Модификация аминокислот. Роль.

Присоединение или отщепление небольших химических групп

гликозилирование N-гликозилирование O-гликозилирование

гидроксилирование ацетилирование метилирование γ-карбоксилирование O-сульфонирование фосфорилирование йодирование окисление гликирование образование дисульфидных связей деиминирование карбомоилирование дезамидирование

Основные модификации которым подвергаются аминокислоты это метилирование(деметилирование) как в случае синтеза гомогистидина из метионина, замыкание сульфидных мостиков в случая образования цистина

Так же возможны изменения конфигурации (оптические изменения) аминокислот

 

Образование гидроксипролина путём гидратации пролина.

 

Билет 22

Образование АТФ при анаэробном окислении глюкозы.

При анаэробных условиях пропадает акцептор электронов – кислород, и происходит накопление восстановительных эквивалентов (НАДН ФАД и заполняется пул хинонов), Останавливаются также процесс β-окисления и функционирование малатного челнока, зависящие от наличия свободного НАД+. Клетка становится полностью зависимой в энергетическом отношении от потребления глюкозы при гликолизе. Обязательным является постоянное окисление образующегося НАДН+Н⁺. Пируват восстанавливается до лактата, который поступает в кровь. Процессы этого типа называют брожением. Продукция АТФ при этих процессах незначительна: при образовании лактата возникают только 2 молекулы АТФ на молекулу глюкозы.

Основной путь преобразования глюкозы это гликолиз, далее в анаэробных условиях происходит сброс восстановительных эквивалентов на продукты гликолиза.

Гликолиз:

И сброс восстановленных эквивалентов (НАДН+Н⁺) на пируват

В принципе при анаэробных условиях так же задействованы все пути ферментативного окисления глюкозы гликолиз пентозофофсфатный путь и т.д.? в том числе и различные виды брожения: спиртовое, маслянокислое, муравьинокислое, уксусное?(учебник микры)

 

Аргинин. Биосинтез. Метаболическая роль.

Аргинин (2-амино-5-гуанидинпентановая кислота) — алифатическая основная α-аминокислота. Оптически активна, существует в виде L- и D- изомеров. L-Аргинин входит в состав пептидов и белков, особенно высоко содержание аргинина в основных белках — гистонах и протаминах (до 85 %). Новое исследование позволяет предположить, что чрезмерное потребление аргинина иммунными клетками, которые обычно защищают мозг, является причиной возникновения болезни Альцгеймера.

Синтез из цитрулинна

Аргинин синтезируется из глутамата у растений и бактерий, просто бактерии научились синтезировать орнитин из глутамата

Синтез глутамата

Аргинин играет важную Роль в орнитиновом цикле (цикл мочевины) от него отщепляется мочевина.

 

Билет 23

Запасные полисахариды

Полисахариды — высокомолекулярные вещества, молекулы которых содержат от нескольких десятков до многих тысяч остатков моносахаридов(Моносахариды -производные многоатомных спиртов, содержащие карбонильную (альдегидную или кетонную) группу). Полисахариды делят на 2 группы — гомо- и гетерополисахариды. Молекулы гомополисахаридов построены из остатков одного сахара. Из остатков глюкозы состоят крахмал, целлюлоза, гликоген, каллоза, лихенин, из остатков фруктозы — инулин, леван. В состав молекул гетеропо-лисахаридов входят остатки различных моносахаридов и их производных — гемицеллюлозы, гумми, слизи.

Крахмал — главный запасный полисахарид растений, который откладывается в клетках запасающих органов в виде крахмальных зерен. Крахмал в свою очередь представлен двумя полисахаридами — амилозой и амилопектином.

Амилоза представляет собой длинную неразветвленную цепочку из остатков глюкозы. Цепочки амилозы образуют спираль, каждый виток которой состоит из 6 остатков глюкозы. В молекуле амилозы обычно содержатся несколько параллельно расположенных спиралей.

Амилопектин построен из остатков глюкозы и имеет разветвленную структуру. Точки ветвления встречаются через 25-30 глюкозных остатков.

На рисунках показано А – нить альфо амилозы со связью 1-4, В – место разветвления начало небольшой ветви амилопектина со связями 1-6 и 1-4, Б – общая схема строения крахмала. Красные кружочки (остатки глюкозы) способны отщепляться амилазами, чтобы разрушить черное нужны другие ферменты.

Гликоген – основной запасающийся полисахарид у животных, имеет схожее строение с крахмалом, но он более разветвлён и более компактен чем крахмал.

 

Серосодержащие аминокислоты

Гомоцистеин — это непротеиногенная аминокислота. Он является гомологом аминокислоты цистеина и отличается на одну метиленовую группу (-CH2-). Гомоцистен биосинтезуруется из метионина, удалением терминальной Cε метильной группы. Он может быть обратно конвертирован в метионин при помощи витаминов B-группы.

Билет 24

Структура РНК. Рибонуклеиновая кислота (РНК) — одна из трёх основных макромолекул (две другие — ДНК и белки), которые содержатся в клетках всех живых организмов. Нуклеотиды РНК состоят из сахара — рибозы, к которой в положении 1' присоединено одно из оснований: аденин, гуанин, цитозин или урацил. Фосфатная группа соединяет рибозы в цепочку, образуя связи с 3' атомом углерода одной рибозы и в 5' положении другой. Фосфатные группы при физиологическом рН отрицательно заряжены, поэтому РНК — полианион.

Азотистые основания в составе РНК могут образовывать водородные связи между цитозином и гуанином, аденином и урацилом, а также между гуанином и урацилом. Однако возможны и другие взаимодействия, например, несколько аденинов могут образовывать петлю, или петля, состоящая из четырёх нуклеотидов, в которой есть пара оснований аденин — гуанин. Важная структурная особенность РНК, отличающая её от ДНК — наличие гидроксильной группы в 2' положении рибозы, которая позволяет молекуле РНК существовать в А, а не В-конформации, наиболее часто наблюдаемой у ДНК.

«Рабочая» форма одноцепочечной молекулы РНК – третичная структура образуется на основе элементов вторичной структуры, образуемой с помощью водородных связей внутри одной молекулы. Различают несколько типов элементов вторичной структуры — стебель-петли, петли и псевдоузлы. В силу большого числа возможных вариантов спаривания оснований предсказание вторичной структуры РНК — сложная задача.

Вторичная структура

 

Между ДНК и РНК есть три основных отличия:

1. ДНК содержит сахар дезоксирибозу, РНК — рибозу, у которой есть дополнительная, по сравнению с дезоксирибозой, гидроксильная группа. Эта группа увеличивает вероятность гидролиза молекулы, то есть уменьшает стабильность молекулы РНК.

2. Нуклеотид, комплементарный аденину, в РНК не тимин, как в ДНК, а урацил — неметилированная форма тимина.

3. ДНК существует в форме двойной спирали, состоящей из двух отдельных молекул. Молекулы РНК, в среднем, гораздо короче и преимущественно одноцепочечные.