WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 | 13 |   ...   | 27 |

«На протяжении предыдущих лет обучения вы ознакомились с разнообразным миром организмов: бактерий, растений, грибов, животных. Вы также детально изучали строение и ...»

-- [ Страница 11 ] --

• Резервная функция. Некоторые белки откладываются впрок и могут служить запасом питательных веществ для организма. Например, белки накапливаются в яйцеклетках животных, клетках эндосперма растений.

Эти белки зародыш потребляет на ранних этапах своего развития.

• Еще одна из функций белков – транспортная. Вспомните, гемоглобин и другие подобные ему дыхательные пигменты крови человека и многоклеточных животных способны образовывать неустойчивые соединения с кислородом или углекислым газом и благодаря циркуляции крови и других жидкостей транспортировать эти вещества, обеспечивая процессы клеточного и тканевого дыхания.

Кроме того, гемоглобин позволяет сохранять резерв кислорода в организме в связанном состоянии. Это имеет значение для животных – обитателей богатых органикой водоемов в условиях дефицита кислорода (личинки комаров-дергунов – мотыль, малощетинковые черви – трубочники и т. п.).

Транспортные белки переносят липиды, синтезирующиеся на мембранах эндоплазматической сети, к другим органеллам. Белки, встроенные в плазматическую мембрану, обеспечивают транспорт веществ в клетку и из клетки наружу.

• Функция противодействия неблагоприятным температурам. В плазме крови некоторых рыб содержатся белки, которые предотвращают ее замерзание в условиях низких температур. У организмов, обитающих в горячих источниках, есть белки, которые не денатурируют даже при температурах +50...90 С.

• Многие белки выполняют регуляторную функцию. Белковую природу имеют некоторые гормоны и нейрогормоны, регулирующие активность обмена веществ, процессы роста и развития организмов (например, гормон роста).

• Каталитическая функция присуща особенным белкам – ферментам, или энзимам, влияющим на протекание биохимических реакций (рис. 10.2).

Рис. 10.2. Функции ферментов. I. Фермент (1) временно соединяется с веществом (2) и обеспечивает его расщепление на простые соединения (3). II. Фермент (1) вступает во временный комплекс с двумя молекулами (3) и обеспечивает их реакцию с образованием более сложного вещества (4). После реакции структура фермента не изменяется (5) и он готов обеспечивать новые реакции Катализ (от греч. катализ – прекращение) – изменение скорости протекания химических реакций под действием определенных химических соединений.

Ферменты бывают простыми и сложными. Простые ферменты – это белковые молекулы (пепсин, трипсин и т. п.), состоящие лишь из аминокислотных остатков. Сложные ферменты, кроме белковой части, содержат еще и небелковую, которую называют кофактором. Кофакторами могут быть неорганические катионы или анионы, а также органические вещества (коферменты), например производные витаминов. Белковый компонент определяет, какую именно реакцию катализирует данный сложный фермент. Активность сложных ферментов проявляется лишь тогда, когда их белковая и небелковая части соединены.

Каталитическая активность фермента определена не всей его молекулой, а лишь ее небольшим участком – активным центром. Его пространственная структура отвечает химическому строению вступающих в реакцию веществ. Активный центр отвечает за присоединение и превращение этих соединений. Именно поэтому действие фермента специфично.

Часто в состав активного центра входят производные витаминов или атомы металлов. В одной молекуле фермента может быть несколько активных центров.

Ферменты образуют неустойчивые комплексы с веществами, вступающими в реакцию. Ферментативная реакция осуществляется в 106–1012 раз быстрее, чем в среде без ферментов. За несколько секунд или даже доли секунды в организме происходит сложная последовательность реакций, для осуществления которых с применением обычных химических катализаторов нужны дни, недели или даже месяцы и годы. Это объясняют тем, что для осуществления любой химической реакции необходим контакт между реагентами. Чтобы состоялась реакция без участия ферментов, нужны высокая концентрация реагирующих веществ в среде или повышенная температура, при которой ускоряется движение молекул и возрастает вероятность контактов молекул реагирующих соединений.

Но в организмах концентрация веществ часто очень низкая, а высокие температуры для них опасны. Именно поэтому биохимические реакции не могут происходить без участия ферментов.

При контакте с ферментом вещество (субстрат), вступающее в реакцию, располагается в непосредственной близости к специфическим группам его активного центра. При этом уменьшается стабильность химических связей в молекуле субстрата. Известно, что для протекания химической реакции молекула субстрата должна перейти в так называемое активированное состояние, когда облегчается разрыв химических связей. Энергию, необходимую для такого перехода, называют энергией активации (на разрыв определенной связи тратится энергии не меньше, чем потрачено на его образование). Другими словами, энергия активации необходима для того, чтобы началась соответствующая химическая реакция. Образовавшийся комплекс «фермент – вещества, вступающие в реакцию» снижает энергию активации. Такой комплекс быстро распадается с образованием продуктов реакции. Сам фермент при этом не теряет своей активности и может катализировать следующую подобную реакцию.

Одни ферменты обеспечивают расщепление, другие – синтез определенных веществ. Например, фермент целлюлаза обеспечивает расщепление клетчатки (целлюлозы).

Активность фермента проявляется лишь в определенных условиях:

тех или иных значениях температуры, давления, рН и т. п. Существуют и специальные вещества, способные снижать активность ферментов (ингибиторы). Они связываются с активными центрами ферментов и блокируют их активность. В роли ингибиторов могут выступать ионы тяжелых металлов: свинца (Pb), мышьяка (As) и серебра (Ag).

Ферментативные реакции происходят в виде ряда (до нескольких десятков) последовательных этапов. Цепи взаимосвязанных ферментативных реакций обеспечивают обмен веществ и превращение энергии в отдельных клетках и организме в целом.

Ферменты располагаются в определенных местах как в пределах отдельной клетки, так и организме в целом. В клетке много ферментов связано с плазматической мембраной или мембранами отдельных органелл (митохондрий, пластид и др.).

Ключевые термины и понятия. Ферменты, биокатализ, кофактор.

Разнообразные белковые молекулы в живых организмах осуществляют функции: строительную, или структурную, энерКратко о гетическую, защитную, сигнальную, сократительную, или двиглавном гательную, резервную, транспортную, регуляторную, каталитическую.

заключается защитная функция белков? 3. Чем определяется двизаключается защитная функция белков?

гательная функция белков? 4. Что собой представляют ферменгательная функция белков?

Вопросы для самоконтроля свойствах белков основана способность организмов воспринимать Подумайте. В результате ферментативных реакций, в отличие от безферменто ных, не образуются побочные продукты, то есть происходит почти 100 %-й выход конечного продукта. Какое это имеет значение для нормального функционирования организма?

И ФУНКЦИИ РНК. АТФ

Вспомните: какие соединения называют биополимерами? Какие существуют уровни пространственной организации белковых молекул?

Вы помните, что все живые существа способны сохранять наследственную информацию и передавать ее потомству при размножении. Эту функцию выполняют нуклеиновые кислоты. Некоторые виды нуклеиновых кислот участвуют в реализации наследственной информации.

• Нуклеиновые кислоты – сложные высокомолекулярные биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды. В составе одной молекулы нуклеиновой кислоты может находиться от 200 до 200 млн нуклеотидов. Вначале нуклеиновые кислоты обнаружили в ядре клеток, откуда и происходит название этих соединений (от лат. нуклеус – ядро).

Но позже эти вещества нашли и в других частях клетки.

Молекула нуклеотида состоит из основания, пятиуглеродного моноРис. 11.1. Строение нуклеотида:

сахарида (пентозы) и фосфорной кислоты (рис. 11.1). В зависимости от вида пентозы в составе нуклеоти- 3 – моносахарид (пентоза) да различают два типа нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновую (ДНК) и рибонуклеиновые (РНК). В состав ДНК входит остаток дезоксирибозы, а РНК – рибозы.

В молекулах ДНК и РНК содержатся остатки различных азотистых оснований. В молекуле ДНК – остатки аденина (сокращенно обозначается буквой А), гуанина (Г), цитозина (Ц) и тимина (Т); в молекуле РНК – аденина (А), гуанина (Г), цитозина (Ц) и урацила (У). Обратите внимание:

три типа азотистых оснований для молекул ДНК и РНК общие (нуклеотиды с аденином, гуанином и цитозином), зато тимин содержится лишь в молекулах ДНК, тогда как урацил – только в молекулах РНК (рис. 11.2).

организации (конформации).

• Типы РНК. Молекулы РНК клеток прокариот и эукариот состоят из одной цепи. Существуют три основных типа РНК, которые отличаются местом расположения в клетке, размерами и функциями.

Информационная, или матричная, РНК (иРНК, или мРНК) пред- ставляет собой копию определенного остатки участка молекулы ДНК. Такая молекислоты кула переносит наследственную информацию от ДНК к месту синтеза полипептидной цепи, а также непосредственно участвует в ее сборке.

Транспортная РНК (тРНК) имеет Рис. 11.2. Схема строения наименьшие размеры среди всех РНК нуклеиновой кислоты Рис. 11.3. Строение тРНК: 1–4 – лист клевера). Такое строение объясучастки соединения нуклеотидов с помощью водородных связей; 5 – участок, к которому присоединяется участках молекулы тРНК (4–7 последовательных звеньев) между соответаминокислота; 6 – антикодон или триплет, который по генетическому коду отвечает определенной аминокислоте. Этот триплет называют антикодон. Около основы молекулы тРНК имеется участок, к которому с помощью ковалентной связи присоединяется соответствующая аминокислота (рис. 11.3).

Молекула тРНК может образовывать и более сложную конформацию (третичную), напоминающую латинскую букву «L» или славянскую «Г»

(рис. 11.4).

Рибосомальная РНК (рРНК) входит в состав особых органелл клетки – рибосом. Вместе с белками она выполняет структурную функцию, обеспечивая определенное пространственное расположение иРНК и тРНК во время биосинтеза белковой молекулы. В клетках эукариот рРНК синтезируется в ядрышке.

• Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) по своему составу является нуклеотидом. Молекула АТФ состоит из остатков азотистого основания (аденина), пентозы (рибозы) и трех остатков фосфорной кислоты (рис. 11.5). АТФ имеет необычные для других органических соединений химические связи и свойства.

кроэргические) химические связи между последовательно расположен- аденин ными остатками фосфорной кислоты, в которых запасено значительное количество энергии. Если при участии соответствующего феррибоза мента отщепляется один остаток фосфорной кислоты, то АТФ превращается в аденозиндифосфорную Рис. 11.5. Молекула АТФ:

кислоту (АДФ), при этом освобож- 1 – аденозин; 2 – трифосфат дается около 40 кДж энергии.

В зависимости от условий внутренней среды клетки количество энергии, которая выделяется при отщеплении одного остатка фосфорной кислоты, может варьировать от 33 до 50 кДж/моль глюкозы.

Если же отщепляются два остатка молекул фосфорной кислоты, АТФ превращается в аденозинмонофосфорную кислоту (АМФ). При этом высвобождается свыше 84 кДж энергии. Соответственно, при присоединении к АМФ остатка фосфорной кислоты снова запасается около 40 кДж энергии в виде макроэргической связи и образуется молекула АДФ. Также около 40 кДж энергии запасается при присоединении еще одного остатка фосфорной кислоты к молекуле АДФ и ее превращении в молекулу АТФ. Итак, запомните: молекулы АТФ служат универсальным химическим аккумулятором энергии в клетках.



Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 | 13 |   ...   | 27 |
 


Похожие работы:

«ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ (краткий курс для студентов сельскохозяйственного факультета) Елец 2008 1 В пособии представлены основные разделы органической химии, приведены решения задач, которые охватывают обязательный минимум образования и расширяют базовые знания, полученные учащимися в средней школе. Пособие позволяет систематизировать знания и отработать навыки решения задач. Пособие предназначено для абитуриентов и студентов сельскохозяйственного факультета Елецкого государственного университета...»

«ПРОБЛЕМЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В БАССЕЙНЕ ОЗЕРА БАЙКАЛ И РОЛЬ ЗЕЛЕНОЙ ЭКОНОМИКИ В ИХ РЕШЕНИИ Улан-Удэ Издательство Бурятского научного центра СО РАН 2013 1 УДК 332.1, 502:338 ББК 65.05, 20.1 П Ответственный редактор канд.химич.наук С.С.Палицына Рецензенты канд.экон.наук К.П.Дырхеев канд.геогр.наук В.С.Батомункуев Проблемы окружающей среды в бассейне озера Байкал и роль зеленой экономики в их решении.- Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2013. ISBN В работе рассмотрены проблемы охраны и использования...»

«А.С. Коростелев С.В. Залесов Г.А. Годовалов Электронный архив УГЛТУ МИНОБРНАУКИ РОССИИ ГОУ ВПО УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ А.С. Коростелев С.В. Залесов Г.А. Годовалов НЕДРЕВЕСНАЯ ПРОДУКЦИЯ ЛЕСА Учебник Издание второе, исправленное и дополненное Допущено УМО по образованию в области лесного дела в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям: 250201 Лесное хозяйство, 130302 Земельный кадастр и направлению 250100 Лесное дело...»

«БИКБУЛАТОВ РУСТЕМ РАИСОВИЧ ГОМОЛИТИЧЕСКИЕ ЖИДКОФАЗНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ АЛКИЛГИПОХЛОРИТОВ Органическая химия 02.00.03АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Уфа 1997 www.sp-department.ru Работа выполнена на кафедре биохимнн и техно.1огнн микробиологиче­ ских производств У фимекого государствеююго нефтяного тех~ШЧеского уни­ верспrета, в Научно-исследовательском институте малотоннажных химических продуктов и реактивов НАУЧНЫЕ РУКОВОДИТЕЛИ: доктор химических наук,...»

«ЛЕКЦИЯ 1. СОЗДАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ, ПРЕДПРИЯТИЯ, ЕГО РЕГИСТРАЦИЯ, ИМУЩЕСТВО, ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 1.1. Закон РБ О предприятиях. 1.2. Предприятие, его главные задачи. 1.3. Виды хозяйственной деятельности. 1.4. Виды предприятий. 1.5. Создание предприятии и порядок его регистрации. 1.6.Имущество предприятия. 1.7.Управление предприятием. 1.8. Хозяйственная, экономическая и социальная деятельность предприятия. 1.9. Ликвидация и реорганизация предприятия. 1.1.ЗАКОН РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ О ПРЕДПРИЯТИЯХ....»

«ДОГОВОРУ О НЕРАСПРОСТРАНЕНИИ ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ 40 ЛЕТ В ХХ в. мир впервые столкнулся с оружием огромной разрушительной силы – оружием массового уничтожения (далее – ОМУ). В арсеналах государств появились три его вида: бактериологическое, химическое и ядерное. От применения указанных видов оружия могла бы полностью прекратиться жизнь на Земле. В связи с этим можно вспомнить август 1945 г., когда сброшенные США на японские города Хиросиму и Нагасаки две атомные бомбы унесли десятки тысяч...»

«2014 Каталог 2013 Мы рады, что Вы держите в руках новый каталог нашей продукции! Однако особенно нас радует, когда Вы лично обращаетесь к нам с Перед Вами – 252 страницы, каждая из которых вопросами! рассказывает о многочисленных полезных изделиях, используемых для манипуляций с опасными жидкостями, для ручного отбора проб, не говоря уже о +49 7635 8 27 95-0 широчайшем ассортименте ёмкостей, а также промышленного и лабораторного оборудования. +49 7635 8 27 95-31 Кроме того, в нашем каталоге Вы,...»

«Сергиенко Любовь Ивановна Библиографический указатель Волжский 2014 Сергиенко Любовь Ивановна : библиографический указатель /под ред. З.И. Жидких/ ; Библиотека ВГИ (филиал) ВолГУ. - г. Волжский, 2014 г. - ??? с. Библиографический указатель литературы составлен в связи с юбилеем Любови Ивановны Сергиенко - доктора сельскохозяйственных наук, профессора ВГИ (филиала) ВолГУ. Указатель содержит перечень работ ученого за период 1969—2013 гг. Принцип расположения материала — хронологический, внутри...»

«Ю.В. Петров ФИЛОСОФИЯ КУЛЬТУРЫ ИЗДАТЕЛЬСТВО ТОМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2010 ББК 87.2 УДК 130.2 П 30 РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ ИЗДАНИЯ ТРУДЫ ТОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА: проф. Г.Е. Дунаевский – председатель коллегии, проректор ТГУ; с.н.с. М.Н. Баландин – ответственный редактор издания, зам. председателя коллегии; с.н.с. В.З. Башкатов – член коллегии ЧЛЕНЫ КОЛЛЕГИИ, РУКОВОДИТЕЛИ НАУЧНЫХ РЕДАКЦИЙ ПО НАПРАВЛЕНИЯМ: д.т.н., проф. А.А. Глазунов – научная редакция Механика, математика; д.т.н., проф....»






 
© 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.