Шпаргалка по "Ботанике"

18. строение и роль Днк в биосинтезе белковых веществ. Принципы матричного синтеза.

Реализация наследственной информации, заключенной в генотипе организма, происходит в результате синтеза белка. Синтез белка носит матричный характер. Сами по себе аминокислоты соединиться в полипептидную цепочку не могут, для этого необходим шаблон -- матрица. Матрица определяет возможность создания полипептидной цепочки, а также ее специфичность (последовательность аминокислот). Матрицей для синтеза белка служит нуклеиновая кислота. Вся эта цепь событий ДНК --> про-мРНК (предшественник мРНК) --> мРНК --> белок носит название экспрессии генов и включает: транскрипцию -- синтез про-мРНК с последовательностью оснований, комплементарных (соответственных) ДНК; посттранскрипционные изменения, при которых про-мРНК перерабатывается в мРНК и переносится в цитоплазму на рибосомы; трансляцию -- процесс синтеза белка с определенной последовательностью аминокислот. План построения белка зашифрован в ДНК и находится в ядре. Между тем синтез белка осуществляется на рибосомах, которые в основном расположены в цитоплазме. Молекулы ДНК слишком велики и через поры ядра выйти не могут. Передача информации от ДНК осуществляется с помощью информационной или матричной РНК (мРНК). Этот процесс носит название транскрипции (переписывания). В клетках прокариот транскрипция начинается с того, что фермент РНК-полимераза узнает определенную последовательность нуклеотидов ДНК (промотор). Для успешного взаимодействия РНК-полимеразы с ДНК-матрицей необходима белковая субъединица сигма. Показано, что у бактерий имеется несколько генов, кодирующих разные сигма-субъединицы. Связываясь с промотором, фермент расплетает в этом участке двойную спираль ДНК. После этого ДНК-полимераза движется вдоль цепи ДНК и на одной из нитей (значащей), Как на матрице, строится и-РНК. Процесс транскрипции происходит в определенные моменты жизни клетки -- именно в период между делениями (интерфаза). Транскрипция на каждом этапе жизни клетки и организма происходит лишь на части (примерно 10%) так называемых активных генов. В результате процесса транскрипции образуется РНК комплементарная, т. е. соответственная той цепочке ДНК, на которой она строится. Так, если в молекуле ДНК имеется азотистое основание гуанин, то в РНК -- цитозин, и наоборот. В ДНК комплементарной парой является аденин -- тимин. Однако в составе РНК тимин заменяется урацилом. Поэтому если в молекуле ДНК имеется аденин, то в молекуле РНК напротив аденина будет урацил. 

19.Витамины их классификация. Роль витаминов в обмене веществ растений и животных. Витамины -- это вещества, обеспечивающее нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме. Они могут быть отнесены к группе биологически активных, низкомолекулярных соединений, органической природы, не обладающие энергетическими и пластическими свойствами, проявляющие биологическое действие в малых дозах. Витамины образуются путем биосинтеза в растительных клетках и тканях. В основу классификации витаминов положен принцип растворимости их в воде и жире, в связи с чем они делятся на две большие группы -- водорастворимые и жирорастворимые. Каждая из этих групп содержит большое количество различных витаминов, которые обычно обозначают буквами латинского алфавита. Нарушения, связанные с отклонениями в метаболизме пиридоксина.

Классификация витаминов.

20. Функции ферментов Ферменты присутствуют во всех живых клетках и способствуют превращению одних веществ (субстратов) в другие (продукты). Ферменты выступают в роли катализаторов практически во всех биохимических реакциях, протекающих в живых организмах -- ими катализируется более 4000 разных биохимических реакций. Ферменты играют важнейшую роль во всех процессах жизнедеятельности, направляя и регулируя обмен веществ организма. Подобно всем катализаторам, ферменты ускоряют как прямую, так и обратную реакцию, понижая энергию активации процесса. Химическое равновесие при этом не смещается ни в прямую, ни в обратную сторону. Отличительной особенностью ферментов по сравнению с небелковыми катализаторами является их высокая 1специфичность -- 1константа связывания некоторых субстратов с белком может достигать 10⁻¹⁰ моль/л и менее. Каждая молекула фермента способна выполнять от нескольких тысяч до нескольких миллионов «операций» в секунду. СТРОЕНИЕ ФЕРМЕНТОВ Все ферменты по химической природе являются простыми или сложными белками с большой молекулярной  По строению ферменты могут быть однокомпонентными, простыми белками, состоящими только из аминокислот и двухкомпонентными, сложными белками. Во втором случае в составе фермента обнаруживается добавочная группа небелковой природы 

21.22. Ферменты активный  центр активаторы и ингибиторы ферментов.

Ферменты - это вещества, без которых невозможно течение множества процессов в организме. На самом деле, ферменты принимают участие не только в переваривании пищи, но и в работе центральной нервной системы, в процессах роста новых клеток.  Ферменты относятся к белкам. Но в их составе есть и минеральные соли. Ферментов достаточно много и каждый обладает совершенно уникальным действием на узкий круг веществ. Ферменты не могут заменять друг друга. Активный центр -- особая часть молекулы фермента, определяющая её специфичность и каталитическую активность. Активный центр непосредственно осуществляет взаимодействие с молекулой субстрата или с теми её частями, которые непосредственно участвуют в реакции. Характер взаимодействия фермента и субстрата говорит о наличии в активном центре ряда структурных групп, соединяющихся с различными участками субстрата. Взаимодействие между активным центром фермента и молекулой субстрата осуществляется при их сближении на расстояние порядка 15--20 ангстрем, с увеличением расстояния оно быстро ослабевает (хотя среди различных ферментов могут иметь место вариации). Кроме того, в состав активного центра ряда ферментов кроме остатков аминокислот могут входить небелковые простетические группы, молекулы некоторых коферментов, неорганические ионы. Вещества, которые оказывают влияние на активность ферментов, называют эффекторами. Это могут быть ингибиторы - соединения, тормозящие каталитический процесс, или активаторы - вещества, которые этот процесс ускоряют. Учение об ингибиторах ферментов имеет большое теоретическое и практическое значение для фармакологии и токсикологии. Многие лекарственные препараты являются ингибиторами ферментов. Например, ингибиторы амилаз успешно применяются для лечения заболеваний, связанных с повышенной активностью этих ферментов - диабета, ожирения, кариеса. Используемые в военном деле нервно-паралитические газы представляют собой специфические ингибиторы ферментов. В научных исследованиях специфические ингибиторы используются для изучения механизма действия ферментов, строения их активного центра. Например, многие из промежуточных продуктов гликолиза и дрожжевого брожения были открыты благодаря использованию ингибиторов, блокирующих последовательные стадии процесса. По типу действия ингибиторы можно разделить на обратимые и необратимые. 

23. Ферменты 1 класса. ОКСИДОРЕДУКТАЗЫ

класс ферментов, катализирующих обратимые окислит.-восстановит. р-ции, в к-рых происходит перенос восстановит. эквивалентов (двух атомов Н, двух электронов или гидрид-иона Н ^-) от восстановителя (спе-цифич. субстрат р-ции) к окислителю (относительно не-специфич. Субстрат) 

24. Гликолиз его химизм промеж.и конеч.продукт  (от греч. glycys - сладкий, lysis - разрушение) - универсальный и основной процесс катаболизма углеводов для большинства организмов. Гликолиз - процесс анаэробный, однако он может протекать как в отсутствие, так и в присутствии кислорода. Он является ключевым метаболитическим путем, генерирующим энергию в форме АТФ в клетках, где отсутствует фотосинтез. Исследования химизма гликолиза показали, то начальные этапы процессов брожения и дыхания имеют общий путь. Это открытие было уникальным, потому что оно вскрывало существование внутреннего единства в живой материи. При дыхании у аэробных организмов гликолиз предшествует циклу трикарбоновых кислот и цепи переноса электронов. Пируват проникает в митохондрии, где он полностью окисляется до СО2, в результате чего с высокой эффективностью из гексозы извлекается свободная энергия. При брожении, в анаэробных условиях, пируват превращается в продукты брожения . У подавляющей части клеток ферменты, катализирующие гликолитические реакции, присутствуют в растворимой форме в цитозоле, т.е. в гомогенной водной фазе цитоплазмы. В отличие от них ферменты, катализирующие те этапы окисления углеводов, которые требуют присутствия кислорода, локализуются в митохондриальных мембранах. 

25.Аэробная фаза дыхания цикл Крэбса. энергетическое и метаболическое значение.

На следующем этапе фумаровая кислота, присоединяя молекулу воды, превращается в яблочную кислоту с помощью фермента фумаратдегидрогеназы. На последнем этапе цикла яблочная кислота окисляется до ЩУК. Эту реакцию катализирует фермент малатдегидрогенеза, активной группой которого является НАД, и происходит выделение четвертой пары протонов -- образуется НАДН + Н⁺. Таким образом, ЩУК регенерирует в прежнем виде и может реагировать со следующей молекулой активного ацетата, поэтому практически ЩУК в процессе цикла не расходуется. Одновременно в ходе каждого цикла выделяются две молекулы С0₂ и образуются три молекулы НАДН + Н⁺ и молекула ФАДН₂. Многие реакции цикла Кребса обратимы. 

26. ПЕНТОЗОФОСФАТНЫЙ ЦИКЛ окисления сахара его химизм энергетическое и метаболическое значение.

ПЕНТОЗОФОСФАТНЫЙ ЦИКЛ (пентозный путь, гексо-зомонофосфатный шунт, фосфоглюконатный путь), совокупность обратимых ферментативных р-ций, в результате к-рых происходит 2окисление глюкозы до CO₂ с образованием восстановленного никотинамидадениндинуклеотид-фосфата (НАДФН) и H ⁺ , а также синтез фосфорилир. 2Сахаров, содержащих от 3 до 7 атомов С. Пентозофосфатный цикл осуществляется в цитозоле (жидкой фазе) клеток животных, растений (особенно в темноте) и микроорганизмов. У растений часть р-ций пентозофосфатного цикла участвует также в образовании гексоз при 2фотосинтезе. Первая (окислительная) стадия пентозофосфатный цикл (реакции 1-3, см. схему) осуществляется с образованием НАДФН (осуществляет восстановление субстратов в организме) и рибулозо-5-фосфата, который затем превращается в рибозо-5-фосфат (все сахара находятся в D-форме), входящий в состав молекул ряда важнейших природных соединений (нуклеиновых кислот, нуклеотидов и др.). На неокислительной стадии пентозофосфатный цикл (остальные реакции) в результате взаимопревращения Сахаров образуются промежуточные продукты гликолиза (фруктозо-6-фосфат, глицеральдегид-3-фосфат) и таким образом осуществляется обратимая связь пентозофосфатный цикл с гликолитическим путем метаболизма глюкозы.