Высаливание белков. Высаливающие агенты. Механизм высаливания. Практическое использование высаливания.

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 3Следующая ⇒

Высаливание белков. Высаливающие агенты. Механизм высаливания. Практическое использование высаливания.

Высаливание- осаждение белков солями ЩМ и ЩЗМ (Na2SO4, (NH4)2SO4)

Растворимость белков зависит от концентрации солей(ионной силы). В дистиллированной воде белки растворяются плохо, однако растворимость возрастает при повышении ионной силы. При повышении ионной силы белки лишаются гидратной оболочки, что приводит к агрегации и выпадении белков в осадок

Механизм высаливания: ионы солей притягивают к себе молекулы воды, уменьшая тем самым количество воды, взаимодействующей с белком, т.к. при высокой концентрации солей количество ионов солей огромно по сравнению с заряженными группами белков. А т.к. растворимость белка в воде зависит от образования гидратной оболочки вокруг гидрофильных ионогенных групп, то перемещение молекул воды к ионам солей снижает растворимость белка и он выпадает в осадок.

Применяя растворы солей различной концентрации, можно последовательно осаждать белки по фракциям. Так, при малой концентрации солей осаждаются наиболее крупные, тяжелые и обладающие наименьшим зарядом частицы. При повышении концентрации солей выпадают все более мелкие и устойчивые белковые фракции.

Методом высаливания осаждают белки сыворотки крови. Из водных растворов белки можно осадить и с помощью водоотнимающих растворов (метиловый, этиловый спирты, ацетон). По своей природе и механизму процесс высаливания существенно отличается от коагуляции электролита.

Денатурация белков. Факторы, механизм, практическое использование денатурации белков.

Денатурация- нарушение пространственной структуры белка, сопровождающееся потерей его нативных свойств: растворимости, биологической активности, электрофоретической подвижности.

Изменение температуры, ионной силы, рН, а также обработка органическими и дистабилизирующими агентами могут привести к нарушению нативнойконформации. Агенты образуют связи с карбоксильными аминогруппами и некоторыми боковыми радикалами АК, подменяя совбственными связями внутримолекулярные взаимодействия в белке, из-за чего 2-ая и 3-ая структуры меняются. Изменения не касаются 1-ой структуры, но био. активность белка утрачивается.

Агенты: 1) высокая температура – разрушение слабых связей(водородных и ионных гидрофильных

Кислоты и щелочи- изменение ионизации ионногенных групп в радикалах АК; разрушение ионных и водородных связей

3) мочевина- разрушение внутриклеточных водородных связей в результате образования водородных связей с мочевиной

4) соли тяжелых Ме (Hg, Pb) - образование прочных связей и формирование нерастворимых комплексов

Органические растворители (этиловый спирт, ацетон)

6) Механическое воздействие (например, вибрация).

Применение: 1) очистка растворов от белковых примесей

Стерилизация мед. Инструментов и материалов в автоклавах

 3) денатур. агенты- антисептики(фенол, хлорамин)

Лечение гнойных ран(фенол- компонент мази Вишневского)

Электрические свойства белков. Механизм возникновения электрического заряда белков. Изоэлектрическая точка. Электрофоретическое разделение белков сыворотки крови на бумаге, протеинограмма здорового человека.

Электрические свойства белков определяются присутствием на их поверхности положительно и отрицательно заряженных аминокислотных остатков. Наличие заряженных группировок белка определяет суммарный заряд белковой молекулы. Если в белках преобладают отрицательно заряженные аминокислоты, то его молекула в нейтральном растворе будет иметь отрицательный заряд, если преобладают положительно заряженные – молекула будет иметь положительный заряд. Суммарный заряд белковой молекулы зависит и от кислотности (рН) среды. При увеличении концентрации ионов водорода (увеличении кислотности) происходит подавление диссоциации карбоксильных групп и в то же время увеличивается число протонированныхамино-групп

Таким образом, при увеличении кислотности среды происходит уменьшение на поверхности молекулы белка числа отрицательно заряженных и увеличение числа положительно заряженных групп. Совсем другая картина наблюдается при снижении концентрации ионов водорода и увеличении концентрации гидроксид-ионов. Число диссоциированныхкарбоксильных групп возрастает и снижается число протонированных аминогрупп

Итак, изменяя кислотность среды, можно изменить и заряд молекулы белка. При увеличении кислотности среды в молекуле белка снижается число отрицательно заряженных группировок и увеличивается число положительно заряженных, молекула постепенно теряет отрицательный и приобретает положительный заряд. При снижении кислотности раствора наблюдается противоположная картина. Очевидно, что при определенных значениях рН молекула будет электронейтральной, т.е. число положительно заряженных групп будет равно числу отрицательно заряженных групп, и суммарный заряд молекулы будет равен нулю

ИЭТ(pl)- значение рН, при котором суммарный заряд белка=0 и белки не перемещаются в электрическом поле. Зная АК состав белка, можно приближенно определить ИЭТ. Она является характерной константой белков. ИЭТ большинсва белков животнх тканей лежитт в пределах от 5,5 до 7,0, что говорит частичном преобладании кислых АК. Однако в природе имеются белки, у которых значения ИЭТ лежат в крайних значениях рН среды.

 В ИЭТ белки наименее устойчивы в растворе и легко выпадают в осадок. ИЭТ белка в сильной степени зависит от присутствия в растворе ионов солей; в то же время на ее величину не влияет концентрация белка.

Электрофоретическое разделение белков сыворотки крови на бумаге: Метод основан на различии величины заряда белков сыворотки крови. Если нанести каплю сыворотки на полоску хроматографической бумаги, смоченной буферным раствором, и пропустить через эту полоску постоянный электрический ток, отдельные белки будут продвигаться в электрическом поле с различной скоростью. При рН=8,6 белки сыворотки крови движутся по направлению к аноду, поскольку они обладают в этих условиях отрицательным зарядом. Наиболее быстро движутся альбумины, затем а1- и а2-глобулины, далее в - глобулины и наконец q - глобулины.

АППАРАТУРА: Прибор для определения белков в крови методом электрофореза на бумаге состоит из выпрямителя, электрофоретической кюветы и денситометра.

ХОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ: Кюветы заполняются вероналовым буфером рН = 8,6. Нарезают из хроматографической бумаги полоски длиной 38 см., шириной 3 см., полоски смачивают буферным раствором и помещают в кювету. Ближе к отрицательному полюсу наносится сыворотка (0,01 мл), затем прибор включается в электрическую сеть.

Электрофоретическое разделение белков сыворотки на бумаге производится обычно в течение 6- 24 часов при напряжении 150 Вт и силе тока 6-8 А. По истечении указанного срока бумажные полоски сушат в сушильном шкафу при температуре около 100 градусов в течение 5 мин., затем красят бромфеноловым синим. Остатки красителя, не связавшегося с белками, отмывают с полоски бумаги 10% уксусной кислотой.

12. Количественные методы определения белка. Принцип определения содержания белка крови биуретовым методом. Нормальное содержание белка крови. Гипо-, гиперпротеинемия. Белковый коэффициент крови.

Для определения концентрации белков в биологических жидкостях и растворах используются оптические, колориметрические и азотометрические методы.

Оптические методы основаны на оптических свойствах белков. К ним относятся:

•     спектрофотометрические методы, оценивающие интенсивность поглощения белками УФ лучей в диапазоне около 200 нм и 260 нм. Степень УФЛ - поглощения пропорциональна концентрации белка;

•     рефрактометрические методы основаны на способности растворов белков преломлять свет пропорционально их концентрации;

•     нефелометрические методы основаны на способности растворов белков рассеивать свет пропорционально их концентрации;

•     поляриметрические методы основаны на способности растворов белков вращать плоскость поляризованного света пропорционально их концентрации.

 Колориметрические методы основаны на цветных реакциях белков – биуретовая реакция, метод Лоури, метод сорбции белками определённых красителей. Интенсивность окраски определяется концентрацией белкового раствора.

Азотометрические методы основаны на определении содержания азота и пересчёте его на концентрацию белка (в белках 16% азота)

Биуретовый метод — один из колориметрических методов количественного определения белков в растворе

Основан на образовании биуретового комплекса (имеет фиолетовый цвет) пептидных связей белков с двухвалентными ионами меди. В методе используют т. н. биуретовый реактив, состоящий из KOH, CuSO4 и цитрата натрия (или тартрата натрия). В образовавшемся комплексе медь связана с 4 азотами координационными связями, а с 2 кислородами — электростатическими. Полноценный комплекс образуется лишь с пептидами, состоящими более чем из 4 остатков. Оптическую плотность раствора (прямо пропорциональную концентрации пептида) определяют при 540—560 нм.

Рисунок 3 – Калибровочный график

+Измеряют оптическую плотность исследуемого раствора наносят ее значение на ось ординат, и, используя калибровочный график, на оси абсцисс находят соответствующее значение концентрации анализируемого вещества

14. Принципы методов диализа и хроматографии, их его практическое значение.
Диализ — очистка коллоидных растворов и субстанций высокомолекулярных веществ от растворённых в них низкомолекулярных соединений при помощи полупроницаемой мембраны. При диализе молекулы растворенного низкомолекулярного вещества проходят через мембрану, а неспособные диализировать коллоидные частицы остаются за ней. Простейший диализатор представляет собой мешочек из коллодия (полупроницаемого материала), в котором находится диализируемая жидкость. Мешочек погружают в растворитель (например, в воду). Постепенно концентрация диализирующего вещества в диализируемой жидкости и в растворителе становится одинаковой.
Процесс диализа основан на процессах осмоса и диффузии, что объясняет способы его ускорения. Применяют для очистки коллоидных растворов от примесей электролитов и низкомолекулярных неэлектролитов. Диализ применяют в промышленности для очистки различных веществ, в производстве искусственных волокон, при изготовлении лекарственных веществ.
Разновидностью распределительной хроматографии является хроматография на бумаге, широко используемая в биохимических лабораториях, для разделения пептидов, аминокислот и других веществ. В качестве стационарной фазы при этом служит вода, адсорбированная целлюлозными цепями фильтровальной бумаги. Образец помещают на одном конце бумажной полосы, этим же концом бумагу погружают в подходящую смесь органических растворителей.. При движении растворителя по бумаге благодаря силе капиллярности происходит разделение компонентов смеси. Проявленную хроматограмму высушивают, а местоположение каждого из разделяемых веществ определяют химическими или физико-химическими методами.
Ионообменная хроматография. Ионообменные смолы являются полимерными органическими соединениями, содержащими функциональные группы, способные вовлекаться в ионный обмен. Различают положительно заряженные анионообменники, представленные органическими основаниями и аминами, и отрицательно заряженные катионообменники, содержащие фенольные, сульфо- или карбоксильные группы.
Новейшие методы ионообменной хроматографии, широко используются в фармакологии (при создании и определении лекарственных веществ), в клинической биохимии (при определении биологически активных веществ в физиологических жидкостях), в биотехнологических процессах и производствах и других областях: они позволяют определять вещества в нано-, пико- и фемтаграммных количествах.
15. Классификация белков. Простые белки: общая характеристика альбуминов, глобулинов, гистонов, протаминов, глютелинов.
Белки можно классифицировать:
-по форме белковых молекул (глобулярные – округлые или фибриллярные – нитевидные)
-по молекулярной массе (низкомолекулярные, высокомолекулярные)
-по выполняемым функциям (транспортные, структурные, защитные, регуляторные),
- по локализации в клетке (ядерные, цитоплазматические, лизосомальные),
-по структурным признакам и химическому составу белки делятся на две группы: простые и сложные.
Простые белки представлены только полипептидной цепью, состоящей из аминокислот. Сложные белки имеют в своем составе белковую часть (апопротеин) и небелковый компонент (лиганд, простетическую группу).
К простым белкам относят гистоны, протамины, альбумины и глобулины, проламины и глютелины, протеиноиды.
Альбумины и глобулины-животные белки, содержатся в сыворотке крови, молоке, яичном белке, мышцах.
Альбумины- относительно небольшой молекулярной массы, они имеют отрицательный заряд и кислые свойства, содержат много глутаминовой аминокислоты. Это сильно гидратированые белки, поэтому они осаждаются только при большой концентрации водоотнимающих веществ. Играют важную роль в поддержании осмотического давления крови. Характерным свойством альбуминов является их высокая адсорбционная способность. Они адсорбируют полярные и неполярные молекулы, выполняя транспортную роль. Это неспецифические переносчики они транспортируют гормоны, холестерол, билирубин, лекарственные вещества, ионы кальция. Связывание и перенос длинноцепочных жирных кислот - основная физиологическая функция сывороточных альбуминов. Альбумины синтезируются преимущественно в печени и быстро обновляются, период их полураспада 7 дней.
Глобулины - белки с большей молекулярной массой. Глобулины слабокислые или нейтральные белки. Некоторые из глобулинов обладают способностью к специфическому связыванию веществ (специфические переносчики). Возможно фракционирование белков сыворотки крови на альбумины и глобулины методом высаливания с помощью (NH4)2SO4. В насыщенном растворе осаждаются альбумины как более легкая фракция, в полунасыщенном – глобулины.
2.Протамины и гистоны.
выраженные основные св-ва, высокое содержание лиз и арг, входят в состав нуклеопротеинов.
Протамины - своеобразные биологические заменители гистонов, но отличаются от них составом и структурой. Это самые низкомолекулярные белки, обладают резко выраженными основными свойствам из-за большого содержания в них аргинина (80%). Протамины - поликатионные белки. Они связываются с ДНК в хроматине спермиев и находятся в молоках рыб. (Скумбрин - из молоки скумбрии). Протамины делают компактной ДНК сперматозоидов, т.е. выполняют структурную функцию, однако не выполняют регуляторную.
Гистоны - тканевые белки многочисленных организмов, связаны с ДНК хроматина. Это белки небольшой молекулярной массы. По электрохимическим свойствам относятся к белкам с резко выраженными основными свойствами (поликатионные белки). Гистоны имеют только третичную структуру, сосредоточены в основном в ядрах клеток. Связь гистон-ДНК электростатическая, так как гистоны имеют большой положительный заряд, а цепь ДНК-отрицательный. В составе гистонов преобладают диаминомонокарбоновые аминокислоты аргинин, лизин. Основная функция гистонов - структурная и регуляторная. Структурная функция состоит в том, что гистоны участвуют в стабилизации пространственной структуры ДНК, а следовательно, хроматина и хромосом. Регуляторная функция заключается в способности блокировать передачу генетической информации от ДНК к РНК.
3. Проламины и глютеины - запасные белки растений.
Глютелины – растительные белки, не растворимые в воде, в растворах солей, этаноле. Они растворимы в слабых щелочах.
Пролами́н -пролин-обогащенные запасные белки эндосперма семян злаков. Проламины входят в группу глютеновых белков.
16. Сложные белки, общая характеристика, классификация.
Простые белки состоят только из аминокислотных остатков и не содержат других химических составляющих.
Сложные белки: АК-апоротеин часть и простетическая группа
То есть при гидролизе образуются не только АК!
Гликопротеины-+ углевод
Нуклеопротеины -+НК
Хромопротеины-+пигмент
Липопротеины-+липиды
Витаминопротеины-+витамин
Металлопротеины-+связано с комплексом металла
Фосфотпротеины-+соединен с ост фосфорн кислот
Простетические группы с белком соединяются разными типами связей.
(ДОПОЛНИТЕЛЬНО:
Небелковая группа – лиганд,молекула связан с белком и если она несет структур/фунц-ую группу,то лиганд-простетическая группа
В роли лиганда могут быть 1) молекулы,выполняющ в белке стуркутрн функцию(липиды и углеводы)
2)переносим белками молекулы –железо трансферрином
3)субстраты для ферментов –любые молекулы и даже другие белки)
17. Нуклеопротеины – строение, классификация, биологическая роль. Уровни упаковки ДНК в хроматине.
Простетическая группа у таких белков — нуклеиновая кислота.
Различают дезоксирибонуклеопротеины (простетическая группа — ДНК) и рибонуклеопротеины (простетичесая группа — РНК). Им принадлежит важная роль в хранении, передаче и реализации генетической информации. Между белком и молекулой нуклеиновой кислоты
образуются ионные связи.
Нуклеиновые
Кислоты
гетерополимеры, их мономерами являются мононуклеотиды.
Мононуклеотид состоит из трех частей:
1) азотистого основания (пуринового или пиримидинового),
2) пентозы (рибозы у РНК или дезоксирибозы у ДНК) – вместе с азотистым основанием они составляют нуклеозид,
3) остатка фосфорной кислоты.
БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ:
1 ДНК: хранение генетической информации.
2 У РНК функции более многообразны:
а) хранение генетической информации (информосомы, некоторые РНК-вирусы);реализация генетической информации:и-РНК информационная (матричная),т-РНК(транспортная),(рибосомальная).Все они обслуживают процесс синтеза белка.
в) каталитическая функция: некоторые молекулы РНК способны катализировать реакции гидролиза 3',5'-фосфодиэфирной связи в самой молекуле РНК.
В хромосомах нуклеиновая кислота представлена дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК) и связана с гистонами, формируя хроматин. В рибосомах рибонуклеиновая кислота (РНК) связывается со специфическими рибосомальными белками.
НК являются полимерными молекулами и состоят из мономеров, называемых нуклеотидами. Нуклеотид содержит фосфорную кислоту (один, два или три остатка), сахар (рибозу или дезоксирибозу), азотистое основание (аденин, гуанин, цитозин, урацил либо тимин).Связываясь через фосфатные остатки, нуклеотиды образуют длинные цепочки – нуклеиновые кислоты.Выделяют два вида нуклеиновых кислот в зависимости от пентозы, входящей в их состав – рибонуклеиновая кислота (РНК) и дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК). Сахарофосфатный остов в ДНК и РНК заряжен отрицательно благодаря заряду фосфатных групп. В то же время пуриновые и пиримидиновые основания гидрофобны.
Четыре уровня упаковки ДНК
1) Нуклеосомный – на этом уровне двойная спираль ДНК наматывается на белковый комплекс, содержащий 8 молекул гистонов – белков с повышенным содержанием положительно заряженных аминокислотных остатков лизина и аргинина. Это гистоны Н2В, Н2А, Н4 и Н3. Образуется структура диаметром 11 нм, напоминающая бусы на нитке. Каждая «бусина» – нуклеосома содержит около 150 пар нуклеотидов. Нуклеосомный уровень даёт укорочение молекулы ДНК в 7 раз. При репликации этот уровень упаковки снимается, а при транскрипции нуклеосомы сохраняются.
2) На втором уровне нуклеосомы сближаются с помощью гистона Н1, в результате чего образуется фибрилла диаметром 30 нм. Сокращение линейного размера ДНК происходит в 6-10 раз. Этот уровень упаковки, как и первый, не зависит от первичной структуры ДНК.
3) Петлевой уровень. Обеспечивается негистоновыми белками. Они узнают определённые последовательности ДНК и связываются с ними и друг с другом,
образуя петли по 20-80 тыс. п.н. Укорочение за счет петель проходит в 20-30 раз. Типичная хромосома млекопитающих может содержать до 250 петель.
4) Метафазная хромосома. Перед делением клетки молекулы ДНК удваиваются, петли укладываются в стопки, хромосома утолщается и видна в световой микроскоп. На этом уровне упаковки каждая хромосома состоит из двух хроматид. Каждая из хроматид содержит по одной молекуле ДНК.
18. ДНК. Первичная и вторичная структура. Фосфодиэфирные связи между нуклеотидами. Правило комплементарности Чаргаффа. Биологическая роль.
ДНК представляет собой двойную спираль (это биополимер) состоящий из двух антипараллельных цепочек, закрученных вокруг одной и той же оси. Цепочки соединяются водородными связями которые образуются между азотистыми основаниями. Цепочки имеют противоположную полярность, т.е. у одной цепочки направление 5’ к 3’, а у другой 3’ к 5’. -две цепи закручены вправо вокруг общей оси -комплементарны,антипараллельны -азотистые основания внутри спирали -снаружи сахарно-фосфатный скелет -расстояние между цепоками 2нм -1 виток = 10 пар нуклеотидов -1 виток=3,4нм
Первичной структурой ДНК являются последовательно соединенные мономерные единицы - дезоксирибонуклеотиды
Вторичная структура - это двойная спираль. Согласно трехмерной модели, молекула ДНК состоит из двух полинук- леотидных цепей, которые образуют правую спираль относительно одной и той же оси, отсюда и название - двойная спираль. Между основаниями образуются специфические водородные связи, в результате чего осуществляется комплементарное спаривание оснований. Аденин образует водородные связи с тимином, а гуанин с цитозином Остов каждой из цепей состоит из чередующихся фосфатов и сахаров
Внутри одной цепи ДНК соседние нуклеотиды соединены фосфодиэфирными связями, которые формируются в результате взаимодействия между 3'-гидроксильной (3'—ОН) группой молекулы дезоксирибозы одного нуклеотида и 5'-фосфатной группой (5'—РО3) другого.
Правила Чаргаффа
+Количество аденина равно количеству тимина (А=Т);
Количество гуанина равно количеству цитозина (Г=Ц);
Количество пуринов равно количеству пиримидинов (Г+А=Ц+Т);
Биологическая роль ДНК: 1) хранение и передача генетической информации о структуре белка. 2) способна к репликации (самоудваению). 3) способна к репарации (восстановление поврежденной структуры). 4) Участвует в транскрипции (в синтезе мРНК). ДНК находится в ядре, в митохондриях
19. РНК. Виды РНК. Первичная и вторичная структура РНК. Строение и функции рибосомы.
Рибонуклеиновая кислота (РНК) – это однонитевой биополимер, в качестве мономеров которого выступают нуклеотиды.
Молекула имеет однонитевое строение. Полимер. В результате взаимодействия нуклеотидов друг с другом молекула РНК приобретает вторичную структуру, различной формы (спираль, глобула и т.д.). Мономером РНК является нуклеотид (молекула, в состав которой входит азотистое основание, остаток фосфорной кислоты и сахар (пептоза)). РНК напоминает по своему строению одну цепь ДНК. Нуклеотиды, входящие в состав РНК: гуанин, аденин, цитозин, урацил. В отличие от молекулы ДНК, в качестве углеводного компонента
рибонуклеиновой кислоты выступает не дезоксирибоза, а рибоза. Вторым существенным отличием в химическом строении РНК от ДНК является отсутствие в молекуле рибонуклеиновой кислоты такого нуклеотида как тимин. В РНК он заменён на урацил.
Функции РНК различаются в зависимости от вида рибонуклеиновый кислоты.
1) Информационная РНК (и-РНК).
Иногда данный биополимер называют матричной РНК (м-РНК). Данный вид РНК располагается как в ядре, так и в цитоплазме клетки. Основное назначение – перенос информации о строении белка от дезоксирибонуклеиновой кислоты к рибосомам, где и происходит сбор белковой молекулы. Относительно небольшая популяция молекул РНК, составляющая менее 1% от всех молекул.
2) Рибосомная РНК (р-РНК).
Самый распространенный вид РНК (около 90% от всех молекул данного вида в клетке). Р-РНК расположена в рибосомах и является матрицей для синтеза белковых молекул. Имеет наибольшие, по сравнению с другими видами РНК, размеры. Молекулярная масса может достигать 1,5 миллионов кДальтон и более.
3) Транспортная РНК (т-РНК).
Расположена, преимущественно, в цитоплазме клетки. Основное назначение- осуществление транспорта (переноса) аминокислот к месту синтеза белка (в рибосомы). Транспортная РНК составляет до 10% от всех молекул РНК, располагающихся в клетке. Имеет наименьше, по сравнению с другими РНК- молекулами, размеры (до 100 нуклеотидов).
4) Минорные (малые) РНК.
+Это молекулы РНК, чаще всего с небольшой молекулярной массой, располагающиеся в различных участках клетки (мембране, цитоплазме, органеллах, ядре и т.д.). Их роль до конца не изучена. Доказано, что они могут помогать созреванию рибосомной РНК, участвуют в переносе белков через мембрану клетки, способствуют редупликации молекул ДНК и т.д.
5) Вирусные РНК.
Любой вирус может содержать только один вид нуклеиновой кислоты: либо ДНК либо РНК. Соответственно, вирусы, имеющие в своём составе молекулу РНК, получили название РНК-содержащие. При попадании в клетку вируса данного типа может происходить процесс обратной транскрипции (образование новых ДНК на базе РНК), и уже вновь образовавшаяся ДНК вируса встраивается в геном клетки и обеспечивает существование, а также размножение возбудителя. Вторым вариантом сценария является образование
комплиментарной РНК на матрице поступившей вирусной РНК. В этом случае, образование новых вирусных белков, жизнедеятельность и размножение вируса происходит без участия дезоксирибонуклеиновой кислоты только на основании генетической информации, записанной на вирусной-РНК.
Структура РНК определяется последовательностью рибонуклеотидов. Эта последовательность рибонуклеотидов в цепи называется первичной структурой РНК. Первичная структура строго специфична и уникальна для каждого вида РНК. Первичная структура РНК представляет собой своеобразную запись биологической информации, закодированную в РНК определенным набором рибонуклеотидов, и определяет вторичную структуру, которая проявляется в закручивании нити РНК в спираль. Третичная структура также определяется первичной структурой и представляет собой пространственное расположение всей молекулы РНК. Третичная структура включает вторичную структуру и те фрагменты полинуклеотидной цепи, которые соединяют один участок вторичной структуры с другим. Это взаиморасположение и связь фрагментов РНК.
Вторичная и третичная структуры РНК формируются преимущественно за счет водородных связей и гидрофобных взаимодействий между азотистыми рибонуклеиновыми основаниями. Термин “гидрофобный” означает, что данное вещество или группа элементов в одном из участков молекулы отталкивает воду. Термин “гидрофильный” применяют по отношению к веществу или группе элементов, притягивающих воду. Молекулы гидрофобного вещества воздействуют силами электронного притяжения на молекулы углеводородов. От количества и расположения водородных связей и контактов гидрофобного взаимодействия зависит пространственное расположение (конфигурация) всей молекулы рибонуклеиновой кислоты.
1. Полимерная цепь РНК (рибоза вместо дезоксирибозы) Гетероциклические основания (U вместо Т)
2. Вторичная структура однотяжевой РНК – шпилька
3. Третичная структура РНК РНК как фермент – рибозим
Строение рибосомы. В состав рибосом входят белки и РНК. Рибосомы это микроскопические тельца округлой формы диаметром 15-20 нм. Каждая рибосома состоит из двух неодинаковых по размерам частиц, малой и большой.
Большая субчастица, в свою очередь, состоит из:
+-одной молекулы рибосомальной РНК, которая является высокополимерной;
-одной молекулы РНК, которая является низкополимерной;
-некоторого количества молекул белка, как правило, их около трех десятков.
Что касается меньшей субчастицы, то тут немного проще. В ее состав входят:
-молекула высокополимерной РНК;
-несколько десятков молекул белка, как правило, около 40 штук (молекулы при этом разнообразные по структуре и форме).
Функция рибосом: сборка полипептидной цепочки (синтез белка)
20. Глюкоконьюгаты. Классификация. Характеристика простетической группы гликопротеинов. Структура, характер связи углеводов с белковой структурой. Гликопротеины слизей.
Глюкоконъюгаты- это общий термин для углеводов, ковалентно связанных с другими молекулами.
Очень важные соединения и состоят из множества различных категорий, такие как гликопротеины, гликопептиды, пептидогликаны, гликолипиды, липополисахариды.
Они принимают участие в межклеточных взаимодействиях, включая межклеточное распознавание и взаимодействие клеток с внеклеточным матриксом.
Углеводные компоненты обеспечивают формирование антигенов и рецепторов, защиту слиз. оболочки от повреждений, транспорт витаминов и микроэлементов.
Гликозидозы - нарушение обмена-наследственные заболевания недостаточности факторов расщепления гликопротеинов или гликолипидов.
Причина: дефеткт ферментов гликозидоз лизосом, что производит акапливание в лизосомах гликолипидов или гликопротеинов. Они откладываются в ГМ, костях, суставах итд.
Связи углеводов с белковой структурой:
-о-гликозидная связь(между серином и полипептидной связью белка и углеводным компонентов)
-N-гликозидная связь(между аспаргином и амидной группы дикарбоновых кислот).
Основной и структурный и функциональный компонент слизи – особый подкласс гликопротеинов.
Гликопротеины -сложные белки, содержащие в простетической группе углевод.
-углеводный остаток-олигосахарид
-слабовыраженные кислотные свойства
-выделяют серомукоиды.
Гликопротеины слизей:
1)муцины
- огромная молекулярная масса
- много углеводов
-выстилают слизистую оболочку
-предохраняют эпителий от механических, ермических, химических и биологических факторов
-термостабильность
2)гастромукопротеин(внутренний фактор Касла)
-защищает от денатурирующего действия HCl и пепсина из-за того, что в его составе есть сиаловые кислоты
-связывает вит В12 и способствует его всасыванию в тонком кишечнике
3)урогликопротеины
-образуются в слизистой мочевыводящих путей
-препятствуют появлению мочекаменных болезней
-высокое содержание сиаловых кислот, которые повышают реакции гемоглютинации вирусов.
21. Гликопротеины плазмы крови. Методы их исследования. Биологическая роль отдельных представителей (трансферрин, гаптоглобин, церулоплазмин, транскортин). Урогликопротеины и их биологическая функция.
Их функция:
-участие в свертывании крови и антисвертывающей системе(протромбин,фибриноген, антитромбин);
-траспортная(трансферрин переносит ионы железа, церрулоплазмин- ионы меди, гаптоглобин связывает свободный Hb, транскортин- транспортирует кортикостероиды);
Защитная(белки острой фазы воспаления: альфа1-антитрипсин, с-реактивный белок, иммуноглобулины).
При недостатке церрулоплазмина медь накапливается в теле и поражает СМ и ГМ- болезнь Вильсена-Коновалова.
Их уровень повышается при воспалительных заболеваниях, ревматизме, туберкулезе.
Методы исследования: гистохимический, иммунолюминесцентный, ультраструктурный анализ.
Урогликопротеины: образуются в слизистой мочевыводящих путей. Препятствуют появлению мочекаменных болезней. Высокое содержание сиаловых кислот, которые повышают реакции гемоглютинации вирусов.
22. Протеогликаны. Строение простетической группы – гликозаминогликанов. Принцип построения протеогликановых комплексов. Гиалуронон (гиалуроновая кислота), строение биологическая роль.
Протеогликаны – высокомолекулярные соединения, состоящие из белка (5-10%) и гликозаминогликанов (90-95%). Они образуют основное вещество межклеточного матрикса; функция: заполнение межклеточного пространства и удержание здесь воды, также они выступают как смазочный и структурный компонент суставов и других тканевых структур.
В настоящее время известна структура шести основных классов гликозаминогликанов.
1. Гиалуроновая кислота – находится во многих органах и тканях. В хряще она связана с белком и участвует в образовании протеогликановых агрегатов, в некоторых тканях (стекловидное тело, пупочный канатик, суставная жидкость)
встречается в свободном виде. Повторяющаяся дисахаридная единица в гиалуроновой кислоте состоит из D-глюкуроновой кислоты и N-ацетилглюкозамина.
2. Хондроитинсульфаты – самые распространенные гликозаминогликаны в организме человека. Они содержатся в хряще, сухожилиях, связках, артериях, роговице глаза. Хондроитинсульфаты являются важным составным компонентом агрекана – основного протеогликана хрящевого матрикса. В организме человека встречаются 2 вида хондроитинсульфатов: хондроитин-4-сульфат и хондроитин-6-сульфат. Они построены одинаковым образом: из D-глюкуроновой кислоты и N-ацетил-D-галактозамин-4-сульфата или N-ацетил-D-галактозамин-6-сульфата соответственно.
3. Кератансульфаты – наиболее гетерогенные гликозаминогликаны. Отличаются друг от друга по суммарному содержанию углеводов и распределению в разных тканях. Они содержат остаток галактозы и N-ацетил-D-галактозамин-6-сульфат. Входят в состав роговицы глаза, хрящей, межпозвоночных дисков.
4. Дерматансульфат – характерен для кожи, кровеносных сосудов, сердечных клапанов, менисков, межпозвоночных дисков. Повторяющаяся дисахаридная единица – L-идуроновая кислота и N-ацетил-D-галактозамин-4-сульфат.
5. Гепарин – важный компонент противосвертывающей системы крови. Синтезируется тучными клетками. Наибольшие количества гепарина обнаруживаются в легких, печени и коже. Дисахаридная единица состоит из D-глюкуронат-2-сульфата и N-ацетилглюкозамин-6-сульфата.
6. Гепарансульфат – входит в состав протеогликанов базальных мембран. Структура дисахаридной единицы такая же как и у гепарина, но содержит больше N-ацетильных групп.
Гликозаминогликаны – гетерополисахариды, состоящие из многократно повторяющихся дисахаридов, мономерами которых являются уроновые кислоты и гексозамины.. Раньше их называли мукополисахаридами, так как они обнаруживались в слизистых секретах. Они связывают большие количества воды, в результате чего межклеточное вещество приобретает желеобразный характер.
Белки в протеогликанах представлены одной полипептидной цепью разной молекулярной массы.
Гиалуроновая кислота: молекула гиалуроновой кислоты построена из остатков глюкуроновой кислоты и ацетилглюкозамина, соединенных гликозидными связями. Гиалуроновая кислота входит в состав соединительной ткани, роговицы глаза, сердечных клапанов.
Свойства гиалуроновой кислоты:
-увлажнение
-повышение тонуса
-улучшение текстуры и цвета кожи
-стимуляция фибробластов для выработки собственной ГК, коллагена и эластина
-антиоксидантная защита
23. Хромопротеины, Общая характеристика железосодержащих хромопротеинов. Структура гема и характер связи гема с белком.
Хромопротеины состоят из простого белка и связанного с ним окрашенного небелкового компонента. В состав их простетической группы входят мет

123Следующая ⇒

Поделиться:

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Организация работы процедурного кабинета

Области применения синхронных машин

Оптимизация по Винеру и Калману