Биохимия (стр. 5 )

39Глипопротеины – сложные белки, которые содержат сахара, т. е. углеводный компонент. Углеводный компонент – гликоканьюгат. В зависимости от того, что из себя представляет углеводный компонент: 1) гликопротеины: содержат гетерополисахариды,  это углеводная часть гликопротеинов обеспечивает участие этих белков в опознании структурных компонентов клетки, а так же участвует в формировании активных детерминант. При различных заболеваниях, связанных с нарушением функций иммунной системы, изменяется структура этих детерминант, что приводит к конфликту между макроорганизмом и его собственной иммунной системы. 2) протеогликаны: состоят из белка и гликозингликанов. Функции, которые выполняют гликопротеины: клеточное сцепление, молекулярное клеточное образование, обладают регуляторной активностью, оказывают защитное действие.        Антитела – иммуноглобулины. В случае клеточного иммунитета опознание антигенных детерминант чужеродных носителей обеспечивается гликопротеинами.

40Фосфопротеин – белок, который содержит в своем составе фосфорную кислоту и белковую полипептидную цепь. Фосфопротеины представлены в курином яйце, молоке, игре рыб. Высокая концентрация фосфопротеинов обнаружена в ЦНС. Фосфопротеин образуется в клетках под влиянием регуляторных стимулов, воздействующих на рецепторы клетки.        Металопротеины – в структуру этих белков встраиваются один или несколько атомов металла: а) некиминовые железопротеины, типичные представители: трансферин, ферритин, гемосидерин. Трансферин – группа сложных белков, которые способны связываться с трехвалентным железом, так же имеют в своем составе углеводный комплекс. Ферритин – депо железа в организме. Гемоседерин – внутриклеточный белок, содержится главным образом в печени и селезенке, водонерастворим.

41Нуклепротеины состоят из белков и нуклеиновых кислот. Нуклеиновые кислоты рассматриваются как простетические группы. В природе обнаружено 2 типа нуклеопротеинов, отличающихся друг от друга по составу, размерам и физико-химическим свойствам, - дезоксирибонуклеопротеины (ДНП) и рибонуклеопротеины (РНП). Названия нуклеопротеинов отражают только природу углеводного компонента, входящего в состав нуклеиновых кислот. У РНП углевод представлен рибозой, у ДНП – дезоксирибозой. Термин «нуклеопротеины» связан с названием ядра клетки, однако ДНП и РНП содеожаться и в других субклеточных структурах. Следовательно, речь идет о химически индивидуальном классе органических веществ, имеющих своеобразный состав, структуру и функции независимо от локализации в клетке. Доказано, что ДНП преимущественно локализованы в ядре, а РНП – в цитоплазме. В то же время ДНП открыты в митохондриях, а в ядрах и ядрышках обнаружены так же высокомолекулярные РНП.

42Виды нуклеиновых кислот. Нуклеиновые кислоты — фосфорсодержащие биополимеры живых организмов, обеспечивающие хранение и передачу наследственной информации. Они были открыты в 1869 г. швейцарским биохимиком Ф. Мишером в ядрах лейкоцитов, сперматозоидов лосося. Впоследствии нуклеиновые кислоты обнаружили во всех растительных и животных клетках, вирусах, бактериях и грибах. В природе существует два вида нуклеиновых кислот — дезок-сирибонуклеиновые (ДНК) и рибонуклеиновые (РНК). Различие в названиях объясняется тем, что молекула ДНК содержит пяти-углеродный сахар дезоксирибозу, а молекула РНК— рибозу. В настоящее время известно большое число разновидностей ДНК и РНК, отличающихся друг от друга по строению и значению в метаболизме. ДНК находится преимущественно в хромосомах клеточного ядра (99% всей ДНК клетки), а также в митохондриях и хлоропластах. РНК входит в состав рибосом; молекулы РНК содержатся также в цитоплазме, матриксе пластид и митохондрий. Нуклеотиды — структурные компоненты нуклеиновых кислот. Нуклеиновые кислоты представляют собой биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды. Нуклеотиды —сложные вещества. В состав каждого нуклео-тида входит азотистое основание, пятиуглеродный сахар (рибоза или дезоксирибоза) и остаток фосфорной кислоты. Есть два типа нуклеиновых кислот: ДНК и РНК. ДНК присутствует в ядрах всех растительных и животных клеток, где она находится в комплексе с белками и является составной частью хромосом. У особей каждого конкретного вида содержание ядерной ДНК обычно одинаково во всех клетках, кроме гамет (яйцеклеток и сперматозоидов), где ДНК вдвое меньше. Таким образом, количество клеточной ДНК видоспецифично. ДНК найдена и вне ядра: в митохондриях («энергетических станциях» клеток) и в хлоропластах (частицах, где в растительных клетках идет фотосинтез). Эти субклеточные частицы обладают некоторой генетической автономиейНекоторое количество РНК присутствует в клеточном ядре, основная же ее масса находится в цитоплазме – жидком содержимом клетки. Бльшую ее часть составляет рибосомная РНК (рРНК). Рибосомы – это мельчайшие тельца, на которых идет синтез белка. Небольшое количество РНК представлено транспортной РНК (тРНК), которая также участвует в белковом синтезе. Однако оба этих класса РНК не несут информации о структуре белков – такая информация заключена в матричной, или информационной, РНК (мРНК), на долю которой приходится лишь небольшая часть суммарной клеточной РНК. Генетический материал вирусов представлен либо ДНК, либо РНК, но никогда обеими одновременно. Молекулы нуклеиновых кислот содержат множество отрицательно заряженных фосфатных групп и образуют комплексы с ионами металлов; их калиевая и натриевая соли хорошо растворимы в воде. Концентрированные растворы нуклеиновых кислот очень вязкие и слегка опалесцируют, а в твердом виде эти вещества белые. Нуклеиновые кислоты сильно поглощают ультрафиолетовый свет, и это свойство лежит в основе определения их концентрации

43МОНОНУКЛЕОТИДЫ, органические соединения, состоящие из пуринового или пиримидинового основания, углевода рибозы или дезоксирибозы и остатка фосфорной кислоты. Во всех живых организмах образуют полимерные цепи нуклеиновых кислот. С помощью АТФ клетка синтезирует новые молекулы белков, углеводов, жиров, избавляется от отходов, осуществляет активный транспорт веществ, биение жгутиков и ресничек и т. д. Молекула АТФ представляет собой нуклеотид, образованный азотистым основанием аденином, пятиуглеродным сахаром рибо-зой и тремя остатками фосфорной кислоты. Фосфатные группы в молекуле АТф соединены между собой высокоэнергетическими (макроэргическими) связями Связи между фосфатными группами не очень прочные, и при их разрыве выделяется большое количество энергии. В результате гидролитического отщепления от АТФ фосфатной группы образуется аденозиндифосфорная кислота (АДФ) н высвобождается порция энергииАДФ также может подвергаться дальнейшему гидролизу с отщеплением еще одной фосфатной группы и выделением второй порции энергии; при этом АДФ преобразуется в аденозин-монофосфат (АМФ), который далее не гидролизуетсяАТФ образуется из АДФ и неорганического фосфата за счет энергии, освобождающейся при окислении органических веществ и в процессе фотосинтеза. Этот процесс называется фосфорили-рованием. При этом должно быть затрачено не менее 40 кДж/моль энергии, которая аккумулируется в макроэргических связяхТаким образом, АТФ — это главный универсальный поставщик энергии в клетках всех живых организмов. АТФ чрезвычайно быстро обновляется. Синтез АТФ осуществляется главным образом в митохондриях и хлоропластах (частично в цитоплазме). Образовавшаяся здесь АТФ направляется в те участки клетки, где возникает потребность в энергии.

44, 45, 46Мономеры в молекулах нуклеиновых кислот соединены сложноэфирной связью, образованной фосфатным остатком одного мононуклеотида и З'-гидроксиль-ной группой пентозного остатка другого мононуклеотида (3',5'-фосфодиэфир-ная связь) Межнуклеотидная 3',5'-фосфодиэфирная связь гидролитически расщепляется нуклеазами. Это большая группа ферментов, различающихся по специфичности. Есть нуклеазы, гидролизующие как РНК, так и ДНК, есть такие, которые расщепляют только РНК (РНКазы) или только ДНК (ДНКазы). Одни из них отщепляют только концевые нуклеотиды (экзонуклеазы), другие гидролизуют внутренние связи (эндонуклеазы). Используя определенный набор нуклеаз, можно гидролизо-вать нуклеиновые кислоты до нуклеозидмонофосфатов — мономеров нуклеиновых кислот. При этом в гидролизате РНК обнаруживается четыре типа рибонук-леозидмонофосфатов, а в гидролизате ДНК — четыре типа дезоксирибонуклео-зидмонофосфатов (см. табл. 3.1). Азотистые основания мономеров РНК и ДНК в трех случаях совпадают, а в одном — различны: УМФ (основание урацил) — в РНК, ТМФ (основание тимин) — в ДНК.
Таким образом, нуклеиновые кислоты представляют собой линейные полимеры нуклеозидмонофосфатов, полинуклеотиды. Концы полинуклеотида различаются по структуре: на одном конце имеется свободная 5'-фосфатная группа (5'-конец), на другом - свободнаяЗ'-ОН-группа(З'-конец). Разные ДНК отличаются друг от друга числом мононуклеотидных остатков в молекуле, нуклеотидным составом и порядком чередования нуклеотидных остатков (фактически оснований, поскольку пентозофосфатные части у всех мономеров одинаковы). Так же отличаются друг от друга разные РНК. Для краткого изображения первичной структуры нуклеиновых кислот пользуются однобуквенными символами нуклеозидов: А — аденозин, G — гуанозин, С — цитидин, U — уридин, Т — тимидин. Эти две записи, помимо символа «д», различаются еще тем, что в первой (РНК) не встречается символ Т, а во второй (ДНК) не встречается символ U.
При такой записи предполагается, что слева находится 5'-конец, справа — З'-конец. Иногда приходится писать полинуклеотиды противоположным образом; в этом случае во избежание путаницы вводят дополнительные приставки: (5'-3') AUAAG... — здесь 5'-конец слева; или (3'-5') GAAUA..., 5'-конец справа.
Из четырех разных нуклеотидов можно построить огромное количество нуклеиновых кислот, различающихся по первичной структуре. В этом отношении нуклеиновые кислоты сходны с белками.

49Изоферменты – это ферменты, представленные во множественных формах, которые катализируют одну и ту же реакцию, но отличаются друг от друга по функциональным и физико-химическим свойствам. Изоферменты по структуре представляют собой белки, состоящие из нескольких мономерных частиц. Первый изофермент – лактат дегидрогиназа (ЛДГ), который наиболее активен в печени и сердечной мышце; состоит из пяти субъединиц, причем они представлены двумя типами: 1)h-протомеры 2)m-протомеры, которые могут отличаться между собой по молекулярному весу, электрической активности. При патологии миокарда, печени и других тканей определяют активность ЛДГ ; при изучении изоферментного спектра ЛДГ удается установить: 1) из какого органа появился в крови избыток этого фермента; 2) степень поражения клеток органа.