Четвертичная структура нуклеиновых кислот
Четвертичная структура известная лишь для РНК. Она представляет собой блок из двух одинаковых субъединиц, связь между которыми поддерживается комплементарными взаимодействиями их азотистых соединений.
Локализация нуклеиновых кислот в клетке
Локализация ДНК и РНК в клетке различна. ДНК локализована в ядре клетки, РНК – в ядре и цитоплазме. Только тРНК находится преимущественно к цитоплазме в растворенном виде. Как правило, нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) в живой клетке находятся в форме нуклеопротеинов. Основные структуры, содержащие нуклеопротеины, - это хроматин, где локализована ДНК, и рибосомы, где локализована РНК.
В клетке встречаются также полирибосомы – образования, состоящие из вытянутой молекулы мРНК, окруженной глобулярными белками, на которую нанизаны рибосомы.
Нуклеотиды, не входящие в состав нуклеиновых кислот
К нуклеотидам, не входящим в состав ДНК и РНК, относятся нуклеотиды, встречающиеся в клетке или в свободном виде в качестве продуктов гидролиза или синтеза нуклеиновых кислот, или в виде компонентов многих важных соединений коферментной природы (моно- и динуклеотиды, содержащие один, два или три остатка фосфорной кислоты).
Одним из важнейших соединений нуклеотидной природы является аденозинтрифосфат (АТР) (рис. 4).
Рис. 4. Строение молекул АТР (аденозин-5'-трифосфата), АDР (аденозин-5'-дифосфата), АМР (аденозин-5'-монофосфата) и их компонентов
|
|
|
АТР состоит из азотистого пуринового основания – аденина, D-рибозы и трех остатков фосфорной кислоты. Вторая и третья молекулы фосфорной кислоты присоединяются друг к другу макроэргической связью, которая при гидролизе освобождает большое количество химической энергии (от 40 до 60 кДж/моль) в зависимости от локализации реакции в клетке. Таким образом, в АТР имеются две макроэргические связи. АТР выступает в роли переносчика химической энергии, связывающей клеточные процессы, сопровождающиеся выделением энергии, с теми реакциями, которые протекают с потреблением энергии. Обратный процесс – синтез АТР из АDР и неорганического фосфора – сопровождается потреблением энергии:
АDР + Р АТР
Подобная реакция называется реакцией фосфорилирования. Различают:
- Фотосинтетическое фосфорилирование (в этом процессе АТР синтезируется за счет солнечной энергии, которая используется при фотосинтезе).
- Гликолитическое фосфорилирование, когда синтез АТР происходит вследствие выделения энергии при окислении органических веществ без доступа кислорода воздуха (анаэробная фаза дыхания, или процесс гликолиза).
- Окислительное фосфорилирование, происходящее при окислении органических веществ при потреблении кислорода воздуха (аэробная фаза дыхания, или цикл трикарбоновых кислот, цикл лимонной кислоты, или цикл Кребса).
|
|
|
Другим соединением, у которого макроэргическая связь образуется между кислородом и фосфором, является UDP – уридиндифосфат. В состав UDP входит азотистое основание – урацил, D-рибоза и два остатка фосфорной кислоты, соединенные друг с другом макроэргической связью (рис. 5).
Рис. 5. Строение молекулы UDР (уридин-5¢-трифосфата)
UDP является коферментом гликозилтрансфераз, способных переносить глюкозу на какой-либо акцептор. Перенос глюкозы посредством UDP называется трансгликозилированием. UDP играет большую роль в превращении углеводов, в частности в синтезе сахарозы и крахмала.
Аналогичную роль переносчика молекул выполняет СТР – цитиндинтрифосфат (цитидинтрифосфорная кислота), участвующий в синтезе фосфолипидов – переносе остатков холина, этаноламина, серина и др. на фосфатидную кислоту.
Сложный нуклеозиддифосфат, называемый коферментом А (СоА), является переносчиком ацилов жирных кислот, которые в процессе синтеза связываются с концевой –SН-группой СоА макроэргической связью:
|
|
|
В обменных реакциях активироваться коферментом может не только уксусная кислота, но и другие органические кислоты. С образованием активированных остатков органических кислот протекают процессы аэробной фазы дыхания и распада жирных кислот и т.д.
Тема 3 Ферменты
Одной из специфических особенностей живой клетки является ее способность осуществлять сложнейшие реакции за очень короткое время и при сравнительно низкой температуре. Это достигается благодаря образованию в живых организмах особо активных катализаторов, называемых ферментами.
Ферменты – это биологические катализаторы белковой природы, оказывающие влияние на скорость химической реакции, но не входящие в состав ее конечных продуктов.
Термин «ферменты» возник от латинского слова «Fermentum», что означает «дрожжи». Синонимом является термин «энзимы». Переводится с греческого – в дрожжах. Эти термины равнозначны.
Наука об изучении ферментов называется ферментологией или энзимологией.
Ферменты имеют и большое практическое значение во всех отраслях пищевой промышленности: в виноделии (брожение), пивоварение (производство солода и расщепление крахмала), производство спирта (гидролиз крахмала и брожение), хлебопечение (брожение), сыроделие (свертывание белков под действием сычужного фермента), производство чая и табака (ферментация ароматических веществ), производство витаминов, антибиотиков и т.д.
|
|
|
Ферменты могут находиться в сырье в естественном состоянии или могут добавляться в него в виде ферментных препаратов.
Действие естественных ферментов может быть:
- Желательным. Например, присутствие пектолитических ферментов в яблоках приводит к осветлению яблочного сока;
- Нежелательным. Присутствие в тех же яблоках полифенолоксидазы приводит к потемнению яблочного пюре.
Существуют два пути использования ферментов:
1. Направленное регулирование действия ферментов находящихся в сырье.
Позволяет улучшать ценные свойства продуктов, вкус, аромат внешний вид. Ускорять процессы созревания, процессы обработки. Например, создавая оптимальные условия для действия естественных ферментов ускоряется созревание мяса, фарша, рыбы, ферментация соков, чая и табака. Инактивация ферментов, особенно окислительно-восстановительных, применяется при производстве томатного сока, фруктовых соков, производстве овощных консервов.
2. Выделение нужных ферментов, очистка их и использование в качестве ферментных препаратов.
Второй путь более перспективен и сейчас ферментные препараты все более и более внедряются в производство.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 285; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!