Биомолекулы (простые и сложные); биополимеры. Структурная организация клетки

Биохимия

1. Отличительные признаки живой материи.

2. Биомолекулы (простые и сложные); биополимеры. Структурная организация клетки.

3. Классификация природных а-аминокислот:

а) по химической природе бокового радикала;

б) по полярности бокового радикала;

в) по кислотно-основным свойствам;

г) по биологической значимости.

4.Основные биологические функции а-аминокислот и белков в живых организмах.

5.Биохимические превращения протеиногенных а-аминокислот (аланина, лизина):

а) дезаминирование;

б) декарбоксилирование.

6.Биохимические превращения протеиногенных а-аминокислот:

а) трансаминирование;

б) дезаминирование.

7. Понятие об изоэлектрической точке а-аминокислот и белков.

8. Первичная структура белков: определение, пептидная группа, тип химической связи.

9.Вторичная структура белков: определение, основные виды конфигурации (а-спираль, Р-изгиб).

10.Третичная и четвертичная структуры белков: определение, типы связей участвующие в их образовании.

11.Строение полипептидной цепи пептидов белков. Привести примеры.

12.Структурная формула трипептида аланилсерилтирозин. Качественные реакции, с помощью которых можно доказать строение данного

трипептида.

13.Структурная формула трипептида цистеилглицинфенилаланин.

Качественные реакции, с помощью которых можно доказать строение

данного трипептида.

14.Классификация белков по:

а) химическому строению;

б) пространственной структуре.Классификации простых и сложных белков.

15.Физико-химические свойства белков:

а) амфотерность;

б) растворимость;

в)электрохимические;

г) денатурация;

д) реакция осаждения.

16.Углеводы: общая характеристика, биологическая роль, классификация. Доказательство строения моносахаридов на примере глюкозы и фруктозы.

17.Реакции окисления и восстановления моносахаридов на примере глюкозы и фруктозы.

18.Гликозиды: общая характеристика, образование.

19.Брожение моно- и дисахаридов (спиртовое, молочнокислое, маслянокислое, пропионовокислое).

20.Восстанавливающие дисахариды (мальтоза, лактоза): строение, биохимические превращения (окисление, восстановление).

21.Невосстанавливающие дисахариды (сахароза): строение, инверсия, применение.

22.Полисахариды (крахмал, целлюлоза, гликоген): строение, отличительные биологические функции.

23.Нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК): биологическая роль, общая характеристика, гидролиз.

24.Структурные компоненты НК: главные пуриновые и пиримидиновые основания, углеводная составляющая.

25.Нуклеозиды и нуклеотиды: строение, биологические функции.

26.Строение полинуклеотидной цепи (первичная структура), например, построить фрагмент Ade-Thy-Guo; Cyt-Guo-Thy.

27.Вторичная структура ДНК. Правила Чартгоффа.

28.Основные функции т РНК, м РНК, р РНК.

29.Липиды (омыляемые, неомыляемые): общая характеристика, классификация.

30. Структурные компоненты омыляемых липидов (ВЖК, Спирты).

Привести примеры.

31 .Нейтральные жиры, масла: общая характеристика, окисление, гидрогенизация.

32.Фосфолипиды: общая характеристика, представители

(фосфатидилэтаноламины, фосфатидилхолины, фосфатидилсерины, фосфатидилглицерины).

33.Ферменты: определение, химическая природа и строение. Основные

функции кофакторов.

34. Общие свойства химических ферментов и биокатализаторов. Специфические свойства ферментактивных белков:

а) термолабильность;

б) высокая каталитическая активность;

в) избирательность и специфические действия.

35.Факторы, влияющие на каталитическую активность ферментов:

а) рН-среды; б) действие активаторов, ингибиторов.

36.Механизм действия ферментов.

37.Номенклатура, классификация ферментов.

38.Общая характеристика отдельных классов ферментов: а)

оксидоредуктазы; б) трансферазы; в) гидролазы.

39.Общая характеристика классов ферментов: а) лиазы; б) изомеразы; в) лигазы.

40.Общая характеристика витаминов, классификация витаминов; представители водорастворимых и жирорастворимых витаминов. Их биологическая роль.

41.Понятие о метаболических процессах: катаболические и анаболические реакции.

42.Особенности метаболических процессов.

43.Основные источники энергии для живой материи (фотосинтез, энергия, образующаяся при окислении органических соединений).

Отличительные признаки живой материи.

1. Сложное строение при относительно небольшом количестве биомолекул (белки, жиры, углеводы, липиды, полисахариды, нуклеиновые кислоты)

2. Высокий уровень структурной и функциональной организации биологических объектов со строго определенным назначением каждой составной части живого организма.

3. Способность живого организма поддерживать жизнедеятельность за счет обмена материей и энергией с окружающей средой.

4. Саморегулирование биохимических реакций

5. Самовоспроизводство и передача наследственной информации в каждом виде живых организмов

Биомолекулы (простые и сложные); биополимеры. Структурная организация клетки

Простые: α- аминокислоты, мононуклеотиды, моносахариды, липиды, мононуклеопротеиды

Сложные: белки, полисахариды, ДНК,РНК(нуклеиновые кислоты),полионуклеотиды.

Биополимеры-липиды,полисахариды,нуклеиновые кислоты (ДНК,РНК), липиды,белки.

Сахара имеют общую формулу С(Н₂О)_n, где п — целое число (от 3 до 7), Все сахара содержат гидроксильные, а также либо альдегидные, либо кетонные группировки. Взаимодействуя друг с другом, моносахара могут образовывать ди-, три- или олигосахариды. Сахара являются главным энергетиче­ским субстратом клеток. Кроме того, они образуют связи с белками и липидами, а также являются строительными блоками при образовании более слож­ных биологических структур. Основными реакционноспособными группировками Сахаров являются гидроксильные группы, участвующие, в частности, п образовании связей между мономерами.

Жирные кислоты содержат в своем составе углеводную цепь и гидрофильные карбоксильные группы, образующие амиды и эфиры. Как и углеводы, жирные кислоты являются источником энергии для организма. Но главное их начение связано с участием в образовании клеточных мембран. Свободные жирные кислоты обнаружены на границе раздела фаз липид—вода. Однако в организме чаще всего они этерифицированы или соединены с другими липидными структурами. В организме животных в наибольших количествах нахо-ин гея пальмитиновая, олеиновая и стеариновая жирные кислоты. В растениях, кроме перечисленных, в больших количествах обнаружена также линолевая кислота.

Аминокислоты, находящиеся в биологических тканях, в основном используются для построения белковых макромолекул. Несмотря на различия в хи­мическом строении, они содержат аминную и карбоксильную группы, соединенные с асимметричным атомом углерода. При помощи пептидных связей они образуют длинные полипептидные цепи — составные части белков.

Нуклеотиды трехкомпонентнйсе структуры, состоящие из азотистых оснований и остатка фосфорной кислоты. Азотистые основания, в очередь,делятся па пуриновые и пиримидиновые, а сахар (пентоза) — на рибозу и дезоксирибозу.

Нуклиотиды являются составными частями высоко-полимерных нуклеиновыхкислот - носителей генетической информации

Для определения роли той или иной молекулы в процессах жизнедеятельности необходимо знать все особенности ее строения. Устойчивость молекул обусловлена ковалентными связями между атомами, ее образующими, Биологическая значимость молекул определяется, в частности, их оптической активность, это относится к молекулам, имеющим хиральные центры. Например, у аминокислот, образующих белки, к одному из атомов углерода присоединены четыре различные группы. В результате у аминокислот появляется такое свойство, как оптическая активность, выполняющая важную функциональную роль. Помимо оптической активности, весьма существенным является способность молекул принимать термодинамически наиболее выгодную конформацию. Химические свойства молекул зависят от того, является ли она плоской или имеет иную, например изогнутую, форму.

Нуклеиноые кислоты — информационные макромолекулы, состоящие из иононуклеотидов. В клетках содержится дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновые кислоты (РНК). ДНК — самая большая макромолекула В живых системах. Она состоит из многих тысяч пар нуклеотидов, соединениых друг с другом в определенной последовательности. Молекулы РНК по размеру много меньше, чем ДНК, однако их общее количество превышает ДНК. Для нуклеиновых кислот несвойственно многообразие функций, зато хранение и передача генетической информации является основой размножения и функционирования клеток.

Белки обладают множеством функций. Они состоят из аминокислот, соединенных в генетически детерминированной последовательности, которая и определяет как структуру, так и функции данных макромолекул. Таким образом, белки являются тем инструментом, при помощи которого геном управляет всеми реакциями клеточного метаболизма.

Полисахариды — высокомолекулярные вещества, состоящие из повторяющихся структурных единиц. Отличаются друг от друга структурой моносахаридных звеньев, молекулярной массой, а также гликозидных связей. Благодаря наличию большого числа полярных групп, полисахариды после набуха­нии растворяются в воде и образуют коллоидные растворы. Они присутствуют Почти во всех клеткахи выполняют многообразные функции. Велика их роль в образовании биологических структур. Так, хитин образует панцири членистостоногих, целлюлоза является основной структурой зеленых растений, мукополисахариды - важнейшие компоненты соединительной ткани. Гликоген в животных, а крахмал в растительных организмах являются важнейшими резерв­ными полисахаридами. Их делят на гомо- и гетерополисахариды. Примером гомополисахаридов может служить крахмал, состоящий из остатков только одного типа (глюкозы), а примером гетерополисахаридов — гиалуроновая кислота, которая состоит из остатков глюкуроновой кислоты, чередующихся с N-ацетилтлюкозамином.

Липиды - сложные эфиры высших жирных кислот и глицерина. В их состав входят фосфорная кислота, азотистые основания или углеводы. Они играют существенную роль в качестве структурных компонентов клетки, а также как энергетические субстраты Физико-химические свойства липидов зависят от их полярности. Различают полярные и нейтральные липиды. Последние состоят из триацилглицеридов и входя в класс простых липидов. Полярные липиды - многокомпонентные вещества и относятся к сложным липидам.