molekule. Primarni struktura - sekvenca aminokiselina povezanih peptidnom vezom. Ova struktura određuje specifičnost proteina. U sekundarno Struktura molekule ima oblik spirale, njena stabilnost je osigurana vodoničnim vezama. tercijarni struktura se formira kao rezultat transformacije spirale u trodimenzionalni sferni oblik - globulu. kvartar nastaje kada se nekoliko proteinskih molekula spoji u jedan kompleks. Funkcionalna aktivnost proteina očituje se u strukturi 2,3 ili 3.

Struktura proteina se menja pod uticajem različitih hemikalija (kiselina, alkalija, alkohola i drugih) i fizičkih faktora (visoko i nisko t zračenje), enzima. Ako ove promjene sačuvaju primarnu strukturu, proces je reverzibilan i poziva se denaturacija. Uništavanje primarne strukture naziva se koagulacija(nepovratni proces razaranja proteina)

Funkcije proteina

1. strukturni

2. katalitički

3. kontraktilni (proteini aktina i miozina u mišićnim vlaknima)

4. transport (hemoglobin)

5. regulatorni (insulin)

6. signal

7. zaštitni

8. energija (1 g=17,2 kJ)

Vrste nukleinskih kiselina. Nukleinske kiseline- biopolimeri živih organizama koji sadrže fosfor, koji obezbjeđuju skladištenje i prijenos nasljednih informacija. Otkrio ih je 1869. švicarski biohemičar F. Miescher u jezgrama leukocita i sperme lososa. Nakon toga, nukleinske kiseline su pronađene u svim biljnim i životinjskim stanicama, virusima, bakterijama i gljivama.

U prirodi postoje dvije vrste nukleinskih kiselina - deoksiribonukleinska kiselina (DNK) I ribonukleinska kiselina (RNA). Razlika u nazivima objašnjava se činjenicom da molekula DNK sadrži petougljični šećer deoksiribozu, a molekula RNK ribozu.

DNK se nalazi prvenstveno u hromozomima ćelijskog jezgra (99% ukupne DNK ćelije), kao iu mitohondrijima i hloroplastima. RNK je dio ribozoma; Molekuli RNK se takođe nalaze u citoplazmi, matriksu plastida i mitohondrijama.

Nukleotidi- strukturne komponente nukleinskih kiselina. Nukleinske kiseline su biopolimeri čiji su monomeri nukleotidi.

Nukleotidi- složene supstance. Svaki nukleotid sadrži dušičnu bazu, petougljični šećer (ribozu ili deoksiribozu) i ostatak fosforne kiseline.

Postoji pet glavnih azotnih baza: adenin, gvanin, uracil, timin i citozin.

DNK. Molekul DNK se sastoji od dva polinukleotidna lanca, spiralno uvijena jedan u odnosu na drugi.

Nukleotidi molekula DNK uključuju četiri vrste azotnih baza: adenin, gvanin, timin i citocin. U polinukleotidnom lancu susjedni nukleotidi su međusobno povezani kovalentnim vezama.

Polinukleotidni lanac DNK je uvijen u obliku spirale poput spiralnog stepeništa i povezan je s drugim, komplementarnim lancem, koristeći vodikove veze nastale između adenina i timina (dvije veze), kao i gvanina i citozina (tri veze). Nukleotidi A i T, G i C se nazivaju komplementarni.

Kao rezultat toga, u bilo kojem organizmu broj adenil nukleotida je jednak broju timidil nukleotida, a broj guanil nukleotida je jednak broju citidil nukleotida. Zahvaljujući ovoj osobini, slijed nukleotida u jednom lancu određuje njihov slijed u drugom. Ova sposobnost selektivnog kombinovanja nukleotida naziva se komplementarnost, i ovo svojstvo leži u osnovi formiranja novih molekula DNK na osnovu originalnog molekula (replikacija, tj. udvostručavanje).

Kada se uslovi promene, DNK, kao i proteini, može da prođe denaturaciju, što se naziva topljenjem. Postepenim vraćanjem u normalne uslove, DNK se obnavlja.

Funkcija DNK je skladištenje, prijenos i reprodukcija genetskih informacija kroz generacije. DNK bilo koje ćelije kodira informacije o svim proteinima datog organizma, o tome koji će proteini, kojim redosledom i u kojim količinama biti sintetizovani. Redoslijed aminokiselina u proteinima zapisan je u DNK takozvanim genetskim (tripletnim) kodom.

Main imovine DNK je njegovu sposobnost repliciranja.

Replikacija - Ovo je proces samoumnožavanja molekula DNK koji se odvija pod kontrolom enzima. Replikacija se događa prije svake nuklearne podjele. Počinje tako što se spirala DNK privremeno odmotava pod dejstvom enzima DNK polimeraze. Na svakom od lanaca nastalih nakon kidanja vodoničnih veza sintetizira se po principu komplementarnosti kćerka DNK lanac. Materijal za sintezu su slobodni nukleotidi koji su prisutni u jezgri

Dakle, svaki polinukleotidni lanac igra ulogu matrice za novi komplementarni lanac (dakle, proces udvostručavanja DNK molekula se odnosi na reakcije matrična sinteza). Rezultat su dva molekula DNK, od kojih svaki ima jedan lanac koji je ostao od roditeljskog molekula (polovina), a drugi novosintetiziran.Pri tome, jedan novi lanac se sintetizira kontinuirano, a drugi - prvi u obliku kratkih fragmenata, koji su zatim ušiveni u dugi lanac specijalnim enzimom - DNK ligazom. Kao rezultat replikacije, dva nova molekula DNK su tačna kopija originalnog molekula.

Biološko značenje replikacije leži u tačnom prijenosu nasljednih informacija iz matične ćelije u ćelije kćeri, što se dešava tokom diobe somatskih ćelija.

RNA. Struktura RNA molekula je na mnogo načina slična strukturi molekula DNK. Međutim, postoji niz značajnih razlika. U molekuli RNK, nukleotidi sadrže ribozu umjesto deoksiriboze i uridil nukleotid (U) umjesto timidil nukleotida (T). Glavna razlika od DNK je u tome što je molekula RNK jednolančana. Međutim, njegovi nukleotidi su sposobni da međusobno formiraju vodikove veze (na primjer, u tRNA, rRNA molekulama), ali u ovom slučaju govorimo o unutarlančanoj vezi komplementarnih nukleotida. RNK lanci su mnogo kraći od DNK.

Postoji nekoliko vrsta RNK u ćeliji, koje se razlikuju po veličini molekula, strukturi, lokaciji u ćeliji i funkcijama:

1. Messenger RNA (mRNA) - prenosi genetske informacije od DNK do ribozoma

2. Ribosomalna RNK (rRNA) - dio ribozoma

3. 3. Transfer RNA (tRNA) - prenosi aminokiseline do ribozoma tokom sinteze proteina

Iz vašeg kursa biologije biljaka i životinja zapamtite gdje su nasljedne informacije pohranjene u ćelijama. Koje su supstance odgovorne za pohranjivanje i reprodukciju nasljednih informacija? Jesu li ove tvari iste u biljkama i životinjama?

Nukleinske kiseline i nukleotidi

Molekuli nukleinske kiseline su velike organske molekule - biopolimeri, čiji su monomeri nukleotidi. Svaki nukleotid se sastoji od tri komponente - azotne baze, monosaharida (riboza ili deoksiriboza) i ostatka ortofosfatne kiseline (slika 8.1).

Nukleinske kiseline sadrže pet tipova azotnih baza (slika 8.2). Postoji, naime, pet vrsta nukleotida: timidil (baza - timin), citidil (baza - citozin), uridil (baza - uracil), adenil (baza - adenin), guanil (baza - gvanin).

U ćelijama živih organizama pojedinačni nukleotidi se takođe koriste u različitim metaboličkim procesima kao samostalna jedinjenja.

Kada se molekule nukleinske kiseline formiraju između ostatka ortofosfatne kiseline jednog nukleotida i monosaharida drugog

formira se jaka kovalentna veza. Dakle, ovako formirane nukleinske kiseline imaju oblik lanca u kojem su nukleotidi raspoređeni jedan za drugim. Njihov broj u jednoj molekuli biopolimera može doseći nekoliko miliona.

DNK i RNK

U ćelijama živih organizama postoje dvije vrste nukleinskih kiselina - RNA (ribonukleinska kiselina) i DNK (deoksiribonukleinska kiselina). Oni se međusobno razlikuju po sastavu i strukturnim karakteristikama.

Glavna funkcija DNK i RNK je skladištenje i reprodukcija nasljednih informacija, što je olakšano strukturom njihovih molekula.

RNK pohranjuje nasljedne informacije manje pouzdano od DNK, dakle ovu metodu skladište koriste samo neki virusi.

Struktura molekula nukleinske kiseline

DNK nukleotidi uključuju monosaharid deoksiribozu i četiri azotne baze - adenin, timin, citozin i gvanin. A sami molekuli DNK obično se sastoje od dva nukleotidna lanca, koji su međusobno povezani vodoničnim vezama (slika 8.3).

RNA nukleotidi sadrže monosaharid ribozu umjesto deoksiriboze i uracil umjesto timina. Molekul RNK se obično sastoji od jednog nukleotidnog lanca, čiji različiti fragmenti međusobno formiraju vodikove veze. Tri takve veze formiraju se između gvanina i citozina, a dvije između adenina i timina ili adenina i uracila.

Molekul DNK se sastoji od dva nukleotidna lanca povezana po principu komplementarnosti: naspram svakog nukleotida jednog lanca nalazi se nukleotid drugog lanca koji mu odgovara. Dakle, naspram adenil nukleotida je timidil nukleotid, a naspram citidil nukleotida je guanil nukleotid (slika 8.4). Stoga je u molekulima DNK broj adenil nukleotida uvijek jednak broju timidil nukleotida, a broj guanil nukleotida uvijek jednak broju citidil nukleotida.

ATP i njegova uloga u životu ćelije

Ne samo RNK i DNK, već i pojedinačni nukleotidi aktivno učestvuju u životu ćelije. Posebno su važni nukleotidni spojevi sa ostacima ortofosfatne kiseline. Od jednog do tri takva ostatka mogu se vezati za nukleotid. Shodno tome, nazivaju se brojem ovih ostataka: ATP - adenozin triortofosfat (adenozin triortofosfat), GTP - gvanozin triortofosfat, ADP - adenozin diortofosfat, AMP - adenozin monoortofosfat. svi nukleotidi koji čine nukleinske kiseline su monofosfati. Tri- i difosfati takođe igraju važnu ulogu u biohemijskim procesima ćelija.

Najčešći u ćelijama živih organizama je ATP. Ima ulogu univerzalnog izvora energije za biohemijske reakcije, a također sudjeluje u procesima rasta, kretanja i reprodukcije ćelija. Veliki broj molekula ATP-a nastaje u procesima ćelijskog disanja i fotosinteze.

Pretvorba energije i reakcije fuzije u biološkim sistemima

ATP osigurava energiju za većinu procesa koji se odvijaju u stanicama. Prije svega, to su procesi sinteze organskih tvari, koji se provode uz pomoć enzima.

Da bi enzimi izvršili biohemijsku reakciju, u većini slučajeva im je potrebna energija.

Molekuli ATP-a, u interakciji s enzimima, razlažu se na dva molekula - ortofosfatnu kiselinu i ADP. Ovo oslobađa energiju:

Ovu energiju enzimi koriste za rad. Zašto ATP? Jer veza ostataka ortofosfatne kiseline u ovoj molekuli nije obična, već makroergijska (visokoenergetska) (slika 8.5). Za formiranje ove veze potrebno je mnogo energije, ali prilikom njenog razaranja energija se oslobađa u velikim količinama.

Kada se molekule ugljikohidrata, proteina i lipida u stanicama razgrađuju, oslobađa se energija. Ćelija pohranjuje ovu energiju. Da bi se to postiglo, jedan ili dva ostatka ortofosfatne kiseline se dodaju monoortofosfatnim nukleotidima (na primjer, AMP) i formiraju se molekuli di- ili triortofosfata (ADP ili ATP, respektivno). Formirane veze su visokoenergetske. dakle,

ADP sadrži jednu visokoenergetsku vezu, a ATP - dvije. Prilikom sinteze novih organskih jedinjenja, visokoenergetske veze se razaraju i daju energiju odgovarajućim procesima.

Svi ćelijski oblici života na našoj planeti sadrže i RNK i DNK u svojim ćelijama. Ali virusi sadrže samo jednu vrstu nukleinske kiseline. njihovi virioni sadrže ili RNK ili DNK ispod proteinske ljuske. Tek kada virus uđe u ćeliju domaćina, obično počinje sintetizirati i DNK i RNK.

Nukleinske kiseline su biopolimeri koji su prisutni u živim organizmima u obliku DNK i RNK. Njihovi monomeri su nukleotidi. DNK obično ima oblik dvostruke spirale, koja se sastoji od dva lanca. RNK najčešće ima oblik jednog lanca. Glavna funkcija nukleinskih kiselina je skladištenje i reprodukcija genetskih informacija. Nukleotidi su također uključeni u biohemijske procese ćelije, a ATP igra ulogu univerzalnog izvora energije za biohemijske reakcije.

Testirajte svoje znanje

1. Po čemu se DNK razlikuje od RNK? 2. Zašto su živim organizmima potrebne nukleinske kiseline? 3. Koje funkcije ATP obavlja u ćelijama? 4. Završite drugi lanac DNK po principu komplementarnosti, ako je prvi lanac ovakav: AGGTTATATCGCCTAGAATTCGGGGAA. 5*. DNK nije u stanju da bude katalizator biohemijskih reakcija. Ali neke molekule RNK (oni se zovu ribozimi) mogu biti katalizatori. S kojim se strukturnim karakteristikama ovih molekula to može povezati? 6*. Zašto su visokoenergetske veze pogodne za upotrebu u biohemijskim procesima ćelije?

Generalizacijski zadaci za temu “ Hemijski sastavćelije i biološke molekule"

U zadacima 1-9 izaberite jedan tačan odgovor.

1 Prikazano na sl. 1 struktura obavlja funkciju:

a) pohranjuje i reprodukuje nasljedne informacije

b) transportuje supstance

B) stvara zalihe hranljivih materija

d) katalizira reakcije

2) Od istih monomera kao supstanca na sl. 1, sastoji se od:

a) kolagen b) skrob c) RNK d) estrogen

3) supstanca na sl. 1 može akumulirati:

a) na vanjskoj membrani mitohondrija

b) u ćelijskom zidu kvasca

B) u ćelijama ljudske jetre

d) u hloroplastima kukuruza

4 Prikazano na sl. 2 struktura je komponenta:

a) ćelijski zid biljke

b) proteini

d) unutrašnji sloj ćelijske membrane

5) Broj 3 na sl. 2 označena:

a) karbonil grupa c) karboksilna grupa

b) hidroksilna grupa d) radikal

6) Amino grupa na sl. 2 je označeno brojem:

a) 1 b) 2 c) 3 d) 4

7) Struktura na sl. 2 je monomer:

a) nukleinska kiselina b) lipid

b) protein d) polisaharid

8) Monosaharid na sl. 3 je označeno brojem:

a) 1 b) 2 c) 3 d) 4

9) Struktura na sl. 3 je monomer:

a) nukleinska kiselina b) protein

b) lipid d) polisaharid

10 Napiši nazive grupa organskih supstanci koje uključuju molekule prikazane na slikama:

11 Razmislite strukturnu formulu molekula prikazanog na slici. Objasnite kako struktura ovog molekula omogućava da efikasno obavlja svoje funkcije.

12 Dovršite komplementarni DNK lanac: ATTGACCCGATTAGC.

13 Uspostavite korespondenciju između grupa organskih supstanci i supstanci koje im pripadaju.

Grupe supstanci

1 proteini a) progesteron

2 ugljikohidrata b) hemoglobin

3 lipida c) skrob

d) insulin

e) fruktoza

e) testosteron

Provjerite svoje znanje na temu “Hemijski sastav ćelija i biološki molekuli”.

Mini imenik

Informacije o organskim supstancama

Struktura organski molekul koristeći alanin kao primjer

Vrste veza u proteinskom molekulu

Kovalentne veze

Nastaje između atoma elemenata u molekuli supstance zbog zajedničkih elektronskih parova. Molekuli proteina sadrže peptidne i disulfidne veze. Omogućavaju snažnu hemijsku interakciju.

Peptidna veza

Peptidne veze se javljaju između karboksilne grupe (-COOH) jedne aminokiseline i amino grupe (-NH 2) druge amino kiseline.

Disulfidna veza

Disulfidna veza može se pojaviti između različitih dijelova istog polipeptidnog lanca i ona drži lanac u savijenom stanju. Ako se između dva polipeptida formira disulfidna veza, ona ih spaja u jedan molekul.

Nekovalentne veze

Proteinski molekuli sadrže vodonične veze, ionske veze i hidrofobne interakcije. Obezbeđuju slabe hemijske interakcije.

Vodikova veza

Nastaje između pozitivno nabijenih H atoma jedne funkcionalne grupe i negativno nabijenog O ili N atoma koji ima usamljeni par elektrona druge funkcionalne grupe.

Jonska veza

Nastaje između pozitivno i negativno nabijenih funkcionalnih grupa (dodatnih karboksilnih i amino grupa), koje se nalaze u radikalima lizina, arginina, histidina, asparaginske i glutaminske kiseline.

Hidrofobna

Interakcija

Nastaje između radikala hidrofobnih aminokiselina.

Ovo je udžbenički materijal