NA nukleové kyseliny zahrnují vysokopolymerní sloučeniny, které se během hydrolýzy rozkládají na purinové a pyrimidinové báze, pentózu a kyselinu fosforečnou. Nukleové kyseliny obsahují uhlík, vodík, fosfor, kyslík a dusík. Existují dvě třídy nukleových kyselin: ribonukleové kyseliny (RNA) A deoxyribonukleové kyseliny (DNA).

Struktura a funkce DNA

DNA- polymer, jehož monomery jsou deoxyribonukleotidy. Model prostorové struktury molekuly DNA ve formě dvoušroubovice navrhli v roce 1953 J. Watson a F. Crick (k sestavení tohoto modelu použili práce M. Wilkinse, R. Franklina, E. Chargaffa ).

molekula DNA tvořené dvěma polynukleotidovými řetězci, spirálovitě stočenými kolem sebe a společně kolem pomyslné osy, tzn. je dvoušroubovice (s výjimkou, že některé viry obsahující DNA mají jednovláknovou DNA). Průměr dvojité šroubovice DNA je 2 nm, vzdálenost mezi sousedními nukleotidy je 0,34 nm a na jednu otáčku šroubovice připadá 10 nukleotidových párů. Délka molekuly může dosáhnout několika centimetrů. Molekulová hmotnost - desítky a stovky milionů. Celková délka DNA v jádře lidské buňky je asi 2 m. V eukaryotických buňkách tvoří DNA komplexy s proteiny a má specifickou prostorovou konformaci.

DNA monomer - nukleotid (deoxyribonukleotid)- skládá se ze zbytků tří látek: 1) dusíkaté báze, 2) pětiuhlíkového monosacharidu (pentózy) a 3) kyseliny fosforečné. Dusíkaté báze nukleových kyselin patří do tříd pyrimidinů a purinů. DNA pyrimidinové báze(mají jeden kruh v molekule) - thymin, cytosin. Purinové báze(mají dva kruhy) - adenin a guanin.

Nukleotidový monosacharid DNA je deoxyribóza.

Název nukleotidu je odvozen od názvu odpovídající báze. Nukleotidy a dusíkaté báze jsou označeny velkými písmeny.

Polynukleotidový řetězec se tvoří jako výsledek nukleotidových kondenzačních reakcí. V tomto případě mezi 3" uhlíkem deoxyribózového zbytku jednoho nukleotidu a zbytkem kyseliny fosforečné druhého, fosfoesterová vazba(patří do kategorie silných kovalentních vazeb). Jeden konec polynukleotidového řetězce končí 5" uhlíkem (nazývaný 5" konec), druhý končí 3" uhlíkem (3" konec).

Naproti jednomu řetězci nukleotidů je druhý řetězec. Uspořádání nukleotidů v těchto dvou řetězcích není náhodné, ale přesně definované: thymin je vždy umístěn naproti adeninu jednoho řetězce v druhém řetězci a cytosin je vždy umístěn naproti guaninu; mezi adeninem a thyminem jsou dva Vodíkové vazby mezi guaninem a cytosinem jsou tři vodíkové vazby. Vzor, podle kterého jsou nukleotidy různých řetězců DNA striktně uspořádány (adenin - thymin, guanin - cytosin) a selektivně se navzájem spojují, se nazývá tzv. princip komplementarity. Je třeba poznamenat, že J. Watson a F. Crick pochopili princip komplementarity poté, co se seznámili s díly E. Chargaffa. E. Chargaff po studiu velkého množství vzorků tkání a orgánů různých organismů zjistil, že v jakémkoli fragmentu DNA obsah guaninových zbytků vždy přesně odpovídá obsahu cytosinu a adeninu thyminu ( "Chargaffovo pravidlo"), ale tuto skutečnost nedokázal vysvětlit.

Z principu komplementarity vyplývá, že nukleotidová sekvence jednoho řetězce určuje nukleotidovou sekvenci druhého.

Řetězce DNA jsou antiparalelní (mnohosměrné), tzn. nukleotidy různých řetězců jsou umístěny v opačných směrech, a proto naproti 3" konci jednoho řetězce je 5" konec druhého. Molekula DNA je někdy přirovnávána k točitému schodišti. „Zábradlím“ tohoto schodiště je cukr-fosfátová páteř (střídající se zbytky deoxyribózy a kyseliny fosforečné); „kroky“ jsou doplňkové dusíkaté báze.

Funkce DNA- ukládání a přenos dědičných informací.

replikace DNA (reduplikace)

- proces autoduplikace, hlavní vlastnost molekuly DNA. Replikace patří do kategorie reakcí syntéza matrice, přichází za účasti enzymů. Působením enzymů se molekula DNA rozvine a kolem každého řetězce se vytvoří nový řetězec, který funguje jako templát, podle principů komplementarity a antiparalelismu. V každé dceřiné DNA je tedy jedno vlákno mateřské vlákno a druhé je nově syntetizováno. Tato metoda syntézy se nazývá polokonzervativní.

„Stavebním materiálem“ a zdrojem energie pro replikaci jsou deoxyribonukleosidtrifosfáty(ATP, TTP, GTP, CTP) obsahující tři zbytky kyseliny fosforečné. Když jsou deoxyribonukleosidtrifosfáty inkorporovány do polynukleotidového řetězce, odštěpí se dva koncové zbytky kyseliny fosforečné a uvolněná energie se využije k vytvoření fosfodiesterové vazby mezi nukleotidy.

Na replikaci se podílejí následující enzymy:

helikázy („odvinutí“ DNA);
destabilizující proteiny;
DNA topoizomerázy (řezaná DNA);
DNA polymerázy (vyberou deoxyribonukleosidtrifosfáty a komplementárně je připojí k templátovému řetězci DNA);
RNA primázy (forma RNA primerů);
DNA ligázy (spojují fragmenty DNA dohromady).

Pomocí helikáz je DNA v určitých úsecích rozpletena, jednovláknové úseky DNA jsou vázány destabilizujícími proteiny a replikační vidlice. Při divergenci 10 nukleotidových párů (jedno otočení šroubovice) musí molekula DNA provést úplnou rotaci kolem své osy. Aby se zabránilo této rotaci, DNA topoizomeráza řeže jeden řetězec DNA, což umožňuje rotaci kolem druhého vlákna.

DNA polymeráza může připojit nukleotid pouze na 3" uhlík deoxyribózy předchozího nukleotidu, proto je tento enzym schopen se pohybovat po templátové DNA pouze jedním směrem: od 3" konce k 5" konci této templátové DNA Protože v mateřské DNA jsou řetězce antiparalelní, dochází na jejích různých řetězcích k sestavení dceřiných polynukleotidových řetězců různě a v opačných směrech. Na řetězci 3"-5" probíhá syntéza dceřiného polynukleotidového řetězce bez přerušení; bude volán řetězec vedoucí. Na řetězu 5"-3" - přerušovaně, ve fragmentech ( fragmenty Okazaki), které jsou po dokončení replikace sešity do jednoho vlákna DNA ligázami; tento dětský řetězec se bude nazývat zaostávající (zaostávat).

Zvláštností DNA polymerázy je, že může začít svou práci pouze s "semena" (základní nátěr). Úlohu „primerů“ plní krátké sekvence RNA tvořené enzymem RNA primáza a spárované s templátovou DNA. RNA primery se odstraní po dokončení sestavení polynukleotidových řetězců.

Replikace probíhá podobně u prokaryot a eukaryot. Rychlost syntézy DNA u prokaryot je o řád vyšší (1000 nukleotidů za sekundu) než u eukaryot (100 nukleotidů za sekundu). Replikace začíná současně v několika částech molekuly DNA. Fragment DNA z jednoho počátku replikace do jiného tvoří replikační jednotku - replikon.

K replikaci dochází před dělením buněk. Díky této schopnosti DNA dochází k přenosu dědičné informace z mateřské buňky do dceřiných buněk.

Oprava ("oprava")

Reparace je proces eliminace poškození nukleotidové sekvence DNA. Provádí se speciálními enzymovými systémy buňky ( opravné enzymy). V procesu obnovy struktury DNA lze rozlišit následující fáze: 1) Reparační nukleázy DNA rozpoznají a odstraní poškozenou oblast, v důsledku čehož se v řetězci DNA vytvoří mezera; 2) DNA polymeráza vyplňuje tuto mezeru a kopíruje informace z druhého („dobrého“) vlákna; 3) DNA ligáza „zesítí“ nukleotidy a dokončí opravu.

Nejvíce byly prostudovány tři opravné mechanismy: 1) fotoreparace, 2) excizní nebo prereplikativní oprava, 3) postreplikativní oprava.

Ke změnám ve struktuře DNA dochází v buňce neustále pod vlivem reaktivních metabolitů, ultrafialového záření, těžkých kovů a jejich solí atd. Proto defekty v reparačních systémech zvyšují rychlost mutačních procesů a jsou příčinou dědičné choroby(xeroderma pigmentosum, progeria atd.).

Struktura a funkce RNA

- polymer, jehož monomery jsou ribonukleotidy. Na rozdíl od DNA je RNA tvořena nikoli dvěma, ale jedním polynukleotidovým řetězcem (s výjimkou, že některé viry obsahující RNA mají dvouvláknovou RNA). Nukleotidy RNA jsou schopny tvořit mezi sebou vodíkové vazby. Řetězce RNA jsou mnohem kratší než řetězce DNA.

RNA monomer - nukleotid (ribonukleotid)- skládá se ze zbytků tří látek: 1) dusíkaté báze, 2) pětiuhlíkového monosacharidu (pentózy) a 3) kyseliny fosforečné. Dusíkaté báze RNA také patří do tříd pyrimidinů a purinů.

Pyrimidinové báze RNA jsou uracil a cytosin a purinové báze jsou adenin a guanin. Nukleotidový monosacharid RNA je ribóza.

Zvýraznit tři typy RNA: 1) informační(messenger) RNA - mRNA (mRNA), 2) doprava RNA - tRNA, 3) ribozomální RNA - rRNA.

Všechny typy RNA jsou nerozvětvené polynukleotidy, mají specifickou prostorovou konformaci a účastní se procesů syntézy proteinů. Informace o struktuře všech typů RNA jsou uloženy v DNA. Proces syntézy RNA na templátu DNA se nazývá transkripce.

Přeneste RNA obvykle obsahují 76 (od 75 do 95) nukleotidů; molekulová hmotnost - 25 000-30 000. tRNA tvoří asi 10 % celkového obsahu RNA v buňce. Funkce tRNA: 1) transport aminokyselin do místa syntézy bílkovin, do ribozomů, 2) translační prostředník. V buňce se nachází asi 40 typů tRNA, z nichž každý má jedinečnou nukleotidovou sekvenci. Všechny tRNA však mají několik intramolekulárních komplementárních oblastí, díky nimž tRNA získávají konformaci podobnou jetelovému listu. Jakákoli tRNA má smyčku pro kontakt s ribozomem (1), smyčku antikodonu (2), smyčku pro kontakt s enzymem (3), akceptorový kmen (4) a antikodon (5). Aminokyselina se přidá na 3" konec akceptorového kmene. Antikodon- tři nukleotidy, které „identifikují“ kodon mRNA. Je třeba zdůraznit, že specifická tRNA může transportovat přesně definovanou aminokyselinu odpovídající jejímu antikodonu. Specifičnosti spojení mezi aminokyselinou a tRNA je dosaženo díky vlastnostem enzymu aminoacyl-tRNA syntetázy.

Ribozomální RNA obsahují 3000-5000 nukleotidů; molekulová hmotnost - 1 000 000-1 500 000. rRNA tvoří 80-85 % celkového obsahu RNA v buňce. V komplexu s ribozomálními proteiny tvoří rRNA ribozomy - organely, které provádějí syntézu proteinů. V eukaryotických buňkách probíhá syntéza rRNA v jadérkách. Funkce rRNA: 1) nezbytná strukturální složka ribozomů a tím zajištění fungování ribozomů; 2) zajištění interakce ribozomu a tRNA; 3) počáteční vazba ribozomu a iniciačního kodonu mRNA a stanovení čtecího rámce, 4) vytvoření aktivního centra ribozomu.

Messenger RNA se lišily obsahem nukleotidů a molekulovou hmotností (od 50 000 do 4 000 000). mRNA tvoří až 5 % celkového obsahu RNA v buňce. Funkce mRNA: 1) přenos genetické informace z DNA do ribozomů, 2) matrice pro syntézu molekuly proteinu, 3) určení sekvence aminokyselin primární struktury molekuly proteinu.

Struktura a funkce ATP

Kyselina adenosintrifosforečná (ATP)- univerzální zdroj a hlavní akumulátor energie v živých buňkách. ATP se nachází ve všech rostlinných a živočišných buňkách. Množství ATP je v průměru 0,04 % (vlhké hmotnosti buňky), největší množství ATP (0,2-0,5 %) se nachází v kosterních svalech.

ATP se skládá ze zbytků: 1) dusíkaté báze (adenin), 2) monosacharidu (ribózy), 3) tří kyselin fosforečných. Protože ATP neobsahuje jeden, ale tři zbytky kyseliny fosforečné, patří mezi ribonukleosidtrifosfáty.

Většina práce, která se děje v buňkách, využívá energii hydrolýzy ATP. V tomto případě, když je eliminován koncový zbytek kyseliny fosforečné, ATP se transformuje na ADP (kyselina adenosindifosforečná), a když je eliminován druhý zbytek kyseliny fosforečné, mění se na AMP (kyselina adenosinmonofosforečná). Výtěžek volné energie při eliminaci jak koncového, tak druhého zbytku kyseliny fosforečné je 30,6 kJ. Eliminace třetí fosfátové skupiny je doprovázena uvolněním pouze 13,8 kJ. Vazby mezi koncovým a druhým, druhým a prvním zbytkem kyseliny fosforečné se nazývají vysokoenergetické (vysokoenergetické).

Zásoby ATP se neustále doplňují. V buňkách všech organismů dochází k syntéze ATP v procesu fosforylace, tzn. přidání kyseliny fosforečné k ADP. K fosforylaci dochází s různou intenzitou během dýchání (mitochondrie), glykolýzy (cytoplazma) a fotosyntézy (chloroplasty).

ATP je hlavní spojnicí mezi procesy doprovázenými uvolňováním a akumulací energie a procesy probíhajícími s výdejem energie. Kromě toho je ATP spolu s dalšími ribonukleosidtrifosfáty (GTP, CTP, UTP) substrátem pro syntézu RNA.

Jít do přednášky č. 3„Struktura a funkce bílkovin. Enzymy"

Jít do přednášky č. 5„Buněčná teorie. Typy buněčné organizace"

Struktura a funkce DNA

Nukleotidový monosacharid DNA je deoxyribóza.

Název nukleotidu je odvozen od názvu odpovídající báze. Nukleotidy a dusíkaté báze jsou označeny velkými písmeny.

Naproti jednomu řetězci nukleotidů je druhý řetězec. Uspořádání nukleotidů v těchto dvou řetězcích není náhodné, ale přesně definované: thymin je vždy umístěn naproti adeninu jednoho řetězce v druhém řetězci a cytosin je vždy umístěn naproti guaninu, mezi adeninem a thyminem vznikají dvě vodíkové vazby a tři vodíkové vazby vznikají mezi guaninem a cytosinem. Vzor, podle kterého jsou nukleotidy různých řetězců DNA striktně uspořádány (adenin - thymin, guanin - cytosin) a selektivně se navzájem spojují, se nazývá tzv. princip komplementarity. Je třeba poznamenat, že J. Watson a F. Crick pochopili princip komplementarity poté, co se seznámili s díly E. Chargaffa. E. Chargaff po studiu velkého množství vzorků tkání a orgánů různých organismů zjistil, že v jakémkoli fragmentu DNA obsah guaninových zbytků vždy přesně odpovídá obsahu cytosinu a adeninu thyminu ( "Chargaffovo pravidlo"), ale tuto skutečnost nedokázal vysvětlit.

Z principu komplementarity vyplývá, že nukleotidová sekvence jednoho řetězce určuje nukleotidovou sekvenci druhého.

Funkce DNA- ukládání a přenos dědičných informací.

replikace DNA (reduplikace)

- proces autoduplikace, hlavní vlastnost molekuly DNA. Replikace patří do kategorie reakcí syntézy matrice a probíhá za účasti enzymů. Působením enzymů se molekula DNA rozvine a kolem každého řetězce se vytvoří nový řetězec, který funguje jako templát, podle principů komplementarity a antiparalelismu. V každé dceřiné DNA je tedy jedno vlákno mateřské vlákno a druhé je nově syntetizováno. Tato metoda syntézy se nazývá polokonzervativní.

Na replikaci se podílejí následující enzymy:

helikázy („odvinutí“ DNA);
destabilizující proteiny;
DNA topoizomerázy (řezaná DNA);
DNA polymerázy (vyberou deoxyribonukleosidtrifosfáty a komplementárně je připojí k templátovému řetězci DNA);
RNA primázy (forma RNA primerů);
DNA ligázy (spojují fragmenty DNA dohromady).

K replikaci dochází před dělením buněk. Díky této schopnosti DNA dochází k přenosu dědičné informace z mateřské buňky do dceřiných buněk.

Oprava ("oprava")

Nejvíce byly prostudovány tři opravné mechanismy: 1) fotoreparace, 2) excizní nebo prereplikativní oprava, 3) postreplikativní oprava.

Ke změnám ve struktuře DNA dochází v buňce neustále pod vlivem reaktivních metabolitů, ultrafialového záření, těžkých kovů a jejich solí atd. Proto defekty v reparačních systémech zvyšují rychlost mutačních procesů a způsobují dědičná onemocnění (xeroderma pigmentosum, progerie, atd.).

Struktura a funkce RNA

Pyrimidinové báze RNA jsou uracil a cytosin a purinové báze jsou adenin a guanin. Nukleotidový monosacharid RNA je ribóza.

Zvýraznit tři typy RNA: 1) informační(messenger) RNA - mRNA (mRNA), 2) doprava RNA - tRNA, 3) ribozomální RNA - rRNA.

Struktura a funkce ATP

Jít do přednášky č. 3„Struktura a funkce bílkovin. Enzymy"

Jít do přednášky č. 5„Buněčná teorie. Typy buněčné organizace"

Pokračování. Viz č. 11, 12, 13, 14, 15, 16/2005

Hodiny biologie v hodinách přírodopisu

Pokročilé plánování, třída 10

Lekce 19. Chemická struktura a biologická úloha ATP

Zařízení: tabulky z obecné biologie, schéma struktury molekuly ATP, schéma vztahu mezi plastem a energetickým metabolismem.

I. Test znalostí

Vedení biologického diktátu „Organické sloučeniny živé hmoty“

Učitel čte abstrakty pod čísly, studenti si do sešitů zapisují čísla těch abstraktů, která odpovídají obsahu jejich verze.

Možnost 1 – proteiny.
Možnost 2 – sacharidy.
Možnost 3 – lipidy.
Možnost 4 – nukleové kyseliny.

1. V čisté formě se skládají pouze z atomů C, H, O.

2. Kromě atomů C, H, O obsahují atomy N a obvykle S.

3. Kromě atomů C, H, O obsahují atomy N a P.

4. Mají relativně malou molekulovou hmotnost.

5. Molekulová hmotnost může být od tisíců do několika desítek a stovek tisíc daltonů.

6. Největší organické sloučeniny s molekulovou hmotností až několik desítek a stovek milionů daltonů.

7. Mají různé molekulové hmotnosti – od velmi malých po velmi vysoké, podle toho, zda se jedná o látku monomer nebo polymer.

8. Skládají se z monosacharidů.

9. Skládají se z aminokyselin.

10. Skládají se z nukleotidů.

11. Jsou to estery vyšších mastných kyselin.

12. Základní strukturní jednotka: „dusíková báze – pentóza – zbytek kyseliny fosforečné“.

13. Základní strukturní jednotka: „aminokyseliny“.

14. Základní strukturní jednotka: „monosacharid“.

15. Základní strukturní jednotka: „glycerol-mastná kyselina“.

16. Molekuly polymeru jsou sestaveny z identických monomerů.

17. Molekuly polymeru jsou vytvořeny z podobných, ale ne zcela identických monomerů.

18. Nejsou to polymery.

19. Plní téměř výhradně energetické, konstrukční a skladovací funkce a v některých případech i ochranné.

20. Kromě energetické a konstrukční plní funkce katalytické, signalizační, dopravní, motorické a ochranné;

21. Ukládají a předávají dědičné vlastnosti buňky a organismu.

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

II. Učení nového materiálu

1. Struktura kyseliny adenosintrifosforečné

Kromě bílkovin, nukleových kyselin, tuků a sacharidů se v živé hmotě syntetizuje velké množství dalších organických sloučenin. Mezi nimi hraje důležitou roli bioenergetika buňky. kyselina adenosintrifosforečná (ATP). ATP se nachází ve všech rostlinných a živočišných buňkách. V buňkách je kyselina adenosintrifosforečná nejčastěji přítomna ve formě solí tzv adenosintrifosfáty. Množství ATP kolísá a dosahuje v průměru 0,04 % (v průměru je v buňce asi 1 miliarda molekul ATP). Největší množství ATP je obsaženo v kosterním svalstvu (0,2–0,5 %).

Molekula ATP se skládá z dusíkaté báze - adeninu, pentózy - ribózy a tří zbytků kyseliny fosforečné, tzn. ATP je speciální adenylnukleotid. Na rozdíl od jiných nukleotidů ATP neobsahuje jeden, ale tři zbytky kyseliny fosforečné. ATP označuje makroergické látky – látky obsahující ve svých vazbách velké množství energie.

Prostorový model (A) a strukturní vzorec (B) molekuly ATP

Zbytek kyseliny fosforečné je odštěpen z ATP působením enzymů ATPázy. ATP má silnou tendenci oddělit svou terminální fosfátovou skupinu:

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

protože to vede k vymizení energeticky nepříznivého elektrostatického odpuzování mezi sousedními zápornými náboji. Vzniklý fosfát je stabilizován tvorbou energeticky výhodných vodíkových vazeb s vodou. Distribuce náboje v systému ADP + Fn se stává stabilnější než v ATP. Touto reakcí se uvolní 30,5 kJ (rozbitím normální kovalentní vazby se uvolní 12 kJ).

Aby se zdůraznily vysoké energetické „náklady“ vazby fosfor-kyslík v ATP, je obvykle označována znakem ~ a nazývána makroenergetická vazba. Když se odstraní jedna molekula kyseliny fosforečné, ATP se přemění na ADP (adenosindifosforečná kyselina), a pokud se odstraní dvě molekuly kyseliny fosforečné, ATP se přemění na AMP (adenosinmonofosforečná kyselina). Štěpení třetího fosfátu je doprovázeno uvolněním pouze 13,8 kJ, takže v molekule ATP jsou pouze dvě skutečné vysokoenergetické vazby.

2. Tvorba ATP v buňce

Zásoba ATP v buňce je malá. Například zásoby ATP ve svalu vystačí na 20–30 kontrakcí. Ale sval může pracovat hodiny a vyvolat tisíce kontrakcí. Proto spolu s rozkladem ATP na ADP musí v buňce nepřetržitě probíhat reverzní syntéza. Existuje několik způsobů Syntéza ATP v buňkách. Pojďme se s nimi seznámit.

1. Anaerobní fosforylace. Fosforylace je proces syntézy ATP z ADP a nízkomolekulárního fosfátu (Pn). V tomto případě hovoříme o bezkyslíkatých procesech oxidace organických látek (např. glykolýza je proces bezkyslíkaté oxidace glukózy na kyselinu pyrohroznovou). Přibližně 40 % energie uvolněné během těchto procesů (asi 200 kJ/mol glukózy) se spotřebuje na syntézu ATP a zbytek se rozptýlí jako teplo:

C6H12O6 + 2ADP + 2Pn ––> 2C3H403 + 2ATP + 4H.

2. Oxidační fosforylace je proces syntézy ATP využívající energii oxidace organických látek kyslíkem. Tento proces byl objeven na počátku 30. let 20. století. XX století V.A. Engelhardt. V mitochondriích probíhají kyslíkové procesy oxidace organických látek. Přibližně 55 % uvolněné energie v tomto případě (asi 2600 kJ/mol glukózy) se přemění na energii chemických vazeb ATP a 45 % se rozptýlí jako teplo.

Oxidativní fosforylace je mnohem účinnější než anaerobní syntéza: pokud se během procesu glykolýzy syntetizují pouze 2 molekuly ATP během rozpadu molekuly glukózy, pak se během oxidativní fosforylace vytvoří 36 molekul ATP.

3. Fotofosforylace– proces syntézy ATP s využitím energie sluneční světlo. Tato cesta syntézy ATP je charakteristická pouze pro buňky schopné fotosyntézy (zelené rostliny, sinice). Energii slunečních kvant využívá fotosyntetika v světelná fáze fotosyntéza k syntéze ATP.

3. Biologický význam ATP

ATP je v centru metabolických procesů v buňce a je spojnicí mezi reakcemi biologické syntézy a rozpadu. Roli ATP v buňce lze přirovnat k roli baterie, protože při hydrolýze ATP se uvolňuje energie nezbytná pro různé životně důležité procesy ("vybíjení") a v procesu fosforylace ("nabíjení") ATP opět akumuluje energii.

Díky energii uvolněné při hydrolýze ATP probíhají v buňce a těle téměř všechny životně důležité procesy: přenos nervových vzruchů, biosyntéza látek, svalové kontrakce, transport látek atd.

III. Upevňování znalostí

Řešení biologických problémů

Úkol 1. Při rychlém běhu rychle dýcháme a dochází ke zvýšenému pocení. Vysvětlete tyto jevy.

Úloha 2. Proč mrznoucí lidé začnou v mrazu dupat a skákat?

Úkol 3. Ve slavném díle I. Ilfa a E. Petrova „Dvanáct židlí“, mezi mnoha Užitečné tipy můžete také najít toto: "Zhluboka dýchejte, jste vzrušení." Pokuste se tuto radu zdůvodnit z pohledu energetických procesů probíhajících v těle.

IV. Domácí práce

Začněte se připravovat na test a testujte (nadiktujte testové otázky – viz lekce 21).

Lekce 20. Zobecnění poznatků v části „Chemická organizace života“

Zařízení: tabulky z obecné biologie.

I. Zobecnění znalostí úseku

Studenti pracují s otázkami (individuálně) s následnou kontrolou a diskusí

1. Uveďte příklady organických sloučenin, mezi které patří uhlík, síra, fosfor, dusík, železo, mangan.

2. Jak lze rozlišit podle iontového složení živá buňka z mrtvých?

3. Jaké látky se v buňce nacházejí v nerozpuštěné formě? Jaké orgány a tkáně obsahují?

4. Uveďte příklady makroprvků obsažených v aktivních místech enzymů.

5. Jaké hormony obsahují mikroprvky?

6. Jaká je role halogenů v lidském těle?

7. Jak se liší proteiny od umělých polymerů?

8. Jak se liší peptidy od proteinů?

9. Jak se nazývá bílkovina tvořící hemoglobin? Z kolika podjednotek se skládá?

10. Co je ribonukleáza? Kolik aminokyselin obsahuje? Kdy byla uměle syntetizována?

11. Proč rychlost chemické reakce bez enzymů je malý?

12. Jaké látky jsou transportovány bílkovinami přes buněčnou membránu?

13. Jak se liší protilátky od antigenů? Obsahují vakcíny protilátky?

14. Na jaké látky se v těle štěpí bílkoviny? Kolik energie se uvolní? Kde a jak se neutralizuje amoniak?

15. Uveďte příklad peptidových hormonů: jak se podílejí na regulaci buněčného metabolismu?

16. Jakou strukturu má cukr, se kterým čaj pijeme? Jaká tři další synonyma pro tuto látku znáte?

17. Proč se tuk v mléce neshromažďuje na povrchu, ale spíše ve formě suspenze?

18. Jaká je hmotnost DNA v jádře somatických a zárodečných buněk?

19. Kolik ATP spotřebuje člověk za den?

20. Jaké proteiny lidé používají k výrobě oblečení?

Primární struktura pankreatické ribonukleázy (124 aminokyselin)

II. Domácí práce.

Pokračujte v přípravě na test a test v části „Chemická organizace života“.

Lekce 21. Testovací lekce z oddílu „Chemická organizace života“

I. Provedení ústního testu na otázky

1. Elementární složení buňky.

2. Charakteristika organogenních prvků.

3. Struktura molekuly vody. Vodíková vazba a její význam v „chemii“ života.

4. Vlastnosti a biologické funkce vody.

5. Hydrofilní a hydrofobní látky.

6. Kationty a jejich biologický význam.

7. Anionty a jejich biologický význam.

8. Polymery. Biologické polymery. Rozdíly mezi periodickými a neperiodickými polymery.

9. Vlastnosti lipidů, jejich biologické funkce.

10. Skupiny sacharidů, rozlišené strukturními znaky.

11. Biologické funkce sacharidů.

12. Elementární složení bílkovin. Aminokyseliny. Tvorba peptidů.

13. Primární, sekundární, terciární a kvartérní struktury proteinů.

14. Biologická funkce bílkovin.

15. Rozdíly mezi enzymy a nebiologickými katalyzátory.

16. Struktura enzymů. Koenzymy.

17. Mechanismus účinku enzymů.

18. Nukleové kyseliny. Nukleotidy a jejich struktura. Tvorba polynukleotidů.

19. Pravidla E. Chargaffa. Princip komplementarity.

20. Vznik molekuly dvouvláknové DNA a její spirálizace.

21. Třídy buněčné RNA a jejich funkce.

22. Rozdíly mezi DNA a RNA.

23. Replikace DNA. Transkripce.

24. Struktura a biologická role ATP.

25. Tvorba ATP v buňce.

II. Domácí práce

Pokračujte v přípravě na test v části „Chemická organizace života“.

Lekce 22. Testovací lekce z oddílu „Chemická organizace života“

I. Vypracování písemného testu

Možnost 1

1. Existují tři typy aminokyselin - A, B, C. Kolik variant polypeptidových řetězců složených z pěti aminokyselin lze postavit. Uveďte prosím tyto možnosti. Budou mít tyto polypeptidy stejné vlastnosti? Proč?

2. Všechno živé sestává převážně ze sloučenin uhlíku a analogem uhlíku je křemík, jehož obsah je zemská kůra 300krát více než uhlík, který se nachází ve velmi malém počtu organismů. Vysvětlete tuto skutečnost z hlediska struktury a vlastností atomů těchto prvků.

3. Molekuly ATP označené radioaktivním 32P na posledním třetím zbytku kyseliny fosforečné byly zavedeny do jedné buňky a molekuly ATP označené 32P na prvním zbytku nejblíže ribóze byly zavedeny do druhé buňky. Po 5 minutách byl v obou buňkách změřen obsah anorganického fosfátového iontu značeného32P. Kde bude výrazně vyšší?

4. Výzkum ukázal, že 34 % z celkového počtu nukleotidů této mRNA tvoří guanin, 18 % uracil, 28 % cytosin a 20 % adenin. Určete procentuální složení dusíkatých bází dvouvláknové DNA, jejíž kopií je uvedená mRNA.

Možnost 2

1. Tuky tvoří „první rezervu“ v energetický metabolismus a používají se při vyčerpání zásob sacharidů. V kosterním svalstvu se však za přítomnosti glukózy a mastných kyselin ve větší míře využívají ty druhé. Bílkoviny se jako zdroj energie využívají vždy až v krajním případě, když tělo hladoví. Vysvětlete tato fakta.

2. Ionty těžkých kovů (rtuť, olovo atd.) a arsen jsou snadno vázány sulfidovými skupinami bílkovin. Znáte-li vlastnosti sulfidů těchto kovů, vysvětlete, co se stane s proteinem v kombinaci s těmito kovy. Proč jsou těžké kovy pro tělo jedy?

3. Při oxidační reakci látky A na látku B se uvolní 60 kJ energie. Kolik molekul ATP lze při této reakci maximálně syntetizovat? Jak se využije zbytek energie?

4. Výzkum ukázal, že 27 % celkový počet Nukleotidy této mRNA jsou guanin, 15 % uracil, 18 % cytosin a 40 % adenin. Určete procentuální složení dusíkatých bází dvouvláknové DNA, jejíž kopií je uvedená mRNA.

Pokračování příště

Sacharidy- Jedná se o organické sloučeniny, které zahrnují uhlík, vodík a kyslík. Sacharidy se dělí na mono-, di- a polysacharidy.

Monosacharidy jsou jednoduché cukry skládající se ze 3 nebo více atomů C. Monosacharidy: glukóza, ribóza a deoxyribóza. Nehydrolyzuje, může krystalizovat, rozpustný ve vodě, má sladkou chuť

Polysacharidy vznikají jako výsledek polymerace monosacharidů. Zároveň ztrácejí schopnost krystalizace a sladkou chuť. Příklad - škrob, glykogen, celulóza.

1. Energie je hlavním zdrojem energie v buňce (1 gram = 17,6 kJ)

2. strukturální - součást membrán rostlinných buněk (celulóza) a živočišných buněk

3. zdroj pro syntézu dalších sloučenin

4. zásobní (glykogen - v živočišných buňkách, škrob - v rostlinných buňkách)

5. připojení

Lipidy- komplexní sloučeniny glycerolu a mastných kyselin. Nerozpustný ve vodě, pouze v organických rozpouštědlech. Existují jednoduché a složité lipidy.

Funkce lipidů:

1. strukturální - základ pro všechny buněčné membrány

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

3. skladování

4. tepelná izolace

5. zdroj intracelulární vody

ATP - jediná univerzální energeticky náročná látka v buňkách rostlin, živočichů a mikroorganismů. Pomocí ATP se v buňce akumuluje a transportuje energie. ATP se skládá z dusíkaté báze adeinu, uhlohydrátové ribózy a tří zbytků kyseliny fosforečné. Fosfátové skupiny jsou navzájem spojeny pomocí vysokoenergetických vazeb. Funkce ATP je přenos energie.

Veverky jsou převládající látkou ve všech živých organismech. Protein je polymer, jehož monomer je aminokyseliny (20). Aminokyseliny jsou spojeny v molekule proteinu pomocí peptidových vazeb vytvořených mezi aminoskupinou jedné aminokyseliny a karboxylovou skupinou jiné. Každá buňka má unikátní sadu proteinů.

Existuje několik úrovní organizace molekuly proteinu. Hlavní struktura - sekvence aminokyselin spojených peptidovou vazbou. Tato struktura určuje specificitu proteinu. v sekundární Struktura molekuly má tvar spirály, její stabilita je zajištěna vodíkovými vazbami. Terciární struktura vzniká jako výsledek přeměny spirály do trojrozměrného kulového tvaru - globule. Kvartérní nastává, když se několik molekul proteinu spojí do jediného komplexu. Funkční aktivita proteinů se projevuje ve struktuře 2, 3 nebo 3.

Struktura bílkovin se mění pod vlivem různých chemických látek (kyseliny, zásady, alkohol a další) a fyzikálních faktorů (vysoké a nízké t záření), enzymů. Pokud tyto změny zachovají primární strukturu, proces je reverzibilní a je volán denaturace. Zničení primární struktury se nazývá koagulace(nevratný proces destrukce bílkovin)

Funkce proteinů

1. strukturální

2. katalytické

3. kontraktilní (proteiny aktinu a myosinu ve svalových vláknech)

4. transport (hemoglobin)

5. regulační (inzulin)

6. signál

7. ochranný

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

Typy nukleových kyselin. Nukleové kyseliny- fosfor obsahující biopolymery živých organismů, zajišťující ukládání a přenos dědičné informace. Objevil je v roce 1869 švýcarský biochemik F. Miescher v jádrech leukocytů a lososích spermií. Následně byly nukleové kyseliny nalezeny ve všech rostlinných a živočišných buňkách, virech, bakteriích a houbách.

V přírodě existují dva typy nukleových kyselin - deoxyribonukleová kyselina (DNA) A ribonukleová kyselina (RNA). Rozdíl v názvech se vysvětluje skutečností, že molekula DNA obsahuje pětiuhlíkový cukr deoxyribózu a molekula RNA obsahuje ribózu.

DNA se nachází především v chromozomech buněčného jádra (99 % veškeré buněčné DNA), dále v mitochondriích a chloroplastech. RNA je součástí ribozomů; Molekuly RNA jsou také obsaženy v cytoplazmě, matrici plastidů a mitochondriích.

Nukleotidy- strukturní složky nukleových kyselin. Nukleové kyseliny jsou biopolymery, jejichž monomery jsou nukleotidy.

Nukleotidy- komplexní látky. Každý nukleotid obsahuje dusíkatou bázi, pětiuhlíkový cukr (ribózu nebo deoxyribózu) a zbytek kyseliny fosforečné.

Existuje pět hlavních dusíkatých bází: adenin, guanin, uracil, thymin a cytosin.

DNA. Molekula DNA se skládá ze dvou polynukleotidových řetězců, spirálovitě stočených vůči sobě navzájem.

Nukleotidy molekuly DNA obsahují čtyři typy dusíkatých bází: adenin, guanin, thymin a cytocin. V polynukleotidovém řetězci jsou sousední nukleotidy navzájem spojeny kovalentními vazbami.

Polynukleotidový řetězec DNA je stočený do tvaru spirály jako točité schodiště a je spojen s dalším, komplementárním řetězcem, pomocí vodíkových vazeb vytvořených mezi adeninem a thyminem (dvě vazby), stejně jako guaninem a cytosinem (tři vazby). Nukleotidy A a T, G a C se nazývají komplementární.

Výsledkem je, že v jakémkoli organismu je počet adenylových nukleotidů roven počtu thymidylových nukleotidů a počet guanylových nukleotidů je roven počtu cytidylových nukleotidů. Díky této vlastnosti určuje sekvence nukleotidů v jednom řetězci jejich pořadí v druhém. Tato schopnost selektivně kombinovat nukleotidy se nazývá komplementarita, a tato vlastnost je základem tvorby nových molekul DNA založených na původní molekule (replikace, tj. zdvojnásobení).

Když se podmínky změní, DNA, stejně jako proteiny, může podstoupit denaturaci, která se nazývá tání. S postupným návratem do normálních podmínek se DNA renaturuje.

Funkce DNA je ukládání, přenos a reprodukce genetické informace po generace. DNA jakékoli buňky kóduje informace o všech proteinech daného organismu, o tom, které proteiny, v jakém pořadí a v jakém množství budou syntetizovány. Sekvence aminokyselin v bílkovinách je v DNA zapsána tzv. genetickým (tripletovým) kódem.

Hlavní vlastnictví DNA je jeho schopnost replikace.

replikace - Jedná se o proces autoduplikace molekul DNA, ke kterému dochází pod kontrolou enzymů. K replikaci dochází před každým jaderným dělením. Začíná tím, že se šroubovice DNA dočasně rozvine působením enzymu DNA polymerázy. Na každém z řetězců vzniklých po přetržení vodíkových vazeb je podle principu komplementarity syntetizován dceřiný řetězec DNA. Materiálem pro syntézu jsou volné nukleotidy, které jsou přítomny v jádře

Každý polynukleotidový řetězec tedy hraje roli matrice pro nový komplementární řetězec (proto proces zdvojení molekul DNA odkazuje na reakce syntéza matrice). Výsledkem jsou dvě molekuly DNA, z nichž každá má jeden řetězec zbylý z mateřské molekuly (polovinu) a druhý nově syntetizovaný. Navíc jeden nový řetězec je syntetizován spojitý a druhý - první ve formě krátkých fragmentů, které jsou pak do dlouhého řetězce sešity speciální enzym - DNA ligáza. V důsledku replikace jsou dvě nové molekuly DNA přesnou kopií původní molekuly.

Biologický význam replikace spočívá v přesném přenosu dědičné informace z mateřské buňky na buňky dceřiné, ke kterému dochází při dělení somatických buněk.

RNA. Struktura molekul RNA je v mnoha ohledech podobná struktuře molekul DNA. Existuje však řada podstatných rozdílů. V molekule RNA obsahují nukleotidy ribózu místo deoxyribózy a uridylnukleotid (U) místo thymidylnukleotidu (T). Hlavní rozdíl od DNA je v tom, že molekula RNA je jednovláknová. Jeho nukleotidy jsou však schopny tvořit mezi sebou vodíkové vazby (například v molekulách tRNA, rRNA), v tomto případě však hovoříme o vnitrořetězcovém spojení komplementárních nukleotidů. Řetězce RNA jsou mnohem kratší než DNA.

V buňce existuje několik typů RNA, které se liší velikostí molekul, strukturou, umístěním v buňce a funkcemi:

1. Messenger RNA (mRNA) - přenáší genetickou informaci z DNA do ribozomů

2. Ribozomální RNA (rRNA) - součást ribozomů

3. 3. Transfer RNA (tRNA) - přenáší aminokyseliny do ribozomů při syntéze bílkovin

Z vašeho kurzu biologie rostlin a zvířat si zapamatujte, kde jsou v buňkách uloženy dědičné informace. Jaké látky jsou zodpovědné za uchovávání a reprodukci dědičných informací? Jsou tyto látky stejné u rostlin a zvířat?

Nukleové kyseliny a nukleotidy

Molekuly nukleových kyselin jsou velké organické molekuly – biopolymery, jejichž monomery jsou nukleotidy. Každý nukleotid se skládá ze tří složek – dusíkaté báze, monosacharidu (ribózy nebo deoxyribózy) a zbytku kyseliny ortofosfátové (obr. 8.1).

Nukleové kyseliny obsahují pět typů dusíkatých bází (obr. 8.2). Ve skutečnosti existuje pět typů nukleotidů: thymidyl (báze - thymin), cytidyl (báze - cytosin), uridylový (báze - uracil), adenyl (základ - adenin), guanyl (základ - guanin).

V buňkách živých organismů se jednotlivé nukleotidy uplatňují také v různých metabolických procesech jako samostatné sloučeniny.

Když se tvoří molekuly nukleové kyseliny mezi zbytkem kyseliny ortofosfátové jednoho nukleotidu a monosacharidem jiného

vzniká silná kovalentní vazba. Takto vytvořené nukleové kyseliny mají tedy formu řetězce, ve kterém jsou nukleotidy umístěny postupně jeden po druhém. Jejich počet v jedné molekule biopolymeru může dosáhnout několika milionů.

DNA a RNA

V buňkách živých organismů jsou dva typy nukleových kyselin – RNA (ribonukleová kyselina) a DNA (deoxyribonukleová kyselina). Liší se od sebe složením a strukturními vlastnostmi.

Hlavní funkcí DNA a RNA je ukládání a reprodukce dědičné informace, což usnadňuje struktura jejich molekul.

RNA uchovává dědičnou informaci méně spolehlivě než DNA, takže tato metodaúložiště využívají pouze některé viry.

Struktura molekul nukleové kyseliny

Mezi DNA nukleotidy patří monosacharid deoxyribóza a čtyři dusíkaté báze – adenin, thymin, cytosin a guanin. A samotné molekuly DNA se obvykle skládají ze dvou nukleotidových řetězců, které jsou navzájem spojeny vodíkovými můstky (obr. 8.3).

Nukleotidy RNA obsahují místo deoxyribózy monosacharid ribózu a místo thyminu uracil. Molekula RNA se obvykle skládá z jednoho nukleotidového řetězce, jehož různé fragmenty mezi sebou tvoří vodíkové vazby. Tři takové vazby se tvoří mezi guaninem a cytosinem a dvě mezi adeninem a thyminem nebo adeninem a uracilem.

Molekula DNA se skládá ze dvou nukleotidových řetězců spojených podle principu komplementarity: naproti každému nukleotidu jednoho řetězce je umístěn nukleotid druhého řetězce, který mu odpovídá. Naproti adenylovému nukleotidu je tedy thymidylnukleotid a naproti cytidylovému nukleotidu je guanylový nukleotid (obr. 8.4). Proto je v molekulách DNA počet adenylových nukleotidů vždy roven počtu thymidylnukleotidů a počet guanylových nukleotidů je vždy roven počtu cytidylových nukleotidů.

ATP a jeho role v životě buňky

Na životě buňky se aktivně podílí nejen RNA a DNA, ale i jednotlivé nukleotidy. Zvláště důležité jsou nukleotidové sloučeniny se zbytky orthofosfátové kyseliny. K nukleotidu mohou být připojeny jeden až tři takové zbytky. Podle toho se nazývají podle počtu těchto zbytků: ATP - adenosintriorthofosfát (adenosintriortofosfát), GTP - guanosintriortofosfát, ADP - adenosindiorthofosfát, AMP - adenosinmonoorthofosfát. všechny nukleotidy, které tvoří nukleové kyseliny, jsou monofosfáty. Tri- a difosfáty také hrají důležitou roli v biochemických procesech buněk.

Nejběžnější v buňkách živých organismů je ATP. Hraje roli univerzálního zdroje energie pro biochemické reakce a podílí se také na procesech růstu, pohybu a reprodukce buněk. Velké množství molekul ATP vzniká v procesech buněčného dýchání a fotosyntézy.

Přeměna energie a fúzní reakce v biologických systémech

ATP poskytuje energii pro většinu procesů probíhajících v buňkách. Především se jedná o procesy syntézy organických látek, které se provádějí pomocí enzymů.

Aby mohly enzymy provést biochemickou reakci, potřebují ve většině případů energii.

Molekuly ATP se při interakci s enzymy rozpadají na dvě molekuly – kyselinu ortofosfátovou a ADP. Tím se uvolňuje energie:

Tuto energii využívají enzymy k práci. Proč ATP? Protože vazba zbytků kyseliny ortofosfátové v této molekule není běžná, ale makroergická (vysokoenergetická) (obr. 8.5). Vznik této vazby vyžaduje hodně energie, ale při její destrukci se energie uvolňuje ve velkém.

Když se molekuly sacharidů, bílkovin a lipidů v buňkách rozloží, uvolní se energie. Buňka tuto energii uchovává. K tomu se přidá jeden nebo dva zbytky kyseliny ortofosfátové k monoortofosfátovým nukleotidům (například AMP) a vytvoří se molekuly di- nebo triortofosfátů (ADP nebo ATP, v daném pořadí). Vzniklé vazby jsou vysokoenergetické. Tím pádem,

ADP obsahuje jednu vysokoenergetickou vazbu a ATP má dvě. Při syntéze nových organických sloučenin se vysokoenergetické vazby ničí a poskytují energii odpovídajícím procesům.

Všechny buněčné formy života na naší planetě obsahují ve svých buňkách jak RNA, tak DNA. Ale viry obsahují pouze jeden typ nukleové kyseliny. jejich viriony obsahují buď RNA nebo DNA pod proteinovým obalem. Teprve když virus vstoupí do hostitelské buňky, obvykle začne syntetizovat DNA i RNA.

Nukleové kyseliny jsou biopolymery, které jsou přítomny v živých organismech ve formě DNA a RNA. Jejich monomery jsou nukleotidy. DNA má obvykle tvar dvoušroubovice, skládající se ze dvou vláken. RNA má nejčastěji formu jednoho řetězce. Hlavní funkcí nukleových kyselin je ukládání a reprodukce genetické informace. Nukleotidy se také podílejí na biochemických procesech buňky a ATP hraje roli univerzálního zdroje energie pro biochemické reakce.

Otestujte si své znalosti

1. Jak se liší DNA od RNA? 2. Proč živé organismy potřebují nukleové kyseliny? 3. Jaké funkce plní ATP v buňkách? 4. Dokončete druhý řetězec DNA podle principu komplementarity, pokud je první řetězec takto: AGGTTATATCGCCTAGAATTCGGGGAA. 5*. DNA není schopna být katalyzátorem biochemických reakcí. Ale některé molekuly RNA (nazývají se ribozymy) mohou být katalyzátory. S jakými strukturálními rysy těchto molekul by to mohlo souviset? 6*. Proč jsou vysokoenergetické vazby vhodné pro použití v biochemických procesech buňky?

Zobecňující úkoly k tématu " Chemické složení buňky a biologické molekuly"

V úkolech 1-9 vyberte jednu správnou odpověď.

1 Znázorněno na Obr. 1 struktura plní funkci:

a) uchovává a reprodukuje dědičné informace

b) přenáší látky

B) vytváří zásobu živin

d) katalyzuje reakce

2) Ze stejných monomerů jako látka na Obr. 1, se skládá z:

a) kolagen b) škrob c) RNA d) estrogen

3) látka na Obr. 1 může akumulovat:

a) na vnější membráně mitochondrií

b) v buněčné stěně kvasinek

B) v lidských jaterních buňkách

d) v chloroplastech kukuřice

4 Znázorněno na Obr. 2 struktura je komponent:

a) buněčná stěna rostlin

b) bílkoviny

d) vnitřní vrstva buněčné membrány

5) Číslo 3 na Obr. 2 určené:

a) karbonylová skupina c) karboxylová skupina

b) hydroxylová skupina d) radikál

6) Aminoskupina na Obr. 2 je označeno číslem:

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

7) Struktura na Obr. 2 je monomer:

a) nukleová kyselina b) lipid

b) protein d) polysacharid

8) Monosacharid na Obr. 3 je označeno číslem:

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

9) Struktura na Obr. 3 je monomer:

a) nukleová kyselina b) bílkovina

b) lipid d) polysacharid

10 Napište názvy skupin organických látek, které obsahují molekuly zobrazené na obrázcích:

11 Zvažte strukturní vzorec molekula znázorněná na obrázku. Vysvětlete, jak struktura této molekuly umožňuje efektivně plnit své funkce.

12 Dokončete komplementární řetězec DNA: ATTGACCCGATTAGC.

13 Stanovte soulad mezi skupinami organických látek a látkami, které do nich patří.

Skupiny látek

1 bílkoviny a) progesteron

2 sacharidy b) hemoglobin

3 lipidy c) škrob

d) inzulín

e) fruktóza

e) testosteron

Otestujte si své znalosti na téma „Chemické složení buněk a biologických molekul“.

Mini-adresář

Informace o organických látkách

Struktura organická molekula za použití alaninu jako příkladu

Typy vazeb v molekule proteinu

Kovalentní vazby

Vzniká mezi atomy prvků v molekule látky díky sdíleným elektronovým párům. Molekuly proteinu obsahují peptidové a disulfidové vazby. Zajistěte silnou chemickou interakci.

Peptidová vazba

Peptidové vazby se vyskytují mezi karboxylovou skupinou (-COOH) jedné aminokyseliny a aminoskupinou (-NH 2) jiné aminokyseliny.

Disulfidová vazba

Disulfidická vazba se může vyskytovat mezi různými částmi stejného polypeptidového řetězce a udržuje řetězec v ohnutém stavu. Pokud se mezi dvěma polypeptidy vytvoří disulfidická vazba, spojí je do jedné molekuly.

Nekovalentní vazby

Molekuly proteinu obsahují vodíkové vazby, iontové vazby a hydrofobní interakce. Zajistěte slabé chemické interakce.

Vodíková vazba

Vzniká mezi kladně nabitými atomy H jedné funkční skupiny a záporně nabitým atomem O nebo N majícím osamocený pár elektronů jiné funkční skupiny.

Iontová vazba

Tvoří se mezi kladně a záporně nabitými funkčními skupinami (přídavné karboxylové a aminoskupiny), které se nacházejí v radikálech kyselin lysin, arginin, histidin, asparagová a glutamová.

Hydrofobní

Interakce

Vzniká mezi radikály hydrofobních aminokyselin.

Toto je učebnicový materiál