WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 59 |

«С. Ю. Вертьянов Под редакцией академика РАН Ю. П. Алтухова Учебник для 10—11 классов общеобразовательных учреждений 3е издание, дополненное ...»

-- [ Страница 4 ] --

Сворачивание в спираль и приобретение третичной струк туры происходит по мере удлинения белковой цепи в процес се ее синтеза, поэтому зачастую невозможно восстановление денатурированных сложных белков, даже если их первичная структура сохранена.

Функии беков. В клетках организмов белки выполняют множество важных функций.

Белки входят в состав клеточных мембран, образуют коллаге новые волокна соединительных тканей — сухожилий, хрящей, а также костей и кожи. У высших животных на долю коллагенов приходится до трети белковой массы. По мере старения в кол лагене образуется все больше ковалентных связей, хрящи теря ют пластичность, а кости становятся ломкими. Переплетенные многожильные структуры белков кератинов придают прочность волосам и ногтям человека, перьям птиц, копытам и рогам жи вотных; белки фиброины составляют основу шелка и паутины.

главных функций белков. Тонкая организация живой клетки не позволяет ей содержать бурно реагирующие вещества в за метных концентрациях или существенно повышать температуру, как это делают в лабораториях с целью ускорения химических Геометрия активного центра ферментов жизнедеятельность. Она расщепляет и окисляет поступающие извне вещества, синтезирует орга мы используют белкикатализаторы. Их называ клеток их многие сотни. С участием ферментов молекула уреазы за 1 мин расщепляет до 30 тыс.

химические реакции, ферменты остаются неиз составляющих биохимические «конвейеры».

специфические функции. Ферменты, расщепляющие жиры, не действуют на белки или крахмал. В свою очередь другие фер менты расщепляют только крахмал или только белки.

Активный центр фермента соответствует форме реагирующих молекул, как перчатка — руке, обеспечивая максимальное сбли жение молекул, их строго определенную взаимную ориентацию и как следствие — интенсивное взаимодействие. Точное соответ ствие структуры активного центра ферментов строению катали зируемых соединений поражает не одно поколение ученых. Без ферментов реакции идут существенно медленней: молекулам редко удается столкнуться нужными частями и сохранять свое положение до завершения химической реакции.

При денатурации белка с нарушением пространственной структуры исчезают и его каталитические способности.

ществляют гормоны (греч. hormon движущий), многие из них являются белками. Под их контролем протекают практически все процессы жизнедеятельности. Белковый гормон инсулин, синтези руемый поджелудочной железой, активирует белкипереносчики, осуществляющие транспорт глюкозы в клетки. Если не хвата ет инсулина, глюкоза остается в крови с избытком, а клетки голодают. В этом причина заболевания сахарным диабетом.

Существуют и небелковые гормоны. Так, адреналин усилива ет сокращения сердца, поднимает артериальное давление, повы шает потребление кислорода и концентрацию в крови глюкозы (активирует ферменты, расщепляющие гликоген до глюкозы).

§ 4. Свойства и функции белков В живых организмах белки выполняют девять основных функций тительные белки обеспечивают все виды движения клеток и организма в целом. Они участвуют в перемещении мембранных пузырьков в цитоплазме клеток (динеин, кинезин), мерцании ресничек и вращении жгутиков у простейших, сокращении мышц у человека и животных. Сократительные белки рас крывают и закрывают цветки некоторых растений (росянки, мимозы). На совершение движений расходуется энергия молекул АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты, см. § 6).

в активном переносе веществ через клеточные мембраны. Транс портные белки перемещают в цитоплазму клетки молекулы РНК, синтезированные в ядре. В состав эритроцитов крови вхо дит белок гемоглобин. В капиллярах сосудов легких он присое диняет кислород и доставляет его ко всем клеткам организма.

Цитохромы митохондрий и хлоропластов переносят электроны.

благодаря способности изменять свою структуру в ответ на из менение внешних условий. Белкирецепторы обычно встроены в наружную мембрану. Они передают в клетку сигналы о темпера турных, световых, химических и механических воздействиях.

ганизм бактерий, вирусов, чужеродных белков лимфоциты синтезируют особые белки — антитела, которые распознают эти вредные компоненты и образуют в соединении с ними нетоксичный комплекс, который затем выводится из организма или переваривается специальными клетками. Этот механизм ле жит в основе иммунитета. С целью предупреждения заболеваний людям и животным вводятся вакцины ослабленных или убитых бактерий и вирусов. Болезнь не возникает, но клетки выраба тывают антитела, надежно защищающие организм многие годы.

Свертывание крови — сложная ферментативная защитная ре акция, в которой участвуют клетки стенок сосуда, тромбоциты и белки плазмы крови. В процессе свертывания растворенный в плазме крови белок фибриноген переходит в нерастворимый белок фибрин, составляющий основу сгустка крови, закрываю щего дефект сосуда.

полняют лишь в крайних случаях, когда другого «топлива» нет.

пример, белки эндосперма растений: глиадин пшеницы, гордеин ячменя, зеатин кукурузы, легумины бобовых. При прорастании семян аминокислоты этих белков используются в качестве строительного материала.

По мнению ряда ученых, многообразные и специфические свойства белков свидетельствует о том, что появление жизни было сознательным актом Творца, а вовсе не результатом слу чайного перебора возможных комбинаций молекул в материа листической модели самозарождения жизни.

1. Что происходит с белками при варке яиц и скисании молока?



2. Опишите девять основных функций белков.

3. Какие особенности строения белковферментов позволяют им выполнять каталитическую функцию?

4. Опишите механизм иммунитета.

§ 5. м.

Нуклеиновые (лат. nucleus ядро) кислоты были открыты в 1868 г. швейцарским биохимиком Ф. Мишером при исследо вании ядер лейкоцитов человека. Их биологическое значение огромно. В нуклеиновых кислотах хранится наследственная информация всего организма. Они необходимы как для поддер жания жизни, так и для ее воспроизведения.

Существуют два типа нуклеиновых кислот: дезоксирибону клеиновые (ДНК) и рибонуклеиновые (РНК).

Дезоксирибонукеиновая кисота (ДНК). Основное количе ство ДН хранится в клеточных ядрах в составе хромосом (греч. chroma цвет + soma тело). Митохондрии и хлоропласты § 5. Биополимеры. Нуклеиновые кислоты ДНК и РНК содержат небольшие кольцевые молекулы ДНК, несущие инфор мацию о строении и функционировании этих органелл. Простран ственная структура ДНК была выявлена в 1953 г. английским физиком Ф. Криком и американским биологом Дж. Уотсоном.

ДНК состоит из двух параллельных полимерных цепей, скру ченных в двойную правозакрученную спираль (одна вокруг дру гой и обе вокруг общей оси). Каждая цепь ДНК — полимер, моно мерами которого являются нуклеотиды. Полимер О ная цепочка (полинуклеотид) может содержать до 100 млн нуклеотидов (у человека — 6109 пар). В НС NН составе нуклеотида — одно из четырех азотистых оснований: аденин (А), тимин (Т), гуанин (Г) или НС С цитозин (Ц), а также моносахарид дезоксирибоза Н

НС С НС С

Направление считывания Участок двойной спирали молекулы ДНК Четыре вида нуклеотидов различаются только азотистыми основаниями. В полинуклеотидной цепи ДНК молекулы дезок сирибозы связаны прочными ковалентными связями с остатками фосфорной кислоты соседних нуклеотидов. Две цепи ДНК свя зываются друг с другом посредством водородных связей между азотистыми основаниями.

Особенности строения молекул азотистых оснований дают следующую закономерность: основание А связывается только с Т, а Г — только с Ц. Такой порядок соединения энергетически выгоден, поскольку обеспечивает наибольшее количество водо родных связей и параллельность цепей ДНК. Нуклеотиды как Четыре нуклеотида, входящие в состав молекулы ДНК § 5. Биополимеры. Нуклеиновые кислоты ДНК и РНК Точка начала репликации Репликон Репликация ДНК у эукариот начинается сразу во многих точках бы дополняют друг друга, образуя так называемые комплемен тарные пары А—Т и Г—Ц (лат. complementum пополнение).

Поскольку цепи ДНК с одной стороны заканчиваются фосфа том, с другой — ОНгруппой, то говорят, что цепи полярны. По лярность цепей противоположна, поэтому их называют антипа раллельными. Считывание информации (транскрипция, см. § 17) происходит в противоположных направлениях — с каждой цепи в направлении от 5Рконца к 3ОНконцу (цифры указывают номер атома углерода в дезоксирибозе, к которому присоеди нена ОНгруппа или фосфат на концах цепей, рис. на с. 18).

Если известен порядок следования нуклеотидов в одной цепи ДНК, то по принципу комплементарности можно установить порядок нуклеотидов в другой цепи. Комплементарность цепей позволяет ДНК реплицироваться (лат. replicatio повторение) в две идентичные дочерние молекулы. Процесс удвоения состав ляет молекулярную основу размножения всех организмов.

Репликация ДНК в клетках эукариот начинается сразу во многих точках (у прокариот — в одной), образуя тысячи «глаз ков». ДНКполимераза в комплексе с другими ферментами (бо лее 15) разрушает слабые водородные связи между цепями ДНК и, раскручивая молекулу, удваивает ее по принципу комплемен тарности. Такие ферментные комплексы (реплисомы) расходятся от точек начала репликации в противоположных направлениях.

удлиняется непрерывно, а верхняя (запаздывающая) — участками, образуя так называемые фрагменты Оказаки, которые затем сшиваются в единую цепь. Скорость движения ДНК, навиваясь на комплекс из молекул белков-гистонов (по 1, оборота), спираль образует нуклеосомы («бусинки на нити»), в каждой — около 150 пар нуклеотидов При помощи других гистонов нуклеосомы формируют спиральную нить — фибриллу (6 нуклеосом на один оборот спирали) Специальные белки сшивают нити фибрилл с образованием петель, по 150 — 500 нуклеосом в каждой Петли укладываются в стопки Хромосома на одной из стадий деления клетки (в метафазе) состоит из двух идентичных хроматид, содержащих по одной молекуле ДНК, в каждой у млекопитающих — около 3000 петель Упаковка ДНК в хромосоме (указан размер по вертикали) Полимераза способна присоединять нуклеотиды только в направлении считывания, поэтому одна из цепей (лидирующая) удлиняется непрерывно, а другая — прерывисто: по мере сме щения вилки репликации полимераза начинает синтезировать новый фрагмент, всегда в направлении 5 3.

Установив структуру ДНК, Ф. Крик и Дж. Уотсон предполо жили, что наследственная информация закодирована последова тельностью нуклеотидов, в которой каждому гену соответствует свой участок нуклеотидной цепи. Позже это предположение под твердилось, выяснился также механизм очень плотной упаковки спирали ДНК в ядре с образованием хромосомы. ДНК человека общей длиной 1,8 м содержится в ядре диаметром 610–6 м.

В структуре ДНК можно, таким образом, выделить два основополагающих свойства, благодаря которым ДНК является материальной основой наследственности:

— в чередовании четырех нуклеотидов ДНК закодирована вся наследственная информация организма;

— принцип комплементарности оснований лежит в основе важнейших генетических процессов: воспроизведения (репли кации) ДНК в ряду поколений, транскрипции (считывания наследственной информации) и трансляции (синтеза белков § 5. Биополимеры. Нуклеиновые кислоты ДНК и РНК в соответствии с этой информацией), репарации (устранения нарушений в структуре ДНК), кроссинговера (дает новые ком бинации генов в потомстве, обеспечивая необходимое разноо бразие генетического материала). В следующих параграфах мы остановимся на этих свойствах ДНК более подробно.

Особенности строения ДНК озадачивали многих ученых:

могла ли она возникнуть сама по себе? Нобелевский лауреат Ф. Крик заявил, что «нет никакой вероятности самопроизволь ного возникновения жизни из химических элементов Земли».



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 59 |
 

Похожие работы:

«Художник Б. Жутовский Фотографии А. Стефанова, В. Танасийчука и других Анатомия человека — ключ к анатомии обезьяны. Наоборот, намеки на высшее у низших видов животных могут быть поняты только в том случае, если это высшее уже известно. К. МАРКС Наука была для Маркса исторически движущей, революционной силой. Какую бы живую радость ни доставляло ему каждое новое открытие в любой теоретической науке, практическое применение которого подчас нельзя было даже и предвидеть, — его радость была совсем...»

«РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЗАКОН О ЖИВОТНОМ МИРЕ Принят Государственной Думой 22 марта 1995 года (в ред. Федеральных законов от 11.11.2003 N 148-ФЗ, от 02.11.2004 N 127-ФЗ, от 29.12.2004 N 199-ФЗ, от 31.12.2005 N 199-ФЗ, от 18.12.2006 N 232-ФЗ, от 29.12.2006 N 258-ФЗ, от 20.04.2007 N 57-ФЗ, от 06.12.2007 N 333-ФЗ, от 23.07.2008 N 160-ФЗ, от 03.12.2008 N 250-ФЗ, от 30.12.2008 N 309-ФЗ, от 14.03.2009 N 32-ФЗ, от 24.07.2009 N 209-ФЗ, от 28.12.2010 N 420-ФЗ, от 18.07.2011 N 242-ФЗ, от...»

«ЛЕКЦИИ ПО ПЕДИАТРИИ ЛЕКЦИЯ 1. ВВЕДЕНИЕ План: 1. Предмет и задачи курса 2. Значение изучения педиатрии и гигиены детей дошкольного возраста для работников ДДУ. 3. Связь предмета с медициной, биологией, педагогикой, психологией. 4. Краткий исторический очерк развития изучаемой дисциплины. Предмет – Основы педиатрии и гигиены детей дошкольного возраста - является ведущей дисциплиной теоретической и практической подготовки студентов высших учебных заведений факультета дошкольного воспитания,...»

«Муниципальное общеобразовательное учреждение города Мурманска средняя общеобразовательная школа № 21 СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ 30 августа 2012 01 сентября 2012г. Протокол №1 МС Приказ № Зам. директора по УВР директор МБОУ СОШ № 21 /Булакова С.В./ /И.И. Чемеркина/ Программа рассмотрена на заседании МО учителей естественно - научного цикла МОУ СОШ № 21 Протокол № _1_ от 30 августа 2012 года Руководитель МО (Кирияк Л.П.) РАБОЧАЯ ПРОГРАММА по биологии, 6 класс Разработала учитель биологии Кирияк Л.П....»

«ПЧЕЛЫ: мед и другие продукты И. В. Сластэнский ПЧЕЛЫ: мед и другие продукты ЛЕНИЗДАТ- 1987 Рецензент - кандидат биологических наук С. А. Аршавский Сластэнский И. В. С47 Пчелы: мед и другие п р о д у к т ы. — Л. : Лениздат, 1987160 с, ил. В книге рассказывается о жизни пчел, передовых приемах труда пчеловода, о том как создать пасеку и одновременно с увеличением мелосбора повышать урожаи с различных опыляемых растений и производство других ценных пчелопродуктов. В одном из разделов показано...»

«Автор 1927г.р. на фоне баобаба. Гвинея, Африка,1961г. Санкт-Петербург 2012 1 УДК 615.8 ББК 53.5 К64 Печатается по решению редакционно-издательского совета Региональной общественной организации учёных Балтийская Педагогическая Академия Научный рецензент: доктор педагогических наук, доцент А.В.Митрофанов Конев В.С. Основы долгожительства. Как я отодвинул старость./ Геронтологические очерки. СПб. 2012. Об авторе: Конев Владимир Степанович, 1927 г.р., ветеран ВОВ, канд.эконом.наук, профессор...»

«РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПО БИОЛОГИИ 6 класс (базовый уровень) Учебный год: 2013-2014 Составитель: учитель биологии Комкова Юлия Николаевна г. Москва 2013 Пояснительная записка Данная рабочая программа разработана на основе - Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования, утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации Утвержден приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 17 декабря 2010 г. № 1897 - примерной...»

«проблемы водной энтомологии россии Материалы Х (2) трихоптерологического симпозиума Сборник посвящается 50-летию научно-педагогической деятельности доктора биологических наук, профессора кафедры зоологии Северо-Осетинского государственного университета им. К.Л. Хетагурова Корноуховой Инны Ивановны 2013 УДК 595.7:574.5/6(470+571) ББК 28.081.а29 П 78 Проблемы водной энтомологии России: Материалы Х(2) ТрихоптеП 78 рологического симпозиума / Сев.-Осет. гос. ун-т им. К.Л. Хетагурова. Владикавказ:...»

«NanoMed 2009 – 6-я Международная конференция по нанобиомедицине Германия, Берлин 4–6 марта 2009 6-я Международная конференция по нанобиомедицине NanoMed 2009 пройдет в Белинской клинике Шарите. В программе — обсуждение широкого круга вопросов, связанных с применением нанотехнологий в медицине и биологии. Место проведения — Большой лекционный зал Берлинской клиники Шарите (Charite Hospital). Организаторами конференции выступают два ведущих германских нанотехнологических общества: cc-NanoChem e....»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.