DO nukleinske kiseline uključuju visokopolimerne spojeve koji se tijekom hidrolize razgrađuju na purinske i pirimidinske baze, pentozu i fosfornu kiselinu. Nukleinske kiseline sadrže ugljik, vodik, fosfor, kisik i dušik. Postoje dvije klase nukleinskih kiselina: ribonukleinske kiseline (RNA) I deoksiribonukleinske kiseline (DNA).

Struktura i funkcije DNA

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

molekula DNA tvore dva polinukleotidna lanca, spiralno uvijena jedan oko drugog i zajedno oko zamišljene osi, tj. je dvostruka spirala (s iznimkom da neki virusi koji sadrže DNA imaju jednolančanu DNA). Promjer dvostruke spirale DNA je 2 nm, udaljenost između susjednih nukleotida je 0,34 nm, a po zavoju spirale dolazi 10 parova nukleotida. Duljina molekule može doseći nekoliko centimetara. Molekulska težina - deseci i stotine milijuna. Ukupna duljina DNA u jezgri ljudske stanice je oko 2 m. U eukariotskim stanicama DNA tvori komplekse s proteinima i ima specifičnu prostornu konformaciju.

DNA monomer - nukleotid (dezoksiribonukleotid)- sastoji se od ostataka tri tvari: 1) dušične baze, 2) monosaharida s pet ugljika (pentoze) i 3) fosforne kiseline. Dušične baze nukleinskih kiselina pripadaju razredima pirimidina i purina. DNA pirimidinske baze(imaju jedan prsten u svojoj molekuli) - timin, citozin. Purinske baze(imaju dva prstena) - adenin i gvanin.

DNA nukleotid monosaharid je deoksiriboza.

Ime nukleotida izvedeno je iz naziva odgovarajuće baze. Nukleotidi i dušične baze označeni su 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 s 5" ugljikom (koji se naziva 5" kraj), drugi završava s 3" ugljikom (3" kraj).

Nasuprot jednog lanca nukleotida nalazi se drugi lanac. Raspored nukleotida u ova dva lanca nije slučajan, već strogo definiran: timin se uvijek nalazi nasuprot adeninu jednog lanca u drugom lancu, a citozin je uvijek smješten nasuprot gvaninu; između adenina i timina nalaze se dva vodikove veze, postoje tri vodikove veze između gvanina i citozina. Obrazac prema kojem su nukleotidi različitih lanaca DNA strogo poredani (adenin – timin, gvanin – citozin) i selektivno se međusobno povezuju naziva se načelo komplementarnosti. Valja napomenuti da su J. Watson i F. Crick shvatili načelo komplementarnosti nakon što su se upoznali s radovima E. Chargaffa. E. Chargaff, proučavajući ogroman broj uzoraka tkiva i organa različitih organizama, otkrio je da u bilo kojem fragmentu DNA sadržaj ostataka gvanina uvijek točno odgovara sadržaju citozina, a adenina timinu ( "Chargaffovo pravilo"), ali tu činjenicu nije mogao objasniti.

Iz načela komplementarnosti proizlazi da slijed nukleotida jednog lanca određuje slijed nukleotida drugog.

Lanci DNA su antiparalelni (višesmjerni), tj. nukleotidi različitih lanaca nalaze se u suprotnim smjerovima, pa je, prema tome, nasuprot 3" kraju jednog lanca 5" kraj drugog. Molekula DNK se ponekad uspoređuje sa spiralnim stepenicama. "Ograda" ovog stubišta je šećerno-fosfatna okosnica (izmjenični ostaci deoksiriboze i fosforne kiseline); “koraci” su komplementarne dušične baze.

Funkcija DNA- pohranjivanje i prijenos nasljednih informacija.

replikacija DNK (reduplikacija)

- proces samodupliciranja, glavno svojstvo molekule DNA. Replikacija spada u kategoriju reakcija matrična sinteza, dolazi uz sudjelovanje enzima. Pod djelovanjem enzima molekula DNA se odmotava, a oko svakog lanca se gradi novi lanac koji djeluje kao predložak, prema principima komplementarnosti i antiparalelizma. Dakle, u svakoj DNK kćeri, jedan lanac je matični lanac, a drugi je novosintetiziran. Ova metoda sinteze naziva se polukonzervativan.

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

Sljedeći enzimi sudjeluju u replikaciji:

helikaze ("odmotavanje" DNK);
destabilizirajuće bjelančevine;
DNA topoizomeraze (rezana DNA);
DNA polimeraze (odabiru deoksiribonukleozid trifosfate i komplementarno ih pričvršćuju na lanac DNA predloška);
RNA primaze (tvore RNA početnice);
DNA ligaze (međusobno povezuju fragmente DNA).

Uz pomoć helikaza, DNA se razmrsuje u određenim dijelovima, jednolančani dijelovi DNA vezani su destabilizirajućim proteinima, a replikacijska vilica. Uz divergenciju od 10 parova nukleotida (jedan okret spirale), molekula DNA mora napraviti puni krug oko svoje osi. Kako bi spriječila ovu rotaciju, DNA topoizomeraza reže jedan lanac DNA, dopuštajući mu da se okreće oko drugog lanca.

DNA polimeraza može pričvrstiti nukleotid samo na 3" ugljik deoksiriboze prethodnog nukleotida, stoga se ovaj enzim može kretati uzduž predloška DNA u samo jednom smjeru: od 3" kraja do 5" kraja ovog predloška DNA Budući da su u matičnoj DNK lanci antiparalelni, tada se na njenim različitim lancima sklapanje polinukleotidnih lanaca kćeri odvija različito i u suprotnim smjerovima. Na lancu 3"-5", sinteza polinukleotidnog lanca kćeri odvija se bez prekida; ovaj kćer lanac će se zvati vodeći. Na lancu od 5"-3" - povremeno, u fragmentima ( fragmenti Okazakija), koji se nakon završetka replikacije DNA ligazama spajaju u jedan lanac; ovaj lanac dijete će se zvati oklijevanje (zaostajući).

Posebnost DNA polimeraze je da može započeti svoj rad tek s "sjemenke" (početnica). Ulogu "primera" obavljaju kratke RNA sekvence koje tvori enzim RNA primaza i uparene s predloškom DNA. RNA početnice uklanjaju se nakon završetka sastavljanja polinukleotidnih lanaca.

Replikacija se odvija slično u prokariota i eukariota. Brzina sinteze DNA u prokariota je za red veličine veća (1000 nukleotida u sekundi) nego u eukariota (100 nukleotida u sekundi). Replikacija počinje istodobno u nekoliko dijelova molekule DNA. Fragment DNK od jednog ishodišta replikacije do drugog tvori jedinicu replikacije - replikon.

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

Popravak ("popravak")

Reparacije je proces uklanjanja oštećenja nukleotidnog niza DNA. Provode ga posebni enzimski sustavi stanice ( popravljaju enzime). U procesu obnove strukture DNA mogu se razlikovati sljedeći stupnjevi: 1) nukleaze za popravak DNA prepoznaju i uklanjaju oštećeno područje, uslijed čega nastaje praznina u lancu DNA; 2) DNA polimeraza popunjava ovu prazninu, kopira informacije iz drugog ("dobrog") lanca; 3) DNA ligaza "povezuje" nukleotide, dovršavajući popravak.

Tri su mehanizma popravka najviše proučavana: 1) fotopopravak, 2) ekscizijski ili predreplikacijski popravak, 3) postreplikacijski popravak.

Promjene u strukturi DNA događaju se u stanici stalno pod utjecajem reaktivnih metabolita, ultraljubičastog zračenja, teških metala i njihovih soli itd. Stoga defekti u sustavima popravka povećavaju brzinu mutacijskih procesa i uzrok su nasljedne bolesti(pigmentna kseroderma, progerija itd.).

Struktura i funkcije RNA

- polimer čiji su monomeri ribonukleotidi. Za razliku od DNA, RNA se ne sastoji od dva, već od jednog polinukleotidnog lanca (s iznimkom da neki virusi koji sadrže RNA imaju dvolančanu RNA). RNA nukleotidi sposobni su međusobno stvarati vodikove veze. RNK lanci su mnogo kraći od DNK lanaca.

RNA monomer - nukleotid (ribonukleotid)- sastoji se od ostataka tri tvari: 1) dušične baze, 2) monosaharida s pet ugljika (pentoze) i 3) fosforne kiseline. Dušične baze RNK također pripadaju klasama pirimidina i purina.

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

Istaknuti tri tipa RNA: 1) informativni(glasnička) RNA - mRNA (mRNA), 2) prijevoz RNA - tRNA, 3) ribosomski RNA - rRNA.

Sve vrste RNA su nerazgranati polinukleotidi, imaju specifičnu prostornu konformaciju i sudjeluju u procesima sinteze proteina. Podaci o strukturi svih vrsta RNA pohranjeni su u DNA. Proces sinteze RNA na DNA šabloni naziva se transkripcija.

Prijenosne RNA obično sadrže 76 (od 75 do 95) nukleotida; molekularna težina - 25 000-30 000. tRNA čini oko 10% ukupnog sadržaja RNA u stanici. Funkcije tRNA: 1) transport aminokiselina do mjesta sinteze proteina, do ribosoma, 2) translacijski posrednik. U stanici se nalazi oko 40 tipova tRNA, a svaki od njih ima jedinstvenu sekvencu nukleotida. Međutim, sve tRNA imaju nekoliko intramolekularnih komplementarnih regija, zbog čega tRNA dobivaju konformaciju poput lista djeteline. Svaka tRNA ima petlju za kontakt s ribosomom (1), petlju antikodona (2), petlju za kontakt s enzimom (3), akceptorsko stablo (4) i antikodon (5). Aminokiselina se dodaje na 3" kraj akceptorskog stabla. Antikodon- tri nukleotida koji "identificiraju" kodon mRNA. Treba naglasiti da specifična tRNA može transportirati strogo definiranu aminokiselinu koja odgovara njezinom antikodonu. Specifičnost veze između aminokiseline i tRNA postiže se zahvaljujući svojstvima enzima aminoacil-tRNA sintetaze.

Ribosomska RNA sadrže 3000-5000 nukleotida; molekularna težina - 1 000 000-1 500 000. rRNA čini 80-85% ukupnog sadržaja RNA u stanici. U kompleksu s ribosomskim proteinima, rRNA tvori ribosome - organele koji provode sintezu proteina. U eukariotskim stanicama, sinteza rRNA odvija se u jezgrici. Funkcije rRNA: 1) neophodna strukturna komponenta ribosoma i, na taj način, osiguravanje funkcioniranja ribosoma; 2) osiguravanje interakcije ribosoma i tRNA; 3) početno vezanje ribosoma i inicijacijskog kodona mRNA i određivanje okvira čitanja, 4) stvaranje aktivnog središta ribosoma.

Glasničke RNA varirao u sadržaju nukleotida i molekularnoj težini (od 50 000 do 4 000 000). mRNA čini do 5% ukupnog sadržaja RNA u stanici. Funkcije mRNA: 1) prijenos genetske informacije od DNA do ribosoma, 2) matrica za sintezu proteinske molekule, 3) određivanje aminokiselinskog slijeda primarne strukture proteinske molekule.

Građa i funkcije ATP-a

Adenozin trifosforna kiselina (ATP)- univerzalni izvor i glavni akumulator energije u živim stanicama. ATP se nalazi u svim biljnim i životinjskim stanicama. Količina ATP-a je prosječno 0,04% (od mokre mase stanice), najveća količina ATP-a (0,2-0,5%) nalazi se u skeletnim mišićima.

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

Većina rada koji se događa u stanicama koristi energiju hidrolize ATP-a. U tom slučaju, kada se terminalni ostatak fosforne kiseline eliminira, ATP se transformira u ADP (adenozin difosforna kiselina), a kada se drugi ostatak fosforne kiseline eliminira, pretvara se u AMP (adenozin monofosforna kiselina). Prinos slobodne energije nakon eliminacije krajnjeg i drugog ostatka fosforne kiseline je 30,6 kJ. Eliminacija treće fosfatne skupine praćena je otpuštanjem samo 13,8 kJ. Veze između krajnjeg i drugog, drugog i prvog ostatka fosforne kiseline nazivaju se visokoenergetske (visokoenergetske).

Rezerve ATP-a se stalno obnavljaju. U stanicama svih organizama sinteza ATP-a odvija se u procesu fosforilacije, tj. adicija fosforne kiseline na ADP. Fosforilacija se događa različitim intenzitetom tijekom disanja (mitohondriji), glikolize (citoplazma) i fotosinteze (kloroplasti).

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

Ići predavanja br.3“Struktura i funkcije proteina. Enzimi"

Ići predavanja br.5„Stanična teorija. Vrste stanične organizacije"

Struktura i funkcije DNA

DNA nukleotid monosaharid je deoksiriboza.

Ime nukleotida izvedeno je iz naziva odgovarajuće baze. Nukleotidi i dušične baze označeni su velikim slovima.

Nasuprot jednog lanca nukleotida nalazi se drugi lanac. Raspored nukleotida u ta dva lanca nije slučajan, već strogo definiran: timin se uvijek nalazi nasuprot adeninu jednog lanca u drugom lancu, a citozin uvijek nasuprot gvaninu, dvije vodikove veze nastaju između adenina i timina, a tri između gvanina i citozina nastaju vodikove veze. Obrazac prema kojem su nukleotidi različitih lanaca DNA strogo poredani (adenin – timin, gvanin – citozin) i selektivno se međusobno povezuju naziva se načelo komplementarnosti. Valja napomenuti da su J. Watson i F. Crick shvatili načelo komplementarnosti nakon što su se upoznali s radovima E. Chargaffa. E. Chargaff, proučavajući ogroman broj uzoraka tkiva i organa različitih organizama, otkrio je da u bilo kojem fragmentu DNA sadržaj ostataka gvanina uvijek točno odgovara sadržaju citozina, a adenina timinu ( "Chargaffovo pravilo"), ali tu činjenicu nije mogao objasniti.

Iz načela komplementarnosti proizlazi da slijed nukleotida jednog lanca određuje slijed nukleotida drugog.

Funkcija DNA- pohranjivanje i prijenos nasljednih informacija.

replikacija DNK (reduplikacija)

- proces samodupliciranja, glavno svojstvo molekule DNA. Replikacija pripada kategoriji reakcija sinteze matriksa i odvija se uz sudjelovanje enzima. Pod djelovanjem enzima molekula DNA se odmotava, a oko svakog lanca se gradi novi lanac koji djeluje kao predložak, prema principima komplementarnosti i antiparalelizma. Dakle, u svakoj DNK kćeri, jedan lanac je matični lanac, a drugi je novosintetiziran. Ova metoda sinteze naziva se polukonzervativan.

Sljedeći enzimi sudjeluju u replikaciji:

helikaze ("odmotavanje" DNK);
destabilizirajuće bjelančevine;
DNA topoizomeraze (rezana DNA);
DNA polimeraze (odabiru deoksiribonukleozid trifosfate i komplementarno ih pričvršćuju na lanac DNA predloška);
RNA primaze (tvore RNA početnice);
DNA ligaze (međusobno povezuju fragmente DNA).

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

Popravak ("popravak")

Tri su mehanizma popravka najviše proučavana: 1) fotopopravak, 2) ekscizijski ili predreplikacijski popravak, 3) postreplikacijski popravak.

Promjene u strukturi DNA događaju se u stanici stalno pod utjecajem reaktivnih metabolita, ultraljubičastog zračenja, teških metala i njihovih soli itd. Stoga defekti u sustavima popravka povećavaju brzinu mutacijskih procesa i uzrokuju nasljedne bolesti (xeroderma pigmentosum, progeria, itd.).

Struktura i funkcije RNA

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

Istaknuti tri tipa RNA: 1) informativni(glasnička) RNA - mRNA (mRNA), 2) prijevoz RNA - tRNA, 3) ribosomski RNA - rRNA.

Građa i funkcije ATP-a

Ići predavanja br.3“Struktura i funkcije proteina. Enzimi"

Ići predavanja br.5„Stanična teorija. Vrste stanične organizacije"

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

Satovi biologije u nastavi prirodoslovlja

Napredno planiranje, 10. razred

Lekcija 19. Kemijska struktura i biološka uloga ATP-a

Oprema: tablice opće biologije, dijagram strukture molekule ATP, dijagram odnosa između plastičnog i energetskog metabolizma.

I. Provjera znanja

Provođenje biološkog diktata "Organski spojevi žive tvari"

Nastavnik čita sažetke pod brojevima, učenici u svoje bilježnice zapisuju brojeve onih sažetaka koji sadržajno odgovaraju njihovoj verziji.

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

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

4. Imaju relativno malu molekulsku masu.

5. Molekulska težina može biti od tisuća do nekoliko desetaka i stotina tisuća daltona.

6. Najveći organski spojevi molekulske mase do nekoliko desetaka i stotina milijuna daltona.

7. Imaju različite molekularne težine – od vrlo male do vrlo visoke, ovisno o tome je li tvar monomer ili polimer.

8. Sastoje se od monosaharida.

9. Sastoje se od aminokiselina.

10. Sastoje se od nukleotida.

11. Oni su esteri viših masnih kiselina.

12. Osnovna strukturna jedinica: “dušikova baza–pentoza–ostatak fosforne kiseline.”

13. Osnovna strukturna jedinica: “aminokiseline”.

14. Osnovna strukturna jedinica: “monosaharid”.

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

16. Molekule polimera građene su od istovjetnih monomera.

17. Molekule polimera građene su od sličnih, ali ne sasvim identičnih monomera.

18. Nisu polimeri.

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

20. Uz energetsku i građevinsku, obavljaju katalitičku, signalnu, transportnu, motornu i zaštitnu funkciju;

21. Pohranjuju i prenose nasljedna svojstva stanice 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 bjelančevina, nukleinskih kiselina, masti i ugljikohidrata, u živoj tvari sintetizira se i veliki broj drugih organskih spojeva. Među njima važnu ulogu ima bioenergetika stanice. adenozin trifosforna kiselina (ATP). ATP se nalazi u svim biljnim i životinjskim stanicama. U stanicama je adenozintrifosforna kiselina najčešće prisutna u obliku soli tzv adenozin trifosfati. Količina ATP-a varira i prosječno iznosi 0,04% (u stanici u prosjeku ima oko 1 milijardu molekula ATP-a). Najveću količinu ATP-a sadrže skeletni mišići (0,2–0,5%).

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

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

Ostatak fosforne kiseline se cijepa od ATP-a pod djelovanjem enzima ATP-aze. ATP ima jaku tendenciju odvajanja svoje terminalne fosfatne skupine:

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

jer to dovodi do nestanka energetski nepovoljnog elektrostatskog odbijanja između susjednih negativnih naboja. Nastali fosfat se stabilizira zbog stvaranja energetski povoljnih vodikovih veza s vodom. Raspodjela naboja u sustavu ADP + Fn postaje stabilnija nego u ATP-u. Ovom reakcijom oslobađa se 30,5 kJ (prekidom normalne kovalentne veze oslobađa se 12 kJ).

Kako bi se naglasila visoka energetska “cijena” veze fosfor-kisik u ATP-u, ona se obično označava znakom ~ i naziva makroenergetska veza. Kada se ukloni jedna molekula fosforne kiseline, ATP se pretvara u ADP (adenozin difosforna kiselina), a ako se uklone dvije molekule fosforne kiseline, ATP se pretvara u AMP (adenozin monofosforna kiselina). Cijepanje trećeg fosfata prati oslobađanje samo 13,8 kJ, tako da postoje samo dvije stvarne visokoenergetske veze u molekuli ATP-a.

2. Stvaranje ATP-a u stanici

Zaliha ATP-a u stanici je mala. Na primjer, rezerve ATP-a u mišiću dovoljne su za 20-30 kontrakcija. Ali mišić može raditi satima i proizvoditi tisuće kontrakcija. Stoga, zajedno s razgradnjom ATP-a u ADP, u stanici se mora kontinuirano odvijati reverzna sinteza. Postoji nekoliko načina sinteza ATP-a u stanicama. Upoznajmo ih.

1. Anaerobna fosforilacija. Fosforilacija je proces sinteze ATP-a iz ADP-a i fosfata niske molekulske mase (Pn). U ovom slučaju govorimo o procesima oksidacije organskih tvari bez kisika (npr. glikoliza je proces oksidacije glukoze u pirogrožđanu kiselinu bez kisika). Približno 40% energije oslobođene tijekom tih procesa (oko 200 kJ/mol glukoze) troši se na sintezu ATP-a, a ostatak se rasipa kao toplina:

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

2. Oksidativne fosforilacije je proces sinteze ATP-a korištenjem energije oksidacije organskih tvari s kisikom. Ovaj proces je otkriven početkom 1930-ih. XX. stoljeća V.A. Engelhardt. U mitohondrijima se odvijaju kisikovi procesi oksidacije organskih tvari. Približno 55% oslobođene energije u ovom slučaju (oko 2600 kJ/mol glukoze) pretvara se u energiju kemijskih veza ATP-a, a 45% se rasipa kao toplina.

Oksidativna fosforilacija mnogo je učinkovitija od anaerobne sinteze: ako se tijekom procesa glikolize pri razgradnji molekule glukoze sintetiziraju samo 2 molekule ATP-a, tada se tijekom oksidativne fosforilacije formira 36 molekula ATP-a.

3. Fotofosforilacija– proces sinteze ATP-a korištenjem energije sunčeva svjetlost. Ovaj put sinteze ATP-a karakterističan je samo za stanice sposobne za fotosintezu (zelene biljke, cijanobakterije). Energiju kvanti sunčeve svjetlosti koriste fotosintetici u svjetlosna faza fotosinteza za sintezu ATP-a.

3. Biološki značaj ATP-a

ATP je u središtu metaboličkih procesa u stanici, kao poveznica između reakcija biološke sinteze i raspada. Uloga ATP-a u stanici može se usporediti s ulogom baterije, budući da se tijekom hidrolize ATP-a oslobađa („pražnjenje“) energija potrebna za razne vitalne procese, au procesu fosforilacije („punjenja“) ATP opet akumulira energiju.

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

III. Konsolidacija znanja

Rješavanje bioloških problema

Zadatak 1. Pri brzom trčanju ubrzano dišemo i dolazi do pojačanog znojenja. Objasnite ove pojave.

Problem 2. Zašto promrzli ljudi počnu udarati i skakati na hladnoći?

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

IV. Domaća zadaća

Počnite se pripremati za test i testirajte (diktirajte testna pitanja – vidi lekciju 21).

Lekcija 20. Generalizacija znanja u odjeljku "Kemijska organizacija života"

Oprema: tablice iz opće biologije.

I. Uopćavanje znanja odjeljka

Učenici rade s pitanjima (individualno) nakon čega slijedi provjera i rasprava

1. Navedite primjere organskih spojeva koji uključuju ugljik, sumpor, fosfor, dušik, željezo, mangan.

2. Kako se može razlikovati po ionskom sastavu živa stanica od mrtvih?

3. Koje se tvari nalaze u stanici 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 organizmu?

7. Po čemu se proteini razlikuju od umjetnih polimera?

8. Po čemu se peptidi razlikuju od proteina?

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

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

11. Zašto brzina kemijske reakcije bez enzima je mala?

12. Koje tvari prenose proteini kroz staničnu membranu?

13. Po čemu se antitijela razlikuju od antigena? Sadrže li cjepiva antitijela?

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

15. Navedite primjer peptidnih hormona: kako oni sudjeluju u regulaciji staničnog metabolizma?

16. Kakva je struktura šećera s kojim pijemo čaj? Koja tri druga sinonima za ovu tvar znate?

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

18. Kolika je masa DNA u jezgri somatskih i spolnih stanica?

19. Koliko ATP-a koristi osoba dnevno?

20. Koje proteine ljudi koriste za izradu odjeće?

Primarna struktura pankreasne ribonukleaze (124 aminokiseline)

II. Domaća zadaća.

Nastavite s pripremom za test i test u dijelu “Kemijska organizacija života”.

Lekcija 21. Probna lekcija o odjeljku "Kemijska organizacija života"

I. Izvođenje usmenog ispita na pitanjima

1. Elementarni sastav stanice.

2. Značajke organogenih elemenata.

3. Struktura molekule vode. Vodikova veza i njezino značenje u "kemiji" života.

4. Svojstva i biološke funkcije vode.

5. Hidrofilne i hidrofobne tvari.

6. Kationi i njihov biološki značaj.

7. Anioni i njihov biološki značaj.

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

9. Svojstva lipida, njihove biološke funkcije.

10. Skupine ugljikohidrata, koje se razlikuju po strukturnim značajkama.

11. Biološke funkcije ugljikohidrata.

12. Elementarni sastav proteina. Aminokiseline. Stvaranje peptida.

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

14. Biološka funkcija proteina.

15. Razlike između enzima i nebioloških katalizatora.

16. Građa enzima. Koenzimi.

17. Mehanizam djelovanja enzima.

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

19. Pravila E. Chargaffa. Načelo komplementarnosti.

20. Nastanak dvolančane molekule DNA i njena spiralizacija.

21. Klase stanične RNA i njihove funkcije.

22. Razlike između DNA i RNA.

23. Replikacija DNA. Transkripcija.

24. Struktura i biološku ulogu ATP.

25. Stvaranje ATP-a u stanici.

II. Domaća zadaća

Nastavite se pripremati za test u odjeljku “Kemijska organizacija života”.

Lekcija 22. Probna lekcija o odjeljku "Kemijska organizacija života"

I. Provođenje pismenog ispita

opcija 1

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

2. Sva živa bića uglavnom se sastoje od spojeva ugljika, a analog ugljika je silicij, čiji je sadržaj Zemljina kora 300 puta više od ugljika, nalazi se u vrlo malom broju organizama. Objasnite ovu činjenicu građom i svojstvima atoma ovih elemenata.

3. U jednu ćeliju uvedene su molekule ATP obilježene radioaktivnim 32P na zadnjem, trećem ostatku fosforne kiseline, a u drugu ćeliju molekule ATP obilježene s 32P na prvom ostatku najbližem ribozi. Nakon 5 minuta izmjeren je sadržaj anorganskog fosfatnog iona obilježenog s 32P u obje stanice. Gdje će biti znatno veći?

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

opcija 2

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

2. Ioni teških metala (živa, olovo i dr.) i arsena lako se vežu sulfidnim skupinama proteina. Poznavajući svojstva sulfida ovih metala, objasnite što će se dogoditi s proteinom u kombinaciji s tim metalima. Zašto su teški metali otrovi za tijelo?

3. U reakciji oksidacije tvari A u tvar 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% ukupni broj Nukleotidi ove mRNK su gvanin, 15% uracil, 18% citozin i 40% adenin. Odredite postotni sastav dušičnih baza dvolančane DNA čija je kopija navedena mRNA.

Nastavit će se

Ugljikohidrati- To su organski spojevi koji uključuju ugljik, vodik i kisik. 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 hidrolizira, može kristalizirati, topiv u vodi, slatkog je okusa

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

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

2. strukturna – dio je membrana biljnih stanica (celuloza) i životinjskih stanica

3. izvor za sintezu drugih spojeva

4. skladištenje (glikogen - u životinjskim stanicama, škrob - u biljnim stanicama)

5. povezivanje

Lipidi- kompleksni spojevi glicerola i masnih kiselina. Netopljiv u vodi, samo u organskim otapalima. Postoje jednostavni i složeni lipidi.

Funkcije lipida:

1. strukturna – osnova za sve stanične membrane

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

3. skladištenje

4. toplinska izolacija

5. izvor unutarstanične vode

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

Vjeverice su dominantna tvar u svim živim organizmima. Protein je polimer čiji je monomer aminokiseline (20). Aminokiseline su povezane u proteinsku molekulu pomoću peptidnih veza koje se formiraju između amino skupine jedne aminokiseline i karboksilne skupine druge. Svaka stanica ima jedinstven skup proteina.

Postoji nekoliko razina organizacije proteinske molekule. Primarni struktura – niz aminokiselina povezanih peptidnom vezom. Ova struktura određuje specifičnost proteina. U sekundarni Struktura molekule ima oblik spirale, stabilnost je osigurana vodikovim vezama. Tercijarni struktura nastaje 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 mijenja se pod utjecajem raznih kemikalija (kiselina, lužina, alkohol i dr.) i fizikalnih čimbenika (visoka i niska t zračenja), enzima. Ako te promjene očuvaju primarnu strukturu, proces je reverzibilan i zove se denaturacija. Razaranje primarne strukture naziva se zgrušavanje(nepovratan proces razaranja proteina)

Funkcije proteina

1. strukturalni

2. katalitički

3. kontraktilni (proteini aktin i miozin u mišićnim vlaknima)

4. transport (hemoglobin)

5. regulatorni (inzulin)

6. signal

7. zaštitni

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

Vrste nukleinskih kiselina. Nukleinske kiseline- biopolimeri živih organizama koji sadrže fosfor, koji osiguravaju pohranu i prijenos nasljednih informacija. Otkrio ih je 1869. godine švicarski biokemičar F. Miescher u jezgri leukocita i spermi lososa. Naknadno su nukleinske kiseline pronađene u svim biljnim i životinjskim stanicama, virusima, bakterijama i gljivicama.

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

DNA se prvenstveno nalazi u kromosomima stanične jezgre (99% ukupne stanične DNA), kao i u mitohondrijima i kloroplastima. RNA je dio ribosoma; Molekule RNK također se nalaze u citoplazmi, matrici plastida i mitohondrijima.

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

Nukleotidi- složene tvari. Svaki nukleotid sadrži dušikovu bazu, šećer s pet ugljika (ribozu ili deoksiribozu) i ostatak fosforne kiseline.

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

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

Nukleotidi molekule DNA sadrže četiri vrste dušičnih baza: adenin, gvanin, timin i citocin. U polinukleotidnom lancu susjedni nukleotidi međusobno su povezani kovalentnim vezama.

Polinukleotidni lanac DNA uvijen je u obliku spirale poput spiralnih stepenica i povezan je s drugim, komplementarnim lancem, pomoću vodikovih veza koje stvaraju adenin i timin (dvije veze), te gvanin i citozin (tri veze). Nukleotidi A i T, G i C nazivaju se komplementarni.

Kao rezultat toga, u bilo kojem organizmu broj adenilnih nukleotida jednak je broju timidilnih nukleotida, a broj gvanilnih nukleotida jednak je broju citidilnih nukleotida. Zahvaljujući tom svojstvu slijed nukleotida u jednom lancu određuje njihov slijed u drugom. Ta se sposobnost selektivnog spajanja nukleotida naziva komplementarnost, a to svojstvo leži u osnovi stvaranja novih molekula DNA na temelju izvorne molekule (replikacija, tj. udvostručenje).

Kada se uvjeti promijene, DNK, poput proteina, može doživjeti denaturaciju, što se naziva taljenje. S postupnim povratkom u normalne uvjete, DNK se renaturira.

Funkcija DNA je pohranjivanje, prijenos i reprodukcija genetskih informacija kroz generacije. DNK bilo koje stanice kodira informacije o svim proteinima danog organizma, o tome koji će se proteini, kojim slijedom i u kojim količinama sintetizirati. Redoslijed aminokiselina u proteinima zapisan je u DNK takozvanim genetskim (tripletnim) kodom.

Glavni vlasništvo DNK je njegovu sposobnost repliciranja.

Replikacija - Ovo je proces samodupliciranja molekula DNK koji se odvija pod kontrolom enzima. Replikacija se događa prije svake nuklearne diobe. Započinje privremenim odmotavanjem spirale DNK pod djelovanjem enzima DNK polimeraze. Na svakom od lanaca nastalih nakon pucanja vodikovih veza sintetizira se po principu komplementarnosti lanac kćeri DNA. Materijal za sintezu su slobodni nukleotidi koji se nalaze u jezgri

Stoga svaki polinukleotidni lanac ima svoju ulogu matrice za novi komplementarni lanac (dakle, proces udvostručenja molekula DNA odnosi se na reakcije matrična sinteza). Rezultat su dvije molekule DNA, od kojih svaka ima jedan lanac koji je ostao od roditeljske molekule (polovica), a drugi je novo sintetiziran.Štoviše, jedan novi lanac sintetiziran je kontinuirano, a drugi - prvi u obliku kratkih fragmenata, koji zatim se spajaju u dugi lanac posebnim enzimom - DNA ligazom. Kao rezultat replikacije, dvije nove molekule DNA su točna kopija izvorne molekule.

Biološko značenje replikacije leži u točnom prijenosu nasljednih informacija iz stanice majke u stanice kćeri, što se događa tijekom diobe somatskih stanica.

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

Postoji nekoliko vrsta RNA u stanici, koje se razlikuju po molekularnoj veličini, strukturi, položaju u stanici i funkcijama:

1. Messenger RNA (mRNA) - prenosi genetske informacije od DNA do ribosoma

2. Ribosomska RNA (rRNA) – dio ribosoma

3. 3. Prijenosna RNA (tRNA) - prenosi aminokiseline do ribosoma tijekom sinteze proteina

Iz vašeg predmeta biologije biljaka i životinja zapamtite gdje su nasljedne informacije pohranjene u stanicama. Koje su tvari odgovorne za pohranu i reprodukciju nasljednih informacija? Jesu li te tvari iste kod biljaka i životinja?

Nukleinske kiseline i nukleotidi

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

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

U stanicama živih organizama pojedini nukleotidi također se koriste u raznim metaboličkim procesima kao samostalni spojevi.

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

nastaje jaka kovalentna veza. Stoga tako nastale nukleinske kiseline imaju oblik lanca u kojem su nukleotidi smješteni jedan za drugim. Njihov broj u jednoj molekuli biopolimera može doseći nekoliko milijuna.

DNK i RNK

U stanicama živih organizama postoje dvije vrste nukleinskih kiselina - RNA (ribonukleinska kiselina) i DNA (dezoksiribonukleinska kiselina). Međusobno se razlikuju po sastavu i strukturnim značajkama.

Glavna funkcija DNA i RNA je pohranjivanje i reprodukcija nasljednih informacija, što je omogućeno strukturom njihovih molekula.

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

Struktura molekula nukleinskih kiselina

Nukleotidi DNA uključuju monosaharid deoksiribozu i četiri dušične baze – adenin, timin, citozin i gvanin. I same molekule DNA obično se sastoje od dva nukleotidna lanca, koji su međusobno povezani vodikovim vezama (slika 8.3).

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

Molekula DNA sastoji se od dva nukleotidna lanca povezana po principu komplementarnosti: nasuprot svakom nukleotidu jednog lanca nalazi se nukleotid drugog lanca koji mu odgovara. Dakle, nasuprot adenil nukleotida nalazi se timidil nukleotid, a nasuprot citidil nukleotida gvanil nukleotid (slika 8.4). Stoga je u molekulama DNA broj adenilnih nukleotida uvijek jednak broju timidilnih nukleotida, a broj gvanilnih nukleotida uvijek je jednak broju citidilnih nukleotida.

ATP i njegova uloga u životu stanice

Ne samo RNA i DNA, već i pojedinačni nukleotidi aktivno sudjeluju u životu stanice. Osobito su važni nukleotidni spojevi s ostacima ortofosfatne kiseline. Na nukleotid mogu biti vezana od jedan do tri takva ostatka. Prema tome, nazivaju se prema broju 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 također igraju važnu ulogu u biokemijskim procesima stanica.

Najčešći u stanicama živih organizama je ATP. Ima ulogu univerzalnog izvora energije za biokemijske reakcije, a također sudjeluje u procesima rasta, kretanja i reprodukcije stanica. Velik broj molekula ATP-a nastaje u procesima staničnog disanja i fotosinteze.

Pretvorba energije i reakcije fuzije u biološkim sustavima

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 izveli biokemijsku reakciju, u većini slučajeva im je potrebna energija.

Molekule ATP-a u interakciji s enzimima razgrađuju se na dvije molekule - ortofosfatnu kiselinu i ADP. Ovo oslobađa energiju:

Tu energiju koriste enzimi za rad. Zašto ATP? Budući da veza ostataka ortofosfatne kiseline u ovoj molekuli nije obična, već makroergička (visokoenergetska) (sl. 8.5). Za stvaranje ove veze potrebno je mnogo energije, ali se prilikom njenog razaranja oslobađa velika količina energije.

Kada se molekule ugljikohidrata, proteina i lipida u stanicama razgrađuju, oslobađa se energija. Stanica pohranjuje tu energiju. Da bi se to postiglo, jedan ili dva ostatka ortofosfatne kiseline dodaju se monoortofosfatnim nukleotidima (na primjer, AMP) i formiraju se molekule di- ili triortofosfata (ADP odnosno ATP). Stvorene veze su visokoenergetske. Tako,

ADP sadrži jednu visokoenergetsku vezu, a ATP - dvije. Tijekom sinteze novih organskih spojeva, visokoenergetske veze se uništavaju i opskrbljuju odgovarajuće procese energijom.

Svi stanični oblici života na našem planetu sadrže i RNK i DNK u svojim stanicama. Ali virusi sadrže samo jednu vrstu nukleinske kiseline. njihovi virioni sadrže ili RNA ili DNA ispod proteinske ovojnice. Tek kada virus uđe u stanicu domaćina, obično počinje sintetizirati i DNA i RNA.

Nukleinske kiseline su biopolimeri koji su prisutni u živim organizmima u obliku DNA i RNA. 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 pohranjivanje i reprodukcija genetskih informacija. Nukleotidi također sudjeluju u biokemijskim procesima stanice, a ATP ima ulogu univerzalnog izvora energije za biokemijske reakcije.

Provjerite svoje znanje

1. Po čemu se DNK razlikuje od RNK? 2. Zašto su živim organizmima potrebne nukleinske kiseline? 3. Koje funkcije ATP obavlja u stanicama? 4. Dovršite drugi lanac DNK prema principu komplementarnosti, ako je prvi lanac ovakav: AGGTTATATCGCCTAGAATTCGGGGAA. 5*. DNK nije sposobna biti katalizator biokemijskih reakcija. Ali neke molekule RNK (nazivaju se ribozimi) mogu biti katalizatori. S kojim bi strukturnim značajkama ovih molekula to moglo biti povezano? 6*. Zašto su visokoenergetske veze pogodne za korištenje u biokemijskim procesima stanice?

Generalizacijski zadaci za temu “ Kemijski sastav stanice i biološke molekule"

U zadacima 1-9 odaberite jedan točan odgovor.

1 Prikazano na sl. 1 struktura obavlja funkciju:

a) pohranjuje i reproducira nasljedne informacije

b) prenosi tvari

B) stvara zalihu hranjivih tvari

d) katalizira reakcije

2) Od istih monomera kao tvar na Sl. 1, sastoji se od:

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

3) tvar na Sl. 1 može akumulirati:

a) na vanjskoj membrani mitohondrija

b) u staničnoj stijenci kvasca

B) u stanicama ljudske jetre

d) u kloroplastima kukuruza

4 Prikazano na sl. 2 struktura je komponenta:

a) stanična stijenka biljke

b) bjelančevine

d) unutarnji sloj stanične membrane

5) Broj 3 na sl. 2 naznačeno:

a) karbonilna skupina c) karboksilna skupina

b) hidroksilna skupina d) radikal

6) Amino skupina na Sl. 2 označen je 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 označen je 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 skupina organskih tvari koje uključuju molekule prikazane na slikama:

11 Razmislite strukturna formula molekula prikazana na slici. Objasnite kako struktura ove molekule omogućuje učinkovito obavljanje njezinih funkcija.

12 Dovršite komplementarni lanac DNA: ATTGACCCGATTAGC.

13 Uspostavite podudarnost između skupina organskih tvari i tvari koje im pripadaju.

Grupe tvari

1 bjelančevine a) progesteron

2 ugljikohidrata b) hemoglobin

3 lipida c) škrob

d) inzulin

e) fruktoza

e) testosteron

Provjerite svoje znanje o temi “Kemijski sastav stanica i biološke molekule.”

Mini imenik

Informacije o organskim tvarima

Struktura organska molekula koristeći alanin kao primjer

Vrste veza u proteinskoj molekuli

Kovalentne veze

Nastaje između atoma elemenata u molekuli tvari zbog zajedničkih elektronskih parova. Proteinske molekule sadrže peptidne i disulfidne veze. Osigurati snažnu kemijsku interakciju.

Peptidna veza

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

Disulfidna veza

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

Nekovalentne veze

Proteinske molekule sadrže vodikove veze, ionske veze i hidrofobne interakcije. Omogućuju slabe kemijske interakcije.

Vodikova veza

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

Ionska veza

Nastaje između pozitivno i negativno nabijenih funkcionalnih skupina (dodatne karboksilne i amino skupine), koje se nalaze u radikalima lizina, arginina, histidina, asparaginske i glutaminske kiseline.

Hidrofobno

Interakcija

Nastaje između radikala hidrofobnih aminokiselina.

Ovo je udžbenički materijal