TIL nukleinsyrer inkluderer høypolymerforbindelser som spaltes under hydrolyse til purin- og pyrimidinbaser, pentose og fosforsyre. Nukleinsyrer inneholder karbon, hydrogen, fosfor, oksygen og nitrogen. Det er to klasser av nukleinsyrer: ribonukleinsyrer (RNA) Og deoksyribonukleinsyrer (DNA).

Struktur og funksjoner til DNA

DNA- en polymer hvis monomerer er deoksyribonukleotider. Modellen for den romlige strukturen til DNA-molekylet i form av en dobbel helix ble foreslått i 1953 av J. Watson og F. Crick (for å bygge denne modellen brukte de arbeidet til M. Wilkins, R. Franklin, E. Chargaff).

DNA-molekyl dannet av to polynukleotidkjeder, spiralformet rundt hverandre og sammen rundt en tenkt akse, dvs. er en dobbel helix (unntak - noen DNA-holdige virus har enkelttrådet DNA). Diameteren til DNA-dobbelthelixen er 2 nm, avstanden mellom tilstøtende nukleotider er 0,34 nm, og det er 10 par nukleotider per omdreining av helixen. Lengden på molekylet kan nå flere centimeter. Molekylvekt - titalls og hundrevis av millioner. Den totale lengden av DNA i den menneskelige cellekjernen er omtrent 2 m. I eukaryote celler danner DNA komplekser med proteiner og har en spesifikk romlig konformasjon.

DNA-monomer - nukleotid (deoksyribonukleotid)- består av rester av tre stoffer: 1) en nitrogenholdig base, 2) et femkarbonmonosakkarid (pentose) og 3) fosforsyre. De nitrogenholdige basene til nukleinsyrer tilhører klassene pyrimidiner og puriner. Pyrimidinbaser av DNA(har én ring i molekylet) - tymin, cytosin. Purin baser(har to ringer) - adenin og guanin.

Monosakkaridet til DNA-nukleotidet er representert av deoksyribose.

Navnet på nukleotidet er avledet fra navnet på den tilsvarende basen. Nukleotider og nitrogenholdige baser er angitt med store bokstaver.

En polynukleotidkjede dannes som et resultat av. I dette tilfellet, mellom 3 "-karbon av deoksyribose-resten til ett nukleotid og fosforsyreresten til den andre, fosfoeterbinding(tilhører kategorien sterke kovalente bindinger). Den ene enden av polynukleotidkjeden ender med en 5 "karbon (det kalles 5"-enden), den andre ender med en 3 "karbon (3"-ende).

Mot en kjede av nukleotider er en andre kjede. Arrangementet av nukleotider i disse to kjedene er ikke tilfeldig, men strengt definert: tymin er alltid lokalisert mot adenin i en kjede i den andre kjeden, og cytosin er alltid lokalisert mot guanin, to hydrogenbindinger, mellom guanin og cytosin - tre hydrogenbindinger. Mønsteret som nukleotidene til forskjellige DNA-tråder er strengt ordnet (adenin - tymin, guanin - cytosin) og selektivt kombineres med hverandre kalles prinsippet om komplementaritet. Det bør bemerkes at J. Watson og F. Crick kom til å forstå prinsippet om komplementaritet etter å ha lest verkene til E. Chargaff. E. Chargaff, etter å ha studert et stort antall prøver av vev og organer fra forskjellige organismer, fant at i ethvert DNA-fragment tilsvarer innholdet av guaninrester alltid nøyaktig innholdet av cytosin, og adenin til tymin ( "Chargaffs regel"), men han kunne ikke forklare dette faktum.

Komplementaritetsprinsippet innebærer at nukleotidsekvensen til en kjede bestemmer nukleotidsekvensen til en annen.

DNA-tråder er antiparallelle (motsatt), dvs. nukleotider av forskjellige kjeder er lokalisert i motsatte retninger, og derfor er motsatt 3 "enden av en kjede 5" enden av den andre. DNA-molekylet blir noen ganger sammenlignet med en spiraltrapp. "Rekkverket" til denne stigen er sukker-fosfat-ryggraden (vekslende rester av deoksyribose og fosforsyre); "trinn" er komplementære nitrogenholdige baser.

Funksjon av DNA- lagring og overføring av arvelig informasjon.

Replikasjon (reduplikasjon) av DNA

- prosessen med selvdobling, hovedegenskapen til DNA-molekylet. Replikering tilhører kategorien reaksjoner matrisesyntese, kommer med deltakelse av enzymer. Under påvirkning av enzymer avvikles DNA-molekylet, og rundt hver tråd som fungerer som en mal, fullføres en ny tråd i henhold til prinsippene om komplementaritet og antiparallelisme. Således, i hvert datter-DNA, er en tråd den overordnede tråden, og den andre tråden er nylig syntetisert. Denne typen syntese kalles semi-konservativ.

"Byggematerialet" og energikilden for replikering er deoksyribonukleosidtrifosfater(ATP, TTP, GTP, CTP) som inneholder tre fosforsyrerester. Når deoksyribonukleosidtrifosfater er inkludert i polynukleotidkjeden, spaltes to terminale rester av fosforsyre av, og den frigjorte energien brukes til å danne en fosfodiesterbinding mellom nukleotidene.

Følgende enzymer er involvert i replikering:

helikaser ("slapp av" DNA);
destabiliserende proteiner;
DNA topoisomeraser (kuttet DNA);
DNA-polymeraser (velg deoksyribonukleosidtrifosfater og fest dem komplementært til DNA-templatekjeden);
RNA-primers (dann RNA-primere, primere);
DNA-ligaser (sy DNA-fragmenter sammen).

Ved hjelp av helikaser blir DNA uvridd i visse regioner, enkelttrådede DNA-regioner er bundet av destabiliserende proteiner, og replikeringsgaffel. Med et avvik på 10 par nukleotider (en omdreining av helixen), må DNA-molekylet fullføre en fullstendig revolusjon rundt sin akse. For å forhindre denne rotasjonen, kutter DNA-topoisomerase en DNA-streng, slik at den kan rotere rundt den andre strengen.

DNA-polymerase kan bare feste et nukleotid til 3"-karbonet i deoksyribosen til det forrige nukleotidet, så dette enzymet er i stand til å bevege seg langs templat-DNA i bare én retning: fra 3"-enden til 5"-enden av denne mal-DNA Siden kjedene i mors DNA er antiparallelle, skjer sammenstillingen av datterpolynukleotidkjeder på forskjellige måter og i motsatte retninger på de forskjellige kjedene. denne datterkjeden vil bli kalt ledende. På kjeden 5 "-3" - periodisk, i fragmenter ( fragmenter av Okazaki), som, etter fullførelse av replikasjon med DNA-ligaser, blir smeltet sammen til en tråd; denne barnekjeden vil bli kalt henger etter (henger etter).

Et trekk ved DNA-polymerase er at det kun kan starte arbeidet med "frø" (primer). Rollen til "frø" utføres av korte RNA-sekvenser dannet med deltakelse av RNA-primaseenzymet og paret med mal-DNA. RNA-primere fjernes etter fullføring av sammenstillingen av polynukleotidkjeder.

Replikasjon fortsetter på samme måte i prokaryoter og eukaryoter. Hastigheten for DNA-syntese i prokaryoter er en størrelsesorden høyere (1000 nukleotider per sekund) enn i eukaryoter (100 nukleotider per sekund). Replikering begynner samtidig i flere regioner av DNA-molekylet. Et stykke DNA fra ett replikasjonsopphav til et annet danner en replikasjonsenhet - replikon.

Replikasjon skjer før celledeling. Takket være denne evnen til DNA utføres overføringen av arvelig informasjon fra modercellen til dattercellene.

Reparasjon ("reparasjon")

oppreisning er prosessen med å reparere skader på nukleotidsekvensen til DNA. Det utføres av spesielle enzymsystemer i cellen ( reparere enzymer). Følgende stadier kan skilles i prosessen med DNA-strukturreparasjon: 1) DNA-reparerende nukleaser gjenkjenner og fjerner det skadede området, noe som resulterer i et gap i DNA-kjeden; 2) DNA-polymerase fyller dette gapet ved å kopiere informasjon fra den andre ("gode") strengen; 3) DNA-ligase "kryssbinder" nukleotidene, og fullfører reparasjonen.

Tre reparasjonsmekanismer har blitt studert mest: 1) fotoreparasjon, 2) excise eller pre-replikativ reparasjon, 3) post-replikativ reparasjon.

Endringer i strukturen til DNA skjer i cellen konstant under påvirkning av reaktive metabolitter, ultrafiolett stråling, tungmetaller og deres salter, etc. Derfor øker defekter i reparasjonssystemer hastigheten på mutasjonsprosesser, er årsaken arvelige sykdommer(pigment xerodermi, progeria, etc.).

Struktur og funksjoner til RNA

er en polymer hvis monomerer er ribonukleotider. I motsetning til DNA, dannes RNA ikke av to, men av én polynukleotidkjede (unntak - noen RNA-holdige virus har dobbelttrådet RNA). RNA-nukleotider er i stand til å danne hydrogenbindinger med hverandre. RNA-kjeder er mye kortere enn DNA-kjeder.

RNA-monomer - nukleotid (ribonukleotid)- består av rester av tre stoffer: 1) en nitrogenholdig base, 2) et femkarbonmonosakkarid (pentose) og 3) fosforsyre. Nitrogenbasene til RNA tilhører også klassene pyrimidiner og puriner.

Pyrimidinbasene til RNA er uracil, cytosin, og purinbasene er adenin og guanin. RNA-nukleotidmonosakkaridet er representert ved ribose.

Tildele tre typer RNA: 1) informativ(matrise) RNA - mRNA (mRNA), 2) transportere RNA - tRNA, 3) ribosomalt RNA - rRNA.

Alle typer RNA er uforgrenede polynukleotider, har en spesifikk romlig konformasjon og deltar i prosessene med proteinsyntese. Informasjon om strukturen til alle typer RNA er lagret i DNA. Prosessen med RNA-syntese på en DNA-mal kalles transkripsjon.

Overfør RNA inneholder vanligvis 76 (fra 75 til 95) nukleotider; molekylvekt - 25 000-30 000. Andelen av tRNA utgjør omtrent 10 % av det totale RNA-innholdet i cellen. tRNA funksjoner: 1) transport av aminosyrer til stedet for proteinsyntese, til ribosomer, 2) translasjonsmediator. Omtrent 40 typer tRNA finnes i cellen, hver av dem har en nukleotidsekvens som bare er karakteristisk for den. Imidlertid har alle tRNA-er flere intramolekylære komplementære regioner, på grunn av hvilke tRNA-er får en konformasjon som ligner et kløverblad i form. Ethvert tRNA har en løkke for kontakt med ribosomet (1), en antikodonløkke (2), en løkke for kontakt med enzymet (3), en akseptorstamme (4) og et antikodon (5). Aminosyren er festet til 3'-enden av akseptorstammen. Antikodon- tre nukleotider som "gjenkjenner" mRNA-kodonet. Det bør understrekes at et bestemt tRNA kan transportere en strengt definert aminosyre som tilsvarer dets antikodon. Spesifisiteten til forbindelsen mellom aminosyrer og tRNA oppnås på grunn av egenskapene til enzymet aminoacyl-tRNA-syntetase.

Ribosomalt RNA inneholder 3000-5000 nukleotider; molekylvekt - 1 000 000-1 500 000. rRNA står for 80-85 % av det totale RNA-innholdet i cellen. I kombinasjon med ribosomale proteiner danner rRNA ribosomer - organeller som utfører proteinsyntese. I eukaryote celler skjer rRNA-syntese i nukleolus. rRNA funksjoner: 1) en nødvendig strukturell komponent av ribosomer og dermed sikre funksjonen til ribosomer; 2) å sikre interaksjonen mellom ribosomet og tRNA; 3) initial binding av ribosomet og mRNA-initiatorkodonet og bestemmelse av leserammen, 4) dannelse av det aktive senteret av ribosomet.

Informasjon RNA variert i nukleotidinnhold og molekylvekt (fra 50 000 til 4 000 000). Andelen mRNA utgjør opptil 5 % av det totale RNA-innholdet i cellen. Funksjoner av mRNA: 1) overføring av genetisk informasjon fra DNA til ribosomer, 2) en matrise for syntese av et proteinmolekyl, 3) bestemmelse av aminosyresekvensen til den primære strukturen til et proteinmolekyl.

Strukturen og funksjonene til ATP

Adenosintrifosforsyre (ATP) er en universell kilde og hovedakkumulator av energi i levende celler. ATP finnes i alle plante- og dyreceller. Mengden ATP er i gjennomsnitt 0,04 % (av cellens råmasse), den største mengden ATP (0,2-0,5 %) finnes i skjelettmuskulaturen.

ATP består av rester: 1) en nitrogenholdig base (adenin), 2) et monosakkarid (ribose), 3) tre fosforsyrer. Siden ATP ikke inneholder én, men tre rester av fosforsyre, tilhører den ribonukleosidtrifosfater.

For de fleste typer arbeid som skjer i celler, brukes energien til ATP-hydrolyse. Samtidig, når den terminale resten av fosforsyre spaltes, omdannes ATP til ADP (adenosin difosforsyre), når den andre fosforsyreresten spaltes, blir det AMP (adenosin monofosforsyre). Utbyttet av fri energi under eliminering av både den terminale og den andre resten av fosforsyre er 30,6 kJ hver. Spaltning av den tredje fosfatgruppen er ledsaget av frigjøring av bare 13,8 kJ. Bindingene mellom terminalen og den andre, andre og første resten av fosforsyre kalles makroergisk (høyenergi).

ATP-reservene fylles stadig opp. I cellene til alle organismer skjer ATP-syntese i prosessen med fosforylering, dvs. tilsetning av fosforsyre til ADP. Fosforylering skjer med ulik intensitet under respirasjon (mitokondrier), glykolyse (cytoplasma), fotosyntese (kloroplaster).

ATP er hovedkoblingen mellom prosesser ledsaget av frigjøring og akkumulering av energi, og prosesser som krever energi. I tillegg er ATP, sammen med andre ribonukleosidtrifosfater (GTP, CTP, UTP), et substrat for RNA-syntese.

Gå til forelesninger №3"Strukturen og funksjonen til proteiner. Enzymer»

Gå til forelesninger nummer 5"Celleteori. Typer mobilorganisasjon»

Struktur og funksjoner til DNA

Monosakkaridet til DNA-nukleotidet er representert av deoksyribose.

Navnet på nukleotidet er avledet fra navnet på den tilsvarende basen. Nukleotider og nitrogenholdige baser er angitt med store bokstaver.

Mot en kjede av nukleotider er en andre kjede. Arrangementet av nukleotider i disse to kjedene er ikke tilfeldig, men strengt definert: tymin er alltid plassert overfor adeninet til en kjede i den andre kjeden, og cytosin er alltid plassert overfor guanin, to hydrogenbindinger oppstår mellom adenin og tymin, tre hydrogen bindinger mellom guanin og cytosin. Mønsteret som nukleotidene til forskjellige DNA-tråder er strengt ordnet (adenin - tymin, guanin - cytosin) og selektivt kombineres med hverandre kalles prinsippet om komplementaritet. Det bør bemerkes at J. Watson og F. Crick kom til å forstå prinsippet om komplementaritet etter å ha lest verkene til E. Chargaff. E. Chargaff, etter å ha studert et stort antall prøver av vev og organer fra forskjellige organismer, fant at i ethvert DNA-fragment tilsvarer innholdet av guaninrester alltid nøyaktig innholdet av cytosin, og adenin til tymin ( "Chargaffs regel"), men han kunne ikke forklare dette faktum.

Komplementaritetsprinsippet innebærer at nukleotidsekvensen til en kjede bestemmer nukleotidsekvensen til en annen.

Funksjon av DNA- lagring og overføring av arvelig informasjon.

Replikasjon (reduplikasjon) av DNA

- prosessen med selvdobling, hovedegenskapen til DNA-molekylet. Replikering tilhører kategorien matrisesyntesereaksjoner og involverer enzymer. Under påvirkning av enzymer avvikles DNA-molekylet, og rundt hver tråd som fungerer som en mal, fullføres en ny tråd i henhold til prinsippene om komplementaritet og antiparallelisme. Således, i hvert datter-DNA, er en tråd den overordnede tråden, og den andre tråden er nylig syntetisert. Denne typen syntese kalles semi-konservativ.

Følgende enzymer er involvert i replikering:

helikaser ("slapp av" DNA);
destabiliserende proteiner;
DNA topoisomeraser (kuttet DNA);
DNA-polymeraser (velg deoksyribonukleosidtrifosfater og fest dem komplementært til DNA-templatekjeden);
RNA-primers (dann RNA-primere, primere);
DNA-ligaser (sy DNA-fragmenter sammen).

Replikasjon skjer før celledeling. Takket være denne evnen til DNA utføres overføringen av arvelig informasjon fra modercellen til dattercellene.

Reparasjon ("reparasjon")

Tre reparasjonsmekanismer har blitt studert mest: 1) fotoreparasjon, 2) excise eller pre-replikativ reparasjon, 3) post-replikativ reparasjon.

Endringer i strukturen til DNA skjer konstant i cellen under påvirkning av reaktive metabolitter, ultrafiolett stråling, tungmetaller og deres salter, etc. Derfor øker defekter i reparasjonssystemer hastigheten på mutasjonsprosesser og er årsaken til arvelige sykdommer (xeroderma) pigmentosa, progeria, etc.).

Struktur og funksjoner til RNA

Pyrimidinbasene til RNA er uracil, cytosin, og purinbasene er adenin og guanin. RNA-nukleotidmonosakkaridet er representert ved ribose.

Tildele tre typer RNA: 1) informativ(matrise) RNA - mRNA (mRNA), 2) transportere RNA - tRNA, 3) ribosomalt RNA - rRNA.

Strukturen og funksjonene til ATP

Gå til forelesninger №3"Strukturen og funksjonen til proteiner. Enzymer»

Gå til forelesninger nummer 5"Celleteori. Typer mobilorganisasjon»

Fortsettelse. Se nr. 11, 12, 13, 14, 15, 16/2005

Biologitimer i naturfagstimer

Avansert planlegging, klasse 10

Leksjon 19

Utstyr: tabeller om generell biologi, et diagram over strukturen til ATP-molekylet, et diagram over forholdet mellom plast og energiutveksling.

I. Kunnskapstest

Utføre en biologisk diktat "Organiske forbindelser av levende materie"

Læreren leser oppgavene under tallene, elevene skriver ned i notatboka tallene på de oppgavene som innholdsmessig passer til deres versjon.

Alternativ 1 - proteiner.
Alternativ 2 - karbohydrater.
Alternativ 3 - lipider.
Alternativ 4 - nukleinsyrer.

1. I sin rene form består de kun av C, H, O-atomer.

2. I tillegg til C-, H-, O-atomer inneholder de N- og vanligvis S-atomer.

3. I tillegg til C-, H-, O-atomene inneholder de N- og P-atomer.

4. De har en relativt liten molekylvekt.

5. Molekylvekten kan være fra tusenvis til flere titalls og hundretusener av dalton.

6. De største organiske forbindelsene med en molekylvekt på opptil flere titalls og hundrevis av millioner dalton.

7. De har forskjellig molekylvekt - fra veldig liten til veldig høy, avhengig av om stoffet er en monomer eller en polymer.

8. Består av monosakkarider.

9. Består av aminosyrer.

10. Består av nukleotider.

11. De er estere av høyere fettsyrer.

12. Grunnleggende strukturell enhet: "nitrogenholdig base - pentose - fosforsyrerest".

13. Grunnleggende strukturell enhet: "aminosyrer".

14. Grunnleggende strukturell enhet: "monosakkarid".

15. Grunnleggende strukturell enhet: "glyserol-fettsyre".

16. Polymermolekyler er bygget av de samme monomerene.

17. Polymermolekyler er bygget av lignende, men ikke helt identiske, monomerer.

18. Er ikke polymerer.

19. De utfører nesten utelukkende energi-, konstruksjons- og lagringsfunksjoner, i noen tilfeller - beskyttende.

20. I tillegg til energi og konstruksjon, utfører de katalytiske, signal-, transport-, motoriske og beskyttende funksjoner;

21. De lagrer og overfører de arvelige egenskapene til cellen og kroppen.

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

II. Lære nytt stoff

1. Strukturen til adenosintrifosforsyre

I tillegg til proteiner, nukleinsyrer, fett og karbohydrater, syntetiseres et stort antall andre organiske forbindelser i levende materie. Blant dem spilles en viktig rolle i cellens bioenergetikk adenosintrifosfat (ATP). ATP finnes i alle plante- og dyreceller. I cellene er adenosintrifosforsyre oftest tilstede i form av salter kalt adenosintrifosfater. Mengden ATP svinger og er i gjennomsnitt 0,04 % (i gjennomsnitt er det ca. 1 milliard ATP-molekyler i en celle). Den største mengden ATP finnes i skjelettmuskulaturen (0,2–0,5 %).

ATP-molekylet består av en nitrogenholdig base - adenin, pentose - ribose og tre rester av fosforsyre, dvs. ATP er et spesielt adenylnukleotid. I motsetning til andre nukleotider, inneholder ATP ikke én, men tre fosforsyrerester. ATP refererer til makroerge stoffer - stoffer som inneholder en stor mengde energi i bindingene deres.

Romlig modell (A) og strukturformel (B) for ATP-molekylet

Fra sammensetningen av ATP under påvirkning av ATPase-enzymer spaltes en rest av fosforsyre av. ATP har en sterk tendens til å løsne sin terminale fosfatgruppe:

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

fordi dette fører til at den energetisk ugunstige elektrostatiske frastøtingen mellom naboladninger forsvinner. Det resulterende fosfatet stabiliseres ved dannelse av energetisk gunstige hydrogenbindinger med vann. Ladningsfordelingen i ADP + Fn-systemet blir mer stabil enn i ATP. Som et resultat av denne reaksjonen frigjøres 30,5 kJ (når en konvensjonell kovalent binding brytes, frigjøres 12 kJ).

For å understreke den høye energi-"kostnaden" til fosfor-oksygenbindingen i ATP, er det vanlig å betegne den med tegnet ~ og kalle den en makroenergetisk binding. Når ett molekyl fosforsyre spaltes av, omdannes ATP til ADP (adenosin difosforsyre), og hvis to molekyler fosforsyre spaltes av, blir ATP omdannet til AMP (adenosinmonofosforsyre). Spaltningen av det tredje fosfatet er ledsaget av frigjøring av kun 13,8 kJ, slik at det kun er to makroerge bindinger i ATP-molekylet.

2. Dannelse av ATP i cellen

Tilførselen av ATP i cellen er liten. For eksempel, i en muskel er ATP-reserver nok til 20–30 sammentrekninger. Men en muskel kan jobbe i timevis og produsere tusenvis av sammentrekninger. Derfor, sammen med nedbrytningen av ATP til ADP, må revers syntese kontinuerlig skje i cellen. Det er flere måter ATP syntese i celler. La oss bli kjent med dem.

1. anaerob fosforylering. Fosforylering er prosessen med ATP-syntese fra ADP og fosfat med lav molekylvekt (Pn). I dette tilfellet snakker vi om oksygenfrie prosesser for oksidasjon av organiske stoffer (for eksempel er glykolyse prosessen med oksygenfri oksidasjon av glukose til pyrodruesyre). Omtrent 40 % av energien som frigjøres under disse prosessene (ca. 200 kJ / mol glukose) brukes på ATP-syntese, og resten spres i form av varme:

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

2. Oksidativ fosforylering- dette er prosessen med ATP-syntese på grunn av energien til oksidasjon av organiske stoffer med oksygen. Denne prosessen ble oppdaget på begynnelsen av 1930-tallet. Det 20. århundre V.A. Engelhardt. Oksygenprosesser for oksidasjon av organiske stoffer forekommer i mitokondrier. Omtrent 55% av energien som frigjøres i dette tilfellet (omtrent 2600 kJ / mol glukose) blir omdannet til energien til kjemiske bindinger av ATP, og 45% spres i form av varme.

Oksidativ fosforylering er mye mer effektiv enn anaerobe synteser: hvis bare 2 ATP-molekyler syntetiseres under glykolyse under nedbrytningen av et glukosemolekyl, dannes 36 ATP-molekyler under oksidativ fosforylering.

3. Fotofosforylering- prosessen med ATP-syntese på grunn av energi sollys. Denne veien for ATP-syntese er bare karakteristisk for celler som er i stand til fotosyntese (grønne planter, cyanobakterier). Energien til sollyskvanter brukes av fotosyntetikere i lett fase fotosyntese for syntese av ATP.

3. Biologisk betydning av ATP

ATP er i sentrum av metabolske prosesser i cellen, og er koblingen mellom reaksjonene av biologisk syntese og forfall. Rollen til ATP i cellen kan sammenlignes med rollen til et batteri, siden under hydrolysen av ATP frigjøres energien som er nødvendig for ulike livsprosesser ("utladning"), og i prosessen med fosforylering ("lading") akkumulerer ATP igjen energi i seg selv.

På grunn av energien som frigjøres under ATP-hydrolyse, skjer nesten alle vitale prosesser i cellen og kroppen: overføring av nerveimpulser, biosyntese av stoffer, muskelsammentrekninger, transport av stoffer, etc.

III. Konsolidering av kunnskap

Løse biologiske problemer

Oppgave 1. Når vi løper fort, puster vi ofte, det er økt svette. Forklar disse fenomenene.

Oppgave 2. Hvorfor begynner frysende mennesker å trampe og hoppe i kulden?

Oppgave 3. I det berømte verket av I. Ilf og E. Petrov "De tolv stolene" blant mange nyttige tips du kan også finne dette: "Pust dypt, du er spent." Prøv å rettferdiggjøre dette rådet fra synspunktet om energiprosessene som skjer i kroppen.

IV. Hjemmelekser

Begynn å forberede deg til prøven og prøven (dikter testspørsmål - se leksjon 21).

Leksjon 20

Utstyr: tabeller om generell biologi.

I. Generalisering av kunnskapen om seksjonen

Arbeid av studenter med spørsmål (individuelt) med etterfølgende verifisering og diskusjon

1. Gi eksempler på organiske forbindelser som inkluderer karbon, svovel, fosfor, nitrogen, jern, mangan.

2. Hvordan kan du skille ved ionisk sammensetning levende celle fra død?

3. Hvilke stoffer finnes i cellen i uoppløst form? Hvilke organer og vev inkluderer de?

4. Gi eksempler på makronæringsstoffer som inngår i de aktive sentrene til enzymer.

5. Hvilke hormoner inneholder sporstoffer?

6. Hvilken rolle har halogener i menneskekroppen?

7. Hvordan er proteiner forskjellige fra kunstige polymerer?

8. Hva er forskjellen mellom peptider og proteiner?

9. Hva heter proteinet som er en del av hemoglobin? Hvor mange underenheter består den av?

10. Hva er ribonuklease? Hvor mange aminosyrer er det i den? Når ble det kunstig syntetisert?

11. Hvorfor fart kjemiske reaksjoner liten uten enzymer?

12. Hvilke stoffer transporteres av proteiner gjennom cellemembranen?

13. Hvordan skiller antistoffer seg fra antigener? Inneholder vaksiner antistoffer?

14. Hvilke stoffer bryter ned proteiner i kroppen? Hvor mye energi frigjøres i dette tilfellet? Hvor og hvordan nøytraliseres ammoniakk?

15. Gi et eksempel på peptidhormoner: hvordan deltar de i reguleringen av cellulær metabolisme?

16. Hva er strukturen til sukker som vi drikker te med? Hvilke andre tre synonymer for dette stoffet kjenner du til?

17. Hvorfor samles ikke fett i melk på overflaten, men er i suspensjon?

18. Hva er massen av DNA i kjernen til somatiske celler og kjønnsceller?

19. Hvor mye ATP bruker en person per dag?

20. Hvilke proteiner lager folk klær av?

Primærstruktur av bukspyttkjertelribonuklease (124 aminosyrer)

II. Hjemmelekser.

Fortsett forberedelsen til testen og test i avsnittet "Kjemisk organisering av livet."

Leksjon 21

I. Gjennomføring av en muntlig prøve på spørsmål

1. Den elementære sammensetningen av cellen.

2. Egenskaper ved organogene elementer.

3. Strukturen til vannmolekylet. Hydrogenbindingen og dens betydning i livets "kjemi".

4. Vannets egenskaper og biologiske funksjoner.

5. Hydrofile og hydrofobe stoffer.

6. Kationer og deres biologiske betydning.

7. Anioner og deres biologiske betydning.

8. Polymerer. biologiske polymerer. Forskjeller mellom periodiske og ikke-periodiske polymerer.

9. Egenskaper til lipider, deres biologiske funksjoner.

10. Grupper av karbohydrater kjennetegnet ved strukturelle trekk.

11. Biologiske funksjoner av karbohydrater.

12. Elementær sammensetning av proteiner. Aminosyrer. Dannelse av peptider.

13. Primære, sekundære, tertiære og kvaternære strukturer av proteiner.

14. Biologisk funksjon av proteiner.

15. Forskjeller mellom enzymer og ikke-biologiske katalysatorer.

16. Strukturen til enzymer. Koenzymer.

17. Virkningsmekanismen til enzymer.

18. Nukleinsyrer. Nukleotider og deres struktur. Dannelse av polynukleotider.

19. Regler for E.Chargaff. Prinsippet om komplementaritet.

20. Dannelse av et dobbelttrådet DNA-molekyl og dets spiralisering.

21. Klasser av cellulært RNA og deres funksjoner.

22. Forskjeller mellom DNA og RNA.

23. DNA-replikasjon. Transkripsjon.

24. Struktur og biologisk rolle ATP.

25. Dannelsen av ATP i cellen.

II. Hjemmelekser

Fortsett forberedelsene til testen i avsnittet "Kjemisk organisering av livet."

Leksjon 22

I. Gjennomføring av en skriftlig prøve

valg 1

1. Det finnes tre typer aminosyrer - A, B, C. Hvor mange varianter av polypeptidkjeder bestående av fem aminosyrer kan bygges. Spesifiser disse alternativene. Vil disse polypeptidene ha de samme egenskapene? Hvorfor?

2. Alle levende ting består hovedsakelig av karbonforbindelser, og analogen til karbon er silisium, hvis innhold i jordskorpen 300 ganger mer enn karbon, funnet i bare noen få organismer. Forklar dette faktum i form av strukturen og egenskapene til atomene til disse elementene.

3. ATP-molekyler merket med radioaktivt 32P ved den siste, tredje fosforsyreresten ble introdusert i en celle, og ATP-molekyler merket med 32P ved den første resten nærmest ribose ble introdusert i en annen celle. Etter 5 minutter ble innholdet av uorganisk fosfation merket med 32P målt i begge cellene. Hvor blir det betydelig høyere?

4. Studier har vist at 34 % av det totale antallet nukleotider av dette mRNA er guanin, 18 % er uracil, 28 % er cytosin og 20 % er adenin. Bestem den prosentvise sammensetningen av de nitrogenholdige basene til dobbelttrådet DNA, hvorav det spesifiserte mRNA er en mugg.

Alternativ 2

1. Fett er den "første reserven" i energiutveksling og brukes når reserven av karbohydrater er oppbrukt. Men i skjelettmuskulatur, i nærvær av glukose og fettsyrer, brukes sistnevnte i større grad. Proteiner som energikilde brukes alltid kun som en siste utvei, når kroppen sulter. Forklar disse faktaene.

2. Ioner av tungmetaller (kvikksølv, bly, etc.) og arsen bindes lett av sulfidgrupper av proteiner. Kjennskap til egenskapene til sulfidene til disse metallene, forklar hva som skjer med proteinet når det kombineres med disse metallene. Hvorfor er tungmetaller giftige for kroppen?

3. Ved oksidasjonsreaksjonen av substans A til substans B frigjøres 60 kJ energi. Hvor mange ATP-molekyler kan syntetiseres maksimalt i denne reaksjonen? Hvordan skal resten av energien brukes?

4. Studier har vist at 27 % totalt antall av nukleotidene til dette mRNA er guanin, 15 % er uracil, 18 % er cytosin og 40 % er adenin. Bestem den prosentvise sammensetningen av de nitrogenholdige basene til dobbelttrådet DNA, hvorav det spesifiserte mRNA er en støpning.

Fortsettelse følger

Karbohydrater er organiske forbindelser som inneholder karbon, hydrogen og oksygen. Karbohydrater deles inn i mono-, di- og polysakkarider.

Monosakkarider - enkle sukkerarter, bestående av 3 eller flere C-atomer Monosakkarider: glukose, ribose og deoksyribose. Ikke hydrolyserbar, kan krystallisere, løselig i vann, har en søt smak

Polysakkarider dannes som et resultat av polymerisering av monosakkarider. Samtidig mister de evnen til å krystallisere, søt smak. Et eksempel er stivelse, glykogen, cellulose.

1. Energi er hovedkilden til energi i cellen (1 gram = 17,6 kJ)

2. strukturelle - er en del av membranene til planteceller (cellulose) og dyreceller

3. kilde for syntese av andre forbindelser

4. lagring (glykogen - i dyreceller, stivelse - i planteceller)

5. kobler til

Lipider- komplekse forbindelser av glyserol og fettsyrer. Uløselig i vann, kun i organiske løsemidler. Skille mellom enkle og komplekse lipider.

Lipidfunksjoner:

1. strukturell - grunnlaget for alle cellemembraner

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

3. lagring

4. termisk isolasjon

5. kilde til intracellulært vann

ATP - et enkelt universelt energikrevende stoff i cellene til planter, dyr og mikroorganismer. Ved hjelp av ATP lagres og transporteres energi i cellen. ATP består av den nitrogenholdige basen adein, karbohydratet ribose og tre fosforsyrerester. Fosfatgrupper er sammenkoblet ved hjelp av makroerge bindinger. Funksjonene til ATP er overføring av energi.

Ekorn er det dominerende stoffet i alle levende organismer. Protein er en polymer hvis monomer er aminosyrer (20). Aminosyrer er koblet sammen i et proteinmolekyl ved hjelp av peptidbindinger dannet mellom aminogruppen til en aminosyre og karboksylgruppen til en annen. Hver celle har et unikt sett med proteiner.

Det er flere nivåer av organisering av et proteinmolekyl. Hoved struktur - en sekvens av aminosyrer forbundet med en peptidbinding. Denne strukturen bestemmer spesifisiteten til proteinet. I sekundær strukturen til molekylet har form av en spiral, stabiliteten er gitt av hydrogenbindinger. Tertiær strukturen er dannet som et resultat av transformasjonen av helixen til en tredimensjonal sfærisk form - en kule. Kvartær oppstår når flere proteinmolekyler kombineres til et enkelt kompleks. Den funksjonelle aktiviteten til proteiner manifesteres i strukturen 2, 3 eller 3.

Strukturen til proteiner endres under påvirkning av ulike kjemikalier (syrer, alkalier, alkohol og andre) og fysiske faktorer (høy og lav t, stråling), enzymer. Hvis disse endringene bevarer den primære strukturen, er prosessen reversibel og kalles denaturering.Ødeleggelsen av primærstrukturen kalles koagulasjon(irreversibel proteinnedbrytningsprosess)

Funksjoner av proteiner

1. strukturell

2. katalytisk

3. kontraktile (proteiner aktin og myosin i muskelfibre)

4. transport (hemoglobin)

5. regulatorisk (insulin)

6. signal

7. beskyttende

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

Typer nukleinsyrer. Nukleinsyrer- fosforholdige biopolymerer av levende organismer som gir lagring og overføring av arvelig informasjon. De ble oppdaget i 1869 av den sveitsiske biokjemikeren F. Miescher i kjernene til leukocytter, laksespermatozoer. Deretter ble det funnet nukleinsyrer i alle plante- og dyreceller, virus, bakterier og sopp.

I naturen er det to typer nukleinsyrer - deoksyribonukleinsyre (DNA) Og ribonukleinsyre (RNA). Forskjellen i navn forklares med at DNA-molekylet inneholder femkarbonsukkeret deoksyribose, og RNA-molekylet inneholder ribose.

DNA befinner seg hovedsakelig i kromosomene i cellekjernen (99 % av det totale celle-DNA), samt i mitokondrier og kloroplaster. RNA er en del av ribosomer; RNA-molekyler finnes også i cytoplasma, matriks av plastider og mitokondrier.

Nukleotider- strukturelle komponenter i nukleinsyrer. Nukleinsyrer er biopolymerer hvis monomerer er nukleotider.

Nukleotider- komplekse stoffer. Hvert nukleotid består av en nitrogenholdig base, et femkarbonsukker (ribose eller deoksyribose) og en fosforsyrerest.

Det er fem hovednitrogenholdige baser: adenin, guanin, uracil, tymin og cytosin.

DNA. DNA-molekylet består av to polynukleotidkjeder spiralformet vridd i forhold til hverandre.

Sammensetningen av nukleotidene til DNA-molekylet inkluderer fire typer nitrogenholdige baser: adenin, guanin, tymin og cytocin. I en polynukleotidkjede er tilstøtende nukleotider forbundet med kovalente bindinger.

Polynukleotidkjeden av DNA er vridd i form av en spiral som en spiraltrapp og koblet til en annen, komplementær kjede til den ved hjelp av hydrogenbindinger dannet mellom adenin og tymin (to bindinger), samt guanin og cytosin (tre bindinger). Nukleotidene A og T, G og C kalles komplementære.

Som et resultat, i enhver organisme, er antall adenylnukleotider lik antall tymidyl, og antall guanylnukleotider er lik antall cytidyl. På grunn av denne egenskapen bestemmer sekvensen av nukleotider i en kjede deres sekvens i en annen. Denne evnen til å selektivt kombinere nukleotider kalles komplementaritet, og denne egenskapen ligger til grunn for dannelsen av nye DNA-molekyler basert på det opprinnelige molekylet (replikasjoner, dvs. dobling).

Når forholdene endres, kan DNA, som proteiner, gjennomgå denaturering, som kalles smelting. Med en gradvis tilbakevending til normale forhold, renatureres DNA.

Funksjon av DNA er lagring, overføring og reproduksjon i en rekke generasjoner av genetisk informasjon. DNAet til enhver celle koder for informasjon om alle proteinene til en gitt organisme, om hvilke proteiner, i hvilken rekkefølge og i hvilken mengde som skal syntetiseres. Sekvensen av aminosyrer i proteiner registreres i DNA ved den såkalte genetiske (triplett) koden.

Hoved eiendom DNA er dens evne til å replikere.

Replikering - Dette er prosessen med selvduplisering av DNA-molekyler, som skjer under kontroll av enzymer. Replikering skjer før hver kjernefysisk divisjon. Det begynner med det faktum at DNA-spiralen er midlertidig avviklet under påvirkning av DNA-polymerase-enzymet. På hver av kjedene som dannes etter brudd av hydrogenbindinger, syntetiseres en datterstreng av DNA i henhold til komplementaritetsprinsippet. Materialet for syntese er de frie nukleotidene som er i kjernen.

Dermed spiller hver polynukleotidkjede rollen matriser for en ny komplementær tråd (derfor refererer prosessen med å doble DNA-molekyler til reaksjonene matrisesyntese). Resultatet er to DNA-molekyler, som hver "en kjede forblir fra modermolekylet (halvparten), og den andre er nylig syntetisert. Dessuten syntetiseres en ny kjede kontinuerlig, og den andre - først i form av korte fragmenter, som deretter sys inn i en lang kjede et spesielt enzym - DNA-ligase.Som et resultat av replikasjon er to nye DNA-molekyler en eksakt kopi av det opprinnelige molekylet.

Den biologiske betydningen av replikasjon ligger i den nøyaktige overføringen av arvelig informasjon fra modercellen til dattercellene, som skjer under delingen av somatiske celler.

RNA. Strukturen til RNA-molekyler ligner på mange måter strukturen til DNA-molekyler. Det er imidlertid også en rekke vesentlige forskjeller. I RNA-molekylet, i stedet for deoksyribose, inkluderer sammensetningen av nukleotider ribose, og i stedet for tymidylnukleotidet (T) - uridyl (U). Hovedforskjellen fra DNA er at RNA-molekylet er en enkelt tråd. Imidlertid er dens nukleotider i stand til å danne hydrogenbindinger med hverandre (for eksempel i tRNA, rRNA-molekyler), men i dette tilfellet snakker vi om en intrastrengforbindelse av komplementære nukleotider. RNA-kjeder er mye kortere enn DNA.

Det er flere typer RNA i cellen, som er forskjellige i størrelsen på molekylene, struktur, plassering i cellen og funksjoner:

1. Informasjon (matrise) RNA (mRNA) - overfører genetisk informasjon fra DNA til ribosomer

2. Ribosomalt RNA (rRNA) - er en del av ribosomer

3. 3. Overfør RNA (tRNA) - overfører aminosyrer til ribosomer under proteinsyntese

Fra løpet av biologien til planter og dyr, husk hvor arvelig informasjon er lagret i cellene. Hvilke stoffer er ansvarlige for lagring og reproduksjon av arvelig informasjon? Er disse stoffene like i planter og dyr?

Nukleinsyrer og nukleotider

Nukleinsyremolekyler er store organiske molekyler - biopolymerer, hvis monomerer er nukleotider. Hvert nukleotid består av tre komponenter - en nitrogenholdig base, et monosakkarid (ribose eller deoksyribose) og en ortofosfatsyrerest (fig. 8.1).

Sammensetningen av nukleinsyrer inkluderer fem typer nitrogenholdige baser (fig. 8.2). Det er faktisk fem typer nukleotider: tymidyl (base - tymin), cytidyl (base - cytosin), uridyl (base - uracil), adenyl (base - adenin), guanyl (base - guanin).

I cellene til levende organismer brukes også individuelle nukleotider i ulike metabolske prosesser som uavhengige forbindelser.

Når nukleinsyremolekyler dannes mellom ortofosfatsyreresten til ett nukleotid og monosakkaridet til et annet

det dannes en sterk kovalent binding. Derfor har nukleinsyrene dannet på denne måten form av en kjede der nukleotidene er sekvensielt ordnet etter hverandre. Antallet deres i ett biopolymermolekyl kan nå flere millioner.

DNA og RNA

Det er to typer nukleinsyrer i cellene til levende organismer - RNA (ribonukleinsyre) og DNA (deoksyribonukleinsyre). De skiller seg fra hverandre i komposisjon og strukturelle egenskaper.

Hovedfunksjonen til DNA og RNA er lagring og reproduksjon av arvelig informasjon, som forenkles av strukturen til molekylene deres.

RNA lagrer arvelig informasjon mindre sikkert enn DNA, altså denne måten lagring bruker bare deler av virusene.

Strukturen til nukleinsyremolekyler

DNA-nukleotider er sammensatt av monosakkaridet deoksyribose og fire nitrogenholdige baser - adenin, tymin, cytosin og guanin. Og selve DNA-molekylene består vanligvis av to nukleotidkjeder, som er koblet sammen med hydrogenbindinger (fig. 8.3).

RNA-nukleotider inneholder monosakkaridet ribose i stedet for deoksyribose, og uracil i stedet for tymin. Et RNA-molekyl består vanligvis av en enkelt nukleotidkjede, hvor de ulike fragmentene danner hydrogenbindinger med hverandre. Tre slike bindinger dannes mellom guanin og cytosin, og to mellom adenin og tymin eller adenin og uracil.

DNA-molekylet består av to nukleotidkjeder koblet sammen etter komplementaritetsprinsippet (addisjon): foran hvert nukleotid i en kjede plasseres nukleotidet til den andre kjeden som tilsvarer den. Så overfor adenylnukleotidet er tymidyl, og overfor cytidyl-guanyl (fig. 8.4). Derfor, i DNA-molekyler, er antallet adenylnukleotider alltid lik antall tymidylnukleotider, og antallet guanylnukleotider er alltid lik antallet cytidylnukleotider.

ATP og dets rolle i cellelivet

Ikke bare RNA og DNA, men også individuelle nukleotider tar en aktiv del i cellens liv. Spesielt viktig er forbindelsene av nukleotider med ortofosfatsyrerester. Fra én til tre slike rester kan festes til et nukleotid. Følgelig kalles de i henhold til antallet av disse restene: ATP - adenosintriortofosfat (adenosintriortofosforsyre), GTP - guanosintriortofosfat, ADP - adenosindiortofosfat, AMP - adenosinmonoortofosfat. alle nukleotider som utgjør nukleinsyrer er monofosfater. Tri- og difosfater spiller også en viktig rolle i de biokjemiske prosessene til celler.

Den mest tallrike i cellene til levende organismer er ATP. Den spiller rollen som en universell energikilde for biokjemiske reaksjoner, og deltar også i prosessene med vekst, bevegelse og reproduksjon av celler. Et stort antall ATP-molekyler dannes i prosessene med cellulær respirasjon og fotosyntese.

Energiomdannelse og fusjonsreaksjoner i biologiske systemer

ATP gir energi til de fleste prosessene som skjer i cellene. Først av alt er dette prosessene for syntese av organiske stoffer, som utføres ved hjelp av enzymer.

For at enzymer skal kunne utføre en biokjemisk reaksjon, krever de i de fleste tilfeller energi.

ATP-molekyler, når de interagerer med enzymer, brytes ned i to molekyler - ortofosfatsyre og ADP. Dette frigjør energi:

Denne energien brukes av enzymer til å virke. Hvorfor ATP? Fordi bindingen av ortofosfatsyrerester i dette molekylet ikke er vanlig, men makroergisk (høyenergi) (fig. 8.5). Det kreves mye energi for å danne denne bindingen, men selv under dens ødeleggelse frigjøres energi i store mengder.

Når molekyler av karbohydrater, proteiner, lipider i cellene brytes ned, frigjøres energi. Cellen lagrer denne energien. For å gjøre dette festes en eller to rester av ortofosfatsyre til nukleotider av monoortofosfater (for eksempel AMP) og molekyler av di- eller triortofosfater (henholdsvis ADP eller ATP) dannes. De resulterende bindingene er makroerge. Dermed,

ADP inneholder en makroergisk binding, og ATP har to. under syntesen av nye organiske forbindelser ødelegges makroerge bindinger og gir de tilsvarende prosessene energi.

Alle cellulære livsformer på planeten vår inneholder både RNA og DNA i cellene sine. Men i virus er det bare én type nukleinsyre. deres virioner inneholder enten RNA eller DNA under proteinkappen. Først når et virus kommer inn i en vertscelle, begynner det vanligvis å syntetisere både DNA og RNA.

Nukleinsyrer er biopolymerer som finnes i levende organismer i form av DNA og RNA. Monomerene deres er nukleotider. DNA har vanligvis form av en dobbel helix, bestående av to tråder. RNA er oftest i form av en enkelt tråd. Hovedfunksjonen til nukleinsyrer er lagring og reproduksjon av genetisk informasjon. Nukleotider er også involvert i de biokjemiske prosessene i cellen, og ATP spiller rollen som en universell energikilde for biokjemiske reaksjoner.

Test kunnskapen din

1. Hvordan er DNA forskjellig fra RNA? 2. Hvorfor trenger levende organismer nukleinsyrer? 3. Hvilke funksjoner utfører ATP i cellene? 4. Fullfør den andre DNA-strengen i henhold til komplementaritetsprinsippet, hvis den første strengen er: AGGTTATATCGCCTAGAATCGGGAA. 5*. DNA er ikke i stand til å være en katalysator for biokjemiske reaksjoner. Men noen RNA-molekyler (de kalles ribozymer) kan være katalysatorer. Hvilke trekk ved strukturen til disse molekylene kan assosieres med dette? 6*. Hvorfor er makroerge bindinger praktiske for bruk i de biokjemiske prosessene i en celle?

Generalisere oppgaver til emnet " Kjemisk oppbygning celler og biologiske molekyler

I oppgave 1-9 velger du ett riktig svar.

1 Avbildet i fig. 1 struktur utfører funksjonen:

a) lagrer og reproduserer arvelig informasjon

b) transporterer stoffer

B) skaper en tilførsel av næringsstoffer

d) katalyserer reaksjoner

2) Fra de samme monomerene som stoffet i fig. 1, består av:

a) kollagen b) stivelse c) RNA d) østrogen

3) stoffet i fig. 1 kan samle seg:

a) på den ytre membranen til mitokondriene

b) i gjærcelleveggen

B) i humane leverceller

d) i mais kloroplaster

4 Avbildet i fig. 2 struktur er en komponent:

a) plantecellevegg

b) proteiner

d) det indre laget av cellemembranen

5) Nummer 3 i fig. 2 merket:

a) en karbonylgruppe c) en karboksylgruppe

b) hydroksylgruppe d) radikal

6) Aminogruppe i fig. 2 er merket med et tall:

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

7) Struktur i fig. 2 er en monomer:

a) nukleinsyre c) lipid

b) protein d) polysakkarid

8) Monosakkarid i fig. 3 er merket med et tall:

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

9) Strukturen i fig. 3 er en monomer:

a) nukleinsyre c) protein

b) lipid d) polysakkarid

10 Skriv navnene på gruppene av organiske stoffer som molekylene vist på figurene tilhører:

11 Vurder strukturformel molekylet vist på figuren. Forklar hvordan strukturen til dette molekylet gjør at det kan utføre sine funksjoner effektivt.

12 Fullfør den komplementære DNA-strengen: ATTGACCCGATTAGCC.

13 Etablere samsvar mellom gruppene av organiske stoffer og stoffene som tilhører dem.

Stoffgrupper

1 proteiner a) progesteron

2 karbohydrater b) hemoglobin

3 lipider c) stivelse

d) insulin

e) fruktose

e) testosteron

Test kunnskapene dine om emnet "Den kjemiske sammensetningen av cellen og biologiske molekyler."

Miniguide

Informasjon om organiske stoffer

Struktur organisk molekyl på eksemplet med alanin

Typer bindinger i et proteinmolekyl

kovalente bindinger

De dannes mellom atomene til elementene i et molekyl av et stoff på grunn av vanlige elektronpar. Proteinmolekyler har peptid- og disulfidbindinger. Gir sterk kjemisk interaksjon.

Peptidbinding

Peptidbindinger oppstår mellom karboksylgruppen (-COOH) til en aminosyre og aminogruppen (-NH 2) til en annen aminosyre.

disulfidbinding

En disulfidbinding kan oppstå mellom ulike regioner i den samme polypeptidkjeden, mens den holder denne kjeden i bøyd tilstand. Hvis en disulfidbinding dannes mellom to polypeptider, kombinerer den dem til ett molekyl.

Ikke-kovalente bindinger

Proteinmolekyler har hydrogen, ioniske bindinger og hydrofobe interaksjoner. Gi svake kjemiske interaksjoner.

Hydrogenbinding

Det dannes mellom de positivt ladede H-atomene i en funksjonell gruppe og det negativt ladede O- eller N-atomet, som har et ikke-delt elektronpar, fra en annen funksjonell gruppe.

Ionebinding

Det dannes mellom positivt og negativt ladede funksjonelle grupper (ytterligere karboksyl- og aminogrupper) som finnes i radikalene lysin, arginin, histidin, asparaginsyre og glutaminsyre.

hydrofobisk

Interaksjon

Det dannes mellom radikaler av hydrofobe aminosyrer.

Dette er lærebokmateriale.