рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Углеводы

Углеводы - раздел Биология, Введение в биологию Углеводы – Большая Группа Органических Соединений, Входящих В Состав Живых Кл...

Углеводы – большая группа органических соединений, входящих в состав живых клеток. Термин «углеводы» был предложен отечественным ученым К.Шмидтом в 1844 году. В нем отражены представления от группе веществ, молекула которых отвечает общей формуле Сn2О)n – углерод и вода.

Углеводы принято делить на три группы: моносахариды (глюкоза, фруктоза, манноза), олигосахариды (включают от 2 до 10 остатков моносахаридов: сахароза, лактоза) и полисахариды (высокомолекулярные соединения – гликоген, крахмал и др.).

Функции углеводов:

· моносахариды, первичные продукты фотосинтеза, служат исходными элементами для построения разнообразных органических веществ;

· углеводы – основной источник энергии для организма, так как при их разложении с использованием кислорода выделяется больше энергии, чем при окислении жира в том же объеме кислорода;

· защитная – слизь, выделяемая различными железами, содержит много углеводов и их производных; она предохраняет стенки полых органов (бронхи, желудок, кишечник) от механических повреждений; обладая антисептическими свойствами, слизь защищает организм от проникновения болезнетворных бактерий;

· структурная и опорная функции: сложные полисахариды и их производные входят в состав плазматической мембраны, оболочек растительных и бактериальных клеток, наружного скелета членистоногих.

Лекция 4. Нуклеиновые кислоты.

Впервые нуклеиновые кислоты были обнаружены швейцарским биохимиком И.Ф. Мишером в 1868 г. в лейкоцитах гноя и сперматозоидах лосося. Термин «нуклеиновые кислоты» предложен в 1889 г. Нуклеиновые кислоты, или полинуклеотиды, – это фосфорсодержащие биополимеры, имеющие универсальное распространение в живой природе. К ним относятся дезоксирибонуклеиновая (ДНК) и рибонуклеиновая (РНК) кислоты.

 

Дезоксирибонуклеиновая кислота

Молекулы ДНК – самые крупные биополимеры, их мономером является нуклеотид. Он состоит из остатков трех веществ: азотистого основания, углевода дезоксирибозы и фосфорной кислоты. Известны 4 нуклеотида, участвующие в образовании молекулы ДНК. Они отличаются друг от друга азотистыми основаниями.

Два азотистых основания являются производными пиримидина – тимин и цитозин. Аденин и гуанин относят к производным пурина. В названии каждого нуклеотида отражено наименование азотистого основания. Различают следующие нуклеотиды: цитидиловый (Ц), тимидиловый (Т), адениловый (А) и гуаниловый (Г).

Соединение нуклеотидов в нити ДНК происходит через углевод одного нуклеотида и остаток фосфорной кислоты соседнего. Согласно модели ДНК, предложенной Дж. Уотсоном и Ф. Криком (1953), молекула ДНК представляет собой две спирально обвивающие друг друга нити. Обе нити закручены вокруг общей оси. Диаметр спирали 2 нм, длина шага 3,4 нм. В каждый виток спирали входит 10 пар нуклеотидов. Две нити молекулы удерживаются рядом водородными связями, которые возникают между их комплементарными (взаимодополняемыми) азотистыми основаниями. Аденин комплементарен тимину, а гуанин – цитозину. Между аденином и тимином возникают 2 водородные связи, между гуанином и цитозином – 3.

ДНК в клетках находится в ядре, где она вместе с белками образует линейные структуры – хромосомы. ДНК имеется также в митохондриях и пластидах, где их молекулы образуют кольцевые структуры. В клетках доядерных организмов также присутствует кольцевая ДНК.

Важнейшее свойство ДНК заключается в том, что она способна к самокопированию (матричному синтезу). Это происходит в определенном периоде жизненного цикла клетки, называемом синтетическим. ДНК способна к удвоению (редупликации), при этом происходит раскручивание спирали и сборка новой молекулы по принципу комплементарности. Водородные связи, соединяющие комплементарные основания двойной спирали ДНК, последовательно разрушаются. Каждая из старых нитей служит матрицей для образования новой нити. В результате образуются 2 молекулы. Процесс катализируется специальными ферментами. Во время самокопирования ДНК разрыв водородных связей приводит к разъединению комплементарных полинуклеотидных нитей. Затем на каждой из них, как на матрице, достраивается дочерняя нить из находящихся в окружающей среде нуклеотидов при строгом соблюдении принципа комплементарности: к аденину присоединяется тимин, к гуанину – цитозин. В результате самовоспроизведения из одной молекулы ДНК образуются две с идентичной последовательностью оснований. Способ репродукции ДНК, при котором одна из нитей целиком переходит от материнской молекулы к дочерней, тогда как другая вновь синтезируется, называется полуконсервативным, то есть сохраняющим половину молекулы – одну из комплементарных нитей.

Редупликация позволяет сохранить постоянство структуры ДНК. Если под воздействием различных факторов в процессе репликации в молекуле ДНК происходят изменения в числе или порядке следования нуклеотидов, возникают мутации.

Основная функция ДНК – хранение наследственной информации, заключенной в последовательности нуклеотидов, образующих ее молекулу, и передача этой информации дочерним клеткам. Возможность передачи наследственной информации от клетки к клетке обеспечивается способностью хромосом к разделению на хроматиды с последующей редупликацией молекулы ДНК.

В ДНК заключена вся информация о структуре и деятельности клеток, о признаках каждой клетки и организма в целом. Эта информация называется генетической. В молекуле ДНК закодирована генетическая информация о последовательности аминокислот в молекуле белка. Участок ДНК, несущий информацию об одной полипептидной цепи, называется ген. Передача и реализация информации осуществляется в клетке при участии рибонуклеиновых кислот.

 

Рибонуклеиновая кислота

Рибонуклеиновые кислоты бывают нескольких видов. Есть рибосомальная, транспортная и информационная РНК. Нуклеотид РНК состоит из одного из азотистых оснований (аденина, гуанина, цитозина или урацила), углевода рибозы и остатка фосфорной кислоты. Молекулы РНК – одноцепочковые.

Рибосомальная РНК (р-РНК) в соединении с белком входит в состав рибосом. р-РНК составляет 80% от всей РНК в клетке. На рибосомах осуществляется синтез белка.

Информационная РНК (и-РНК) составляет от 1 до 10% от всей РНК в клетке. По строению и-РНК комплементарна участку молекулы ДНК, несущему информацию о синтезе определенного белка. Длина и-РНК зависит от длины участка ДНК, с которого считывалась информация. и-РНК переносит информацию о синтезе белка из ядра в цитоплазму.

Транспортная РНК (т-РНК) составляет около 10% всей РНК. Она имеет короткую цепь нуклеотидов и находится в цитоплазме. т-РНК присоединяет определенные аминокислоты и доставляет их к рибосомам – месту синтеза белка. т-РНК имеет форму трилистника. На одном конце находится триплет нуклеотидов (антикодон), кодирующий определенную аминокислоту. На другом конце имеется триплет нуклеотидов, к которому присоединяется аминокислота.

При комплементарности триплета т-РНК (антикодона) и триплета и-РНК (кодона), аминокислота занимает определенное место в молекуле белка.

РНК находится в ядрышке, цитоплазме, рибосомах, митохондриях и пластидах. В природе есть еще один вид РНК – вирусная. У одних вирусов она выполняет функцию хранения и передачи наследственной информации. У других вирусов данную функцию выполняет вирусная ДНК.

 

Сравнительная ценность для клетки ДНК и белков неодинакова. На матрице ДНК может быть синтезировано множество молекул РНК, которые, в свою очередь, становятся матрицами для синтеза множества белков. В то же время удвоение в клеточном ядре молекул ДНК служит сигналом подготовки клетки к делению. В случае агрессивных внешних воздействий (радиация, химические вещества) множество белковых молекул в клетках могут погибнуть. Однако сама клетка не погибнет, если останутся неповрежденными молекулы ДНК. Если же повреждается ДНК и утрачивается способность к редупликации, то клетка обречена на гибель. Поэтому во всех живых клетках существуют ферментные системы репарации, защищающие ДНК путем ремонта и тем самым восстанавливающие ее функции. Для белков таких систем нет. Ферменты репарации также кодируются самой ДНК.

Белки и нуклеиновые кислоты выполняют разные функции, однако свойства этих основных компонентов – субстрата живой материи поразительно дополняют друг друга, и их раздельное существование в биологических системах невозможно.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Введение в биологию

Биология от греч биос жизнь и логос учение наука о живых существах.. Система биологических наук..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Углеводы

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Аденозинтрифосфорная кислота
Особым нуклеотидом, образованным азотистым основанием аденином, углеводом рибозой и тремя остатками фосфорной кислоты, является аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). АТФ – универсальный источник энер

Комбинативная изменчивость
Комбинативная изменчивость широко распространена в природе. Она является важнейшим источником большого наследственного разнообразия, наблюдаемого у животных организмов. Новые комбинации наследствен

Мутационная изменчивость
Мутацией (лат. mutation – перемена) называют внезапные наследственные изменения генетического материала, возникающие без видимых причин (спонтанно). Они могут быть также индуцированы

Хромосомные болезни
  Основная категория хромосомных болезней человека представлена анеуплодией. Она является следствием неправильного расхождения тех или иных хромосом во время мейоза при гаметог

Профилактика наследственных болезней
  Различают 3 вида профилактики наследственной патологии.   Первичная профилактика Под первичной профилактикой понимают действия, которые должны

Медико-генетическое консультирование
  Медико-генетическое консультирование является наиболее распространенным методом профилактики наследственных болезней. Его суть заключается в определении прогноза рождения ребенка с

Пренатальная диагностика
  Элиминация эмбрионов и плодов является одним из методов профилактики наследственных болезней. Прерывание беременности с целью предупреждения этих болезней у потомства возможно тольк

Дробление
  В результате оплодотворения образуется зигота, которая начинает дробиться. Дробление сопровождается митотическим делением. Нет роста клеток и объем зародыша не изменяется. Это проис

Гаструляция
  По окончании периода дробления у многоклеточных животных начинается период образования зародышевых листков – гаструляция. Она связана с перемещением эмбрионального материала.

Гисто- и органогенез
  После образования мезодермы начинается процесс гисто- и органогенеза. Сначала формируются осевые органы – нервная трубка и хорда, затем все остальные. У ланцетника и

Провизорные органы
  Эмбриональное развитие позвоночных с разным типом онтогенеза протекает в различных условиях. Для осуществления связи зародыша со средой появляются специальные провизорные (вр

Влияние факторов среды на ход эмбриогенеза
  Любе воздействие, нарушающее нормальный ход эмбриогенеза, может вызвать пороки развития зародышей. Примерно половина всего числа зародышей не доживает до рождения. У большинства обн

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги