Бидний биеийн аль ч эсэд сая сая био химийн урвал. Тэдгээр нь ихэвчлэн эрчим хүч шаарддаг янз бүрийн ферментээр катализатор болдог. Үүнийг эс хаана авдаг вэ? Эрчим хүчний гол эх үүсвэрүүдийн нэг болох ATP молекулын бүтцийг авч үзвэл энэ асуултад хариулж болно.

ATP бол бүх нийтийн эрчим хүчний эх үүсвэр юм

ATP нь аденозин трифосфат буюу аденозин трифосфат гэсэн үг юм. Аливаа эсийн энергийн хоёр чухал эх үүсвэрийн нэг нь матери юм. ATP-ийн бүтэц, биологийн үүрэг нь хоорондоо нягт холбоотой. Ихэнх биохимийн урвалууд нь зөвхөн бодисын молекулуудын оролцоотойгоор явагдах боломжтой, ялангуяа энэ нь хамаарна.Гэхдээ ATP нь урвалд шууд оролцдоггүй: аливаа процесс явагдахын тулд яг аденозин трифосфатад агуулагдах эрчим хүч шаардлагатай байдаг.

Бодисын молекулуудын бүтэц нь фосфатын бүлгүүдийн хооронд үүссэн холбоо нь асар их энергийг авч явдаг. Иймд ийм холбоог макроэргик буюу макроэнергетик (макро=олон, олон тооны). Энэ нэр томъёог эрдэмтэн Ф.Липман анх нэвтрүүлсэн бөгөөд тэрээр мөн тэдгээрийг тодорхойлохдоо ̴ дүрсийг ашиглахыг санал болгосон.

Эсийн хувьд аденозин трифосфатын тогтмол түвшинг хадгалах нь маш чухал юм. Энэ нь булчингийн эсүүд болон мэдрэлийн утаснуудад ялангуяа үнэн байдаг, учир нь тэдгээр нь эрчим хүчний хамгийн их хамааралтай байдаг бөгөөд тэдгээрийн үйл ажиллагааг гүйцэтгэхийн тулд аденозин трифосфатын өндөр агууламж шаардлагатай байдаг.

ATP молекулын бүтэц

Аденозин трифосфат нь рибоз, аденин, ба гурван элементээс бүрдэнэ

Рибоз- пентозын бүлэгт хамаарах нүүрс ус. Энэ нь рибоз нь 5 нүүрстөрөгчийн атом агуулдаг гэсэн үг бөгөөд тэдгээр нь нэг мөчлөгт багтдаг. Рибоз нь 1-р нүүрстөрөгчийн атом дээр β-N-гликозидын холбоогоор аденинтай холбогддог. Мөн 5-р нүүрстөрөгчийн атом дахь фосфорын хүчлийн үлдэгдэл нь пентозд наалддаг.

Аденин бол азотын суурь юм.Рибозд ямар азотын суурь наалдсанаас хамааран GTP (гуанозин трифосфат), TTP (тимидин трифосфат), CTP (цитидин трифосфат), UTP (уридин трифосфат) нь мөн тусгаарлагддаг. Эдгээр бүх бодисууд нь аденозин трифосфаттай төстэй бүтэцтэй бөгөөд ойролцоогоор ижил үүрэг гүйцэтгэдэг боловч тэдгээр нь эсэд хамаагүй бага байдаг.

Фосфорын хүчлийн үлдэгдэл. Рибозд дээд тал нь гурван фосфорын хүчлийн үлдэгдэл хавсарч болно. Хэрэв тэдгээрийн хоёр эсвэл зөвхөн нэг нь байвал бодисыг ADP (дифосфат) эсвэл AMP (монофосфат) гэж нэрлэдэг. Фосфорын үлдэгдлүүдийн хооронд макроэнергийн холбоо үүсч, тасарсаны дараа 40-60 кЖ энерги ялгардаг. Хэрэв хоёр холбоо тасарсан бол 80, бага давтамжтай - 120 кЖ энерги ялгардаг. Рибоз ба фосфорын үлдэгдэл хоорондын холбоо тасрахад ердөө 13.8 кЖ ялгардаг тул трифосфатын молекулд зөвхөн хоёр өндөр энергитэй холбоо (P ̴ P ̴ P), ADP молекулд нэг (P ̴) байна. P).

ATP-ийн бүтцийн онцлог юу вэ. Фосфорын хүчлийн үлдэгдлүүдийн хооронд макроэнергетик холбоо үүсдэг тул ATP-ийн бүтэц, үйл ажиллагаа хоорондоо холбоотой байдаг.

ATP-ийн бүтэц, молекулын биологийн үүрэг. Аденозин трифосфатын нэмэлт үүрэг

Эрчим хүчээс гадна ATP нь эсэд бусад олон үүргийг гүйцэтгэдэг. Бусад нуклеотид трифосфатуудтай хамт трифосфат нь нуклейн хүчлийг бүтээхэд оролцдог. Энэ тохиолдолд ATP, GTP, TTP, CTP, UTP нь азотын суурийн нийлүүлэгчид юм. Энэ шинж чанарыг процесс болон транскрипцид ашигладаг.

Мөн ионы сувгийн үйл ажиллагаанд ATP шаардлагатай. Жишээлбэл, Na-K суваг нь эсээс натрийн 3 молекулыг шахаж, 2 калийн молекулыг эс рүү шахдаг. Ийм ионы гүйдэл нь мембраны гаднах гадаргуу дээр эерэг цэнэгийг хадгалахад шаардлагатай бөгөөд зөвхөн аденозин трифосфатын тусламжтайгаар суваг ажиллах боломжтой. Протон ба кальцийн сувагт мөн адил хамаарна.

ATP нь хоёр дахь элч cAMP (циклик аденозин монофосфат) -ын урьдал бодис юм - cAMP нь зөвхөн эсийн мембраны рецепторуудын хүлээн авсан дохиог дамжуулдаг төдийгүй аллостерик эффектор юм. Аллостерийн эффекторууд нь ферментийн урвалыг хурдасгах эсвэл удаашруулдаг бодис юм. Тиймээс циклик аденозин трифосфат нь бактерийн эс дэх лактозын задралыг хурдасгадаг ферментийн нийлэгжилтийг дарангуйлдаг.

Аденозин трифосфатын молекул нь өөрөө аллостерийн эффектор байж болно. Түүнээс гадна, ийм процесст ADP нь ATP-ийн антагонист үүрэг гүйцэтгэдэг: хэрэв трифосфат нь урвалыг хурдасгадаг бол дифосфат нь удааширдаг ба эсрэгээр. Эдгээр нь ATP-ийн үүрэг, бүтэц юм.

Эсэд ATP хэрхэн үүсдэг

ATP-ийн үүрэг, бүтэц нь бодисын молекулуудыг хурдан хэрэглэж, устгадаг. Тиймээс трифосфатын нийлэгжилт нь эсэд энерги үүсэх чухал үйл явц юм.

Аденозин трифосфатыг нэгтгэх хамгийн чухал гурван арга байдаг.

1. Субстратын фосфоржилт.

2. Исэлдэлтийн фосфоржилт.

3. Фотофосфоризаци.

Субстратын фосфоржилт нь эсийн цитоплазмд тохиолддог олон урвал дээр суурилдаг. Эдгээр урвалуудыг гликолиз-анаэробын үе шат гэж нэрлэдэг.1 гликолизийн мөчлөгийн үр дүнд 1 глюкозын молекулаас хоёр молекул нийлэгжиж, цаашид эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг ба мөн хоёр АТФ нийлэгдэнэ.

• C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2Fn --> 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP + 4H.

Эсийн амьсгал

Исэлдэлтийн фосфоржилт гэдэг нь мембраны электрон тээвэрлэх гинжин хэлхээний дагуу электронуудыг шилжүүлэх замаар аденозин трифосфат үүсэхийг хэлнэ. Энэхүү шилжүүлгийн үр дүнд мембраны аль нэг талд протоны градиент үүсч, ATP синтазын уургийн салшгүй багцын тусламжтайгаар молекулууд үүсдэг. Үйл явц нь митохондрийн мембран дээр явагддаг.

Митохондри дахь гликолиз ба исэлдэлтийн фосфоржилтын үе шатуудын дараалал нь амьсгал гэж нэрлэгддэг ерөнхий процессыг бүрдүүлдэг. Бүрэн мөчлөгийн дараа эс дэх 1 глюкозын молекулаас 36 ATP молекул үүсдэг.

Фотофосфоризаци

Фотофосфоржилтын үйл явц нь ижил исэлдэлтийн фосфоржилт бөгөөд зөвхөн нэг ялгаа нь: гэрлийн нөлөөн дор эсийн хлоропластуудад фотофосфоржилтын урвал явагддаг. ATP нь ногоон ургамал, замаг, зарим бактерийн эрчим хүч үйлдвэрлэх гол үйл явц болох фотосинтезийн гэрлийн үе шатанд үүсдэг.

Фотосинтезийн явцад электронууд ижил электрон тээвэрлэх гинжээр дамжин өнгөрч, протоны градиент үүснэ. Мембраны нэг тал дахь протоны концентраци нь ATP синтезийн эх үүсвэр юм. Молекулуудын угсралтыг ATP синтаза ферментээр гүйцэтгэдэг.

Дундаж эс нь нийт массын 0.04% аденозин трифосфат агуулдаг. Гэсэн хэдий ч хамгийн их утга нь булчингийн эсүүдэд ажиглагддаг: 0.2-0.5%.

Нэг эсэд 1 тэрбум орчим ATP молекул байдаг.

Молекул бүр 1 минутаас илүүгүй амьдардаг.

Аденозин трифосфатын нэг молекул өдөрт 2000-3000 удаа шинэчлэгддэг.

Нийтдээ хүний ​​бие өдөрт 40 кг аденозин трифосфатыг нийлэгжүүлдэг бөгөөд цаг тутамд ATP-ийн нийлүүлэлт 250 г байдаг.

Дүгнэлт

ATP-ийн бүтэц, түүний молекулуудын биологийн үүрэг нь хоорондоо нягт холбоотой байдаг. Фосфатын үлдэгдэл хоорондын макроэргик холбоо нь асар их энерги агуулдаг тул энэ бодис нь амьдралын үйл явцад гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Аденозин трифосфат нь эсэд олон үүрэг гүйцэтгэдэг тул бодисын тогтмол концентрацийг хадгалах нь чухал юм. Бондын энерги нь биохимийн урвалд байнга ашиглагддаг тул задрал, синтез нь өндөр хурдтай явагддаг. Энэ нь биеийн аль ч эсэд зайлшгүй шаардлагатай бодис юм. Энэ нь ATP-ийн бүтцийн талаар хэлж чадах бүх зүйл байж магадгүй юм.

Үргэлжлэл. 2005 оны 11, 12, 13, 14, 15, 16 дугаарыг үзнэ үү.

Байгалийн ухааны хичээлийн биологийн хичээлүүд

Нарийвчилсан төлөвлөлт, 10-р анги

Хичээл 19

Тоног төхөөрөмж:ерөнхий биологийн хүснэгтүүд, ATP молекулын бүтцийн диаграмм, хуванцар ба энергийн солилцооны харилцааны диаграмм.

I. Мэдлэгийн шалгалт

"Амьд бодисын органик нэгдлүүд" биологийн диктант хийх.

Багш нь тоонуудын дор дипломын ажлыг уншиж, оюутнууд өөрсдийн хувилбарт тохирсон агуулгатай дипломын тоог тэмдэглэлийн дэвтэрт бичдэг.

Сонголт 1 - уураг.
Сонголт 2 - нүүрс ус.
Сонголт 3 - липидүүд.
Сонголт 4 - нуклейн хүчил.

1. Цэвэр хэлбэрээр тэдгээр нь зөвхөн C, H, O атомуудаас бүрддэг.

2. Тэд C, H, O атомуудаас гадна N ба ихэвчлэн S атом агуулдаг.

3. C, H, O атомуудаас гадна N, P атомуудыг агуулдаг.

4. Тэд харьцангуй бага молекул жинтэй байдаг.

5. Молекулын жин нь хэдэн мянгаас хэдэн арван, хэдэн зуун мянган дальтон хүртэл байж болно.

6. Хэдэн арван, хэдэн зуун сая дальтон хүртэл молекул жинтэй хамгийн том органик нэгдлүүд.

7. Тэдгээр нь өөр өөр молекул жинтэй байдаг - бодис нь мономер эсвэл полимер эсэхээс хамаарч маш жижигээс маш өндөр хүртэл байдаг.

8. Моносахаридуудаас бүрдэнэ.

9. Амин хүчлүүдээс тогтоно.

10. Нуклеотидуудаас бүрдэнэ.

11. Эдгээр нь дээд түвшний эфир юм өөх тосны хүчил.

12. Үндсэн бүтцийн нэгж: "азотын суурь - пентоз - фосфорын хүчлийн үлдэгдэл".

13. Үндсэн бүтцийн нэгж: "амин хүчлүүд".

14. Үндсэн бүтцийн нэгж: "моносахарид".

15. Үндсэн бүтцийн нэгж: "глицерин-өөхний хүчил".

16. Полимер молекулууд нь ижил мономеруудаас бүрддэг.

17. Полимер молекулууд нь ижил төстэй боловч яг ижил биш мономеруудаас бүрддэг.

18. Полимер биш.

19. Тэд бараг зөвхөн эрчим хүч, барилга угсралт, хадгалах функцийг гүйцэтгэдэг, зарим тохиолдолд - хамгаалалтын.

20. Тэд эрчим хүч, барилга байгууламжаас гадна катализатор, дохио, тээвэрлэлт, хөдөлгөгч болон хамгаалалтын функц;

21. Тэд эс болон биеийн удамшлын шинж чанарыг хадгалж, шилжүүлдэг.

Сонголт 1 – 2; 5; 9; 13; 17; 20.
Сонголт 2 – 1; 7; 8; 14; 16; 19.
Сонголт 3 – 1; 4; 11; 15; 18; 19.
Сонголт 4– 3; 6; 10; 12; 17; 21.

II. Шинэ материал сурах

1. Аденозин трифосфорын хүчлийн бүтэц

Уургаас гадна нуклейн хүчил, амьд бодис дахь өөх тос, нүүрс ус, бусад олон тооны органик нэгдлүүд нийлэгждэг. Тэдгээрийн дотроос эсийн биоэнергетикт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг аденозин трифосфат (ATP). ATP нь бүх ургамал, амьтны эсэд байдаг. Эсэд аденозин трифосфорын хүчил нь ихэвчлэн давс хэлбэрээр байдаг аденозин трифосфатууд. ATP-ийн хэмжээ хэлбэлзэж, дунджаар 0.04% байдаг (дунджаар нэг эсэд 1 тэрбум орчим ATP молекул байдаг). Хамгийн их хэмжээний ATP нь араг ясны булчинд (0.2-0.5%) байдаг.

ATP молекул нь азотын суурь - аденин, пентоз - рибоз ба фосфорын хүчлийн гурван үлдэгдэл, өөрөөр хэлбэл. ATP бол тусгай аденил нуклеотид юм. Бусад нуклеотидуудаас ялгаатай нь ATP нь нэг биш, гурван фосфорын хүчлийн үлдэгдэл агуулдаг. ATP нь макроэргик бодисуудыг хэлдэг - тэдгээрийн холбоонд их хэмжээний энерги агуулсан бодисууд.

ATP молекулын орон зайн загвар (A) ба бүтцийн томъёо (B).

ATPase ферментийн нөлөөн дор ATP-ийн найрлагаас фосфорын хүчлийн үлдэгдэл ялгардаг. ATP нь терминал фосфатын бүлгийг салгах хүчтэй хандлагатай байдаг.

ATP 4– + H 2 O ––> ADP 3– + 30.5 кЖ + Fn,

учир нь Энэ нь хөрш сөрөг цэнэгийн хоорондох энергийн таагүй электростатик түлхэлт алга болоход хүргэдэг. Үүссэн фосфат нь устай энергийн таатай устөрөгчийн холбоо үүсгэснээр тогтворждог. ADP + Fn систем дэх цэнэгийн хуваарилалт ATP-ээс илүү тогтвортой болдог. Энэ урвалын үр дүнд 30.5 кЖ ялгардаг (ердийн ковалент холбоо тасрах үед 12 кЖ ялгардаг).

ATP дахь фосфор-хүчилтөрөгчийн бондын өндөр энергийн "өртөг"-ийг онцлон тэмдэглэхийн тулд үүнийг ~ тэмдгээр тэмдэглэж, макроэнергетик холбоо гэж нэрлэдэг заншилтай байдаг. Фосфорын хүчлийн нэг молекулыг салгахад ATP нь ADP (аденозин дифосфорын хүчил), хоёр фосфорын хүчлийн молекулыг салгавал ATP нь AMP (аденозин монофосфорын хүчил) болж хувирдаг. Гурав дахь фосфатын хуваагдал нь зөвхөн 13.8 кЖ ялгардаг тул ATP молекулд зөвхөн хоёр макроэргик холбоо байдаг.

2. Эсэд АТФ үүсэх

Эс дэх ATP-ийн нийлүүлэлт бага байдаг. Жишээлбэл, булчинд ATP-ийн нөөц нь 20-30 агшилтанд хангалттай байдаг. Гэхдээ булчин хэдэн цагаар ажиллаж, хэдэн мянган агшилт үүсгэж чаддаг. Тиймээс ATP-ийг ADP болгон задлахын зэрэгцээ эсэд урвуу синтез тасралтгүй явагдах ёстой. Эсэд ATP-ийн нийлэгжилтийн хэд хэдэн зам байдаг. Тэдэнтэй танилцацгаая.

1. агааргүй фосфоржилт.Фосфоризаци нь ADP ба бага молекул жинтэй фосфатаас (Pn) ATP синтезийн процесс юм. Энэ тохиолдолд бид хүчилтөрөгчгүй исэлдэлтийн процессын тухай ярьж байна. органик бодис(жишээлбэл, гликолиз нь глюкозыг пирувийн хүчилд хүчилтөрөгчгүй исэлдүүлэх үйл явц юм). Эдгээр процессын явцад ялгарсан энергийн 40 орчим хувийг (ойролцоогоор 200 кЖ / моль глюкоз) ATP нийлэгжүүлэхэд зарцуулж, үлдсэн хэсэг нь дулаан хэлбэрээр ялгардаг.

C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2Fn -–> 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP + 4H.

2. Исэлдэлтийн фосфоржилт- энэ бол органик бодисыг хүчилтөрөгчөөр исэлдүүлэх энергийн улмаас ATP синтезийн үйл явц юм. Энэ үйл явцыг 1930-аад оны эхээр илрүүлсэн. 20-р зуун В.А. Энгельхардт. Органик бодисын исэлдэлтийн хүчилтөрөгчийн үйл явц митохондрид явагддаг. Энэ тохиолдолд ялгарсан энергийн 55 орчим хувь нь (ойролцоогоор 2600 кЖ / моль глюкоз) ATP-ийн химийн бондын энерги болж хувирч, 45% нь дулаан хэлбэрээр ялгардаг.

Исэлдэлтийн фосфоржилт нь агааргүй синтезээс хамаагүй илүү үр дүнтэй байдаг: хэрэв глюкозын молекул задрах үед гликолизийн үед зөвхөн 2 ATP молекул нийлэгждэг бол исэлдэлтийн фосфоржилтын үед 36 ATP молекул үүсдэг.

3. Фотофосфоризаци- энергийн улмаас ATP синтезийн үйл явц нарны гэрэл. ATP синтезийн энэ зам нь зөвхөн фотосинтез хийх чадвартай эсүүдэд (ногоон ургамал, цианобактери) зориулагдсан байдаг. Нарны гэрлийн квантуудын энергийг фотосинтезийн гэрлийн үе шатанд ATP нийлэгжүүлэхэд ашигладаг.

3. ATP-ийн биологийн ач холбогдол

ATP нь эсийн бодисын солилцооны үйл явцын төвд байдаг бөгөөд биологийн синтез ба задралын урвалын хоорондох холбоос юм. Эс дэх ATP-ийн үүргийг батерейны үүрэгтэй харьцуулж болно, учир нь ATP-ийн гидролизийн явцад янз бүрийн амьдралын үйл явцад шаардлагатай энерги ("цэнэглэх") ялгардаг ба фосфоржилтын явцад ("цэнэглэх") ялгардаг. , ATP дахин энергийг өөртөө хуримтлуулдаг.

ATP-ийн гидролизийн үед ялгардаг энергийн улмаас эс, биед бараг бүх чухал үйл явц явагддаг: мэдрэлийн импульс дамжуулах, бодисын биосинтез, булчингийн агшилт, бодисын тээвэрлэлт гэх мэт.

III. Мэдлэгийг нэгтгэх

Биологийн асуудлыг шийдвэрлэх

Даалгавар 1. Хурдан гүйх үед бид ихэвчлэн амьсгалж, хөлрөх нь нэмэгддэг. Эдгээр үзэгдлийг тайлбарла.

Даалгавар 2. Хөлдөөсөн хүмүүс яагаад хүйтэнд хөлдөж, үсэрч эхэлдэг вэ?

Даалгавар 3. Олон хүмүүсийн дунд И.Ильф, Е.Петров нарын "Арван хоёр сандал" хэмээх алдартай бүтээлд ашигтай зөвлөмжүүдТа мөн үүнийг олж болно: "Гүнзгий амьсгаа ав, чи сэтгэл хөдөлж байна." Энэ зөвлөгөөг бие махбодид тохиолддог эрчим хүчний үйл явцын үүднээс зөвтгөхийг хичээ.

IV. Гэрийн даалгавар

Тест, шалгалтанд бэлдэж эхлээрэй (тестийн асуултуудыг бичээрэй - 21-р хичээлийг үзнэ үү).

Хичээл 20

Тоног төхөөрөмж:ерөнхий биологийн хүснэгтүүд.

I. Тухайн хэсгийн мэдлэгийг нэгтгэн дүгнэх

Оюутнуудын асуулттай (дангаараа) ажил, дараа нь баталгаажуулах, хэлэлцүүлэг хийх

1. Нүүрстөрөгч, хүхэр, фосфор, азот, төмөр, манган зэрэг органик нэгдлүүдийн жишээг өг.

2. Ионы найрлагаар амьд эсийг үхсэн эсээс хэрхэн ялгах вэ?

3. Ямар бодисууд эсэд уусаагүй хэлбэрээр байдаг вэ? Тэд ямар эрхтэн, эд эсийг агуулдаг вэ?

4. Ферментийн идэвхтэй төвүүдэд багтдаг макронутриентуудын жишээг өг.

5. Ямар даавар нь ул мөр элемент агуулдаг вэ?

6. Галоген хүний ​​биед ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ?

7. Уургууд нь хиймэл полимерээс юугаараа ялгаатай вэ?

8. Пептид ба уургийн хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?

9. Гемоглобины нэг хэсэг болох уургийг юу гэж нэрлэдэг вэ? Энэ нь хэдэн дэд хэсгээс бүрдэх вэ?

10. Рибонуклеаза гэж юу вэ? Үүнд хэдэн амин хүчил байдаг вэ? Хэзээ зохиомлоор нийлэгжүүлсэн бэ?

11. Ферментгүй химийн урвалын хурд яагаад бага байдаг вэ?

12. Эсийн мембранаар ямар бодисууд уургаар дамждаг вэ?

13. Эсрэгбие нь эсрэгтөрөгчөөс юугаараа ялгаатай вэ? Вакцин нь эсрэгбие агуулдаг уу?

14. Бие дэх уургийг ямар бодис задалдаг вэ? Энэ тохиолдолд хэр их энерги ялгардаг вэ? Аммиакийг хаана, хэрхэн саармагжуулдаг вэ?

15. Пептидийн гормонуудын жишээг өг: тэд эсийн бодисын солилцооны зохицуулалтад хэрхэн оролцдог вэ?

16. Бидний цай уудаг элсэн чихэр ямар бүтэцтэй вэ? Энэ бодисын өөр ямар гурван ижил утгатай үгийг та мэдэх вэ?

17. Сүүн дэх өөх тос яагаад гадаргуу дээр хуримтлагддаггүй, харин суспензэнд байдаг вэ?

18. Соматик ба үр хөврөлийн эсийн цөм дэх ДНХ-ийн масс хэд вэ?

19. Хүн өдөрт хичнээн хэмжээний ATP хэрэглэдэг вэ?

20. Хүмүүс ямар уургаар хувцас хийдэг вэ?

Нойр булчирхайн рибонуклеазын үндсэн бүтэц (124 амин хүчил)

II. Гэрийн даалгавар.

"Амьдралын химийн зохион байгуулалт" хэсэгт туршилт, туршилтын бэлтгэлийг үргэлжлүүлээрэй.

Хичээл 21

I. Асуултаар аман шалгалт явуулах

1. Эсийн анхан шатны бүтэц.

2. Органоген элементүүдийн шинж чанар.

3. Усны молекулын бүтэц. Устөрөгчийн холбоо ба түүний амьдралын "хими" дэх ач холбогдол.

4. Усны шинж чанар, биологийн үүрэг.

5. Гидрофил ба гидрофобик бодис.

6. Катионууд, тэдгээрийн биологийн ач холбогдол.

7. Анионууд ба тэдгээрийн биологийн ач холбогдол.

8. Полимер. биологийн полимерууд. Тогтмол ба үечилсэн бус полимерүүдийн ялгаа.

9. Липидийн шинж чанар, тэдгээрийн биологийн үүрэг.

10. Бүтцийн шинж чанараар ялгагддаг нүүрс усны бүлгүүд.

11. Нүүрс усны биологийн үүрэг.

12. Уургийн элементийн найрлага. Амин хүчлүүд. Пептид үүсэх.

13. Уургийн анхдагч, хоёрдогч, гуравдагч, дөрөвдөгч бүтэц.

14. Уургийн биологийн үйл ажиллагаа.

15. Фермент ба биологийн бус катализаторын ялгаа.

16. Ферментийн бүтэц. Коэнзим.

17. Ферментийн үйл ажиллагааны механизм.

18. Нуклейн хүчлүүд. Нуклеотид ба тэдгээрийн бүтэц. Полинуклеотид үүсэх.

19. Э.Чаргаффын дүрэм. Нэмэлт байх зарчим.

20. Давхар хэлхээтэй ДНХ молекул үүсэх ба түүний спиральжилт.

21. Эсийн РНХ-ийн ангилал ба тэдгээрийн үүрэг.

22. ДНХ ба РНХ-ийн ялгаа.

23. ДНХ-ийн хуулбар. Транскрипци.

24. ATP-ийн бүтэц, биологийн үүрэг.

25. Эсэд АТФ үүсэх.

II. Гэрийн даалгавар

Туршилтын бэлтгэлийг "Амьдралын химийн зохион байгуулалт" хэсэгт үргэлжлүүлнэ үү.

Хичээл 22

I. Бичгийн шалгалт явуулах

Сонголт 1

1. Гурван төрлийн амин хүчлүүд байдаг - A, B, C. Таван амин хүчлээс бүрдэх полипептидийн гинжин хэлхээний хэдэн хувилбарыг барьж болно. Эдгээр сонголтыг зааж өгнө үү. Эдгээр полипептидүүд ижил шинж чанартай байх уу? Яагаад?

2. Бүх амьд биетүүд гол төлөв нүүрстөрөгчийн нэгдлүүдээс бүрддэг бөгөөд нүүрстөрөгчийн аналог нь цахиур бөгөөд түүний агууламж дэлхийн царцдасМаш цөөхөн организмд байдаг нүүрстөрөгчөөс 300 дахин их. Энэ баримтыг эдгээр элементийн атомын бүтэц, шинж чанарын үүднээс тайлбарла.

3. Сүүлчийн, гурав дахь фосфорын хүчлийн үлдэгдэлд цацраг идэвхит 32Р тэмдэглэгдсэн ATP молекулуудыг нэг эсэд, рибозтой хамгийн ойр байрлах эхний үлдэгдэл дээр 32Р гэж тэмдэглэсэн ATP молекулуудыг өөр эсэд оруулсан. 5 минутын дараа 32P тэмдэглэгдсэн органик бус фосфатын ионы агууламжийг хоёр эсэд хэмжсэн. Энэ нь хаана мэдэгдэхүйц өндөр байх вэ?

4. Энэхүү мРНХ-ийн нийт нуклеотидын 34% нь гуанин, 18% нь урацил, 28% нь цитозин, 20% нь аденин байдаг нь судалгаагаар тогтоогдсон. Заасан мРНХ нь цутгамал байдаг давхар хэлхээтэй ДНХ-ийн азотын суурийн хэдэн хувийн найрлагыг тодорхойл.

Сонголт 2

1. Өөх тос нь эрчим хүчний солилцооны "анхны нөөц"-ийг бүрдүүлдэг бөгөөд нүүрс усны нөөц дууссан үед хэрэглэдэг. Гэсэн хэдий ч араг ясны булчинд глюкоз, өөх тосны хүчлүүд байгаа тохиолдолд сүүлийнх нь илүү их хэмжээгээр ашиглагддаг. Эрчим хүчний эх үүсвэр болох уураг нь бие махбодь өлсгөлөнд нэрвэгдэх үед зөвхөн эцсийн арга хэрэгсэл болгон ашигладаг. Эдгээр баримтуудыг тайлбарла.

2. Хүнд металлын ионууд (мөнгөн ус, хар тугалга гэх мэт), хүнцэл нь уургийн сульфидын бүлэгт амархан холбогддог. Эдгээр металлын сульфидын шинж чанарыг мэдэж, эдгээр металлуудтай нийлэхэд уураг юу болохыг тайлбарла. Хүнд металл яагаад биед хортой байдаг вэ?

3. А бодисыг В бодис руу исэлдэх урвалд 60 кЖ энерги ялгардаг. Энэ урвалд хамгийн их хэмжээгээр хэдэн ATP молекул нийлэгжиж чадах вэ? Үлдсэн эрчим хүчийг хэрхэн ашиглах вэ?

4. Энэхүү мРНХ-ийн нийт нуклеотидын 27% нь гуанин, 15% нь урацил, 18% нь цитозин, 40% нь аденин байдаг нь судалгаагаар тогтоогдсон. Заасан мРНХ нь цутгамал байдаг давхар хэлхээтэй ДНХ-ийн азотын суурийн хэдэн хувийн найрлагыг тодорхойл.

Үргэлжлэл бий

Мономер ба полимер гэж юу болохыг санаарай. Уургийн мономерууд ямар бодисууд вэ? Полимер болох уургууд нь цардуулаас юугаараа ялгаатай вэ?

Нуклейн хүчил нь эсийн органик бодисын дунд онцгой байр эзэлдэг. Тэд эхлээд эсийн цөмөөс тусгаарлагдсан бөгөөд тэдний нэрийг (Латин хэлнээс Nucleus - цөм) авсан. Дараа нь нуклейн хүчлүүд нь цитоплазм болон бусад эсийн органеллуудаас олдсон. Гэхдээ тэдний анхны нэр хадгалагдан үлджээ.

Нуклейн хүчлүүд нь уураг шиг полимер боловч тэдгээрийн мономерууд болох нуклеотидууд нь илүү нарийн бүтэцтэй байдаг. Гинжин дэх нуклеотидын тоо 30000 хүрч болно.Нуклейн хүчил нь эсийн хамгийн өндөр молекултай органик бодис юм.

Цагаан будаа. 24. Нуклеотидын бүтэц, төрөл

Эсэд хоёр төрлийн нуклейн хүчил байдаг: дезоксирибонуклеины хүчил (ДНХ) ба рибонуклеины хүчил (РНХ). Эдгээр нь нуклеотидын найрлага, полинуклеотидын гинжин хэлхээний бүтэц, молекулын жин, гүйцэтгэх үүрэг зэргээрээ ялгаатай.

Цагаан будаа. 25. Полинуклеотидын гинжин хэлхээ

ДНХ-ийн бүтэц, бүтэц.ДНХ молекулын нуклеотидын найрлагад фосфорын хүчил, дезоксирибозын нүүрс ус (ДНХ-ийн нэрний шалтгаан) ба азотын суурь - аденин (А), тимин (Т), гуанин (G), цитозин (С) орно (Зураг 1). 24, 25).

Эдгээр сууриуд нь бүтцийн хувьд (A = T, G = C) хос хосоороо тохирч, устөрөгчийн холбоог ашиглан амархан нэгтгэж болно. Ийм хосолсон суурийг нэмэлт гэж нэрлэдэг (Латин хэлнээс complementum - нэмэлт).

Английн эрдэмтэд Жеймс Ватсон, Фрэнсис Крик нар 1953 онд ДНХ-ийн молекул нь спираль хэлбэртэй мушгирсан хоёр гинжээс бүрддэг болохыг тогтоожээ. Гинжний гол хэсэг нь фосфорын хүчил ба дезоксирибозын үлдэгдэлээс үүсдэг ба азотын суурь нь мушгиа дотор чиглэгддэг (Зураг 26, 27). Хоёр гинж нь нэмэлт суурийн хооронд устөрөгчийн холбоогоор холбогддог.

Цагаан будаа. 26. ДНХ молекулын диаграмм

Эсийн хувьд ДНХ молекулууд цөмд байрладаг. Тэдгээр нь хроматины хэлхээ үүсгэдэг бөгөөд эс хуваагдахаас өмнө тэдгээр нь спираль хэлбэртэй болж, уурагтай нэгдэж, хромосом болж хувирдаг. Үүнээс гадна тодорхой ДНХ нь митохондри болон хлоропластуудад байдаг.

Эсийн ДНХ нь удамшлын мэдээллийг хадгалах, дамжуулах үүрэгтэй. Энэ нь биеийн бүх уургийн бүтцийн талаархи мэдээллийг кодчилдог. ДНХ-ийн молекулуудын тоо нь генетикийн шинж чанар юм тусдаа төрөл зүйлорганизм ба нуклеотидын дараалал нь хувь хүн бүрт өвөрмөц байдаг.

РНХ-ийн бүтэц, төрлүүд.РНХ-ийн молекулын найрлагад фосфорын хүчил, нүүрс ус - рибоз (рибонуклеины хүчил гэсэн нэр), азотын суурь: аденин (A), урацил (U), гуанин (G), цитозин (C) орно. Энд тимины оронд урацил олддог бөгөөд энэ нь адениныг нөхдөг (A = Y). РНХ молекулууд нь ДНХ-ээс ялгаатай нь нэг полинуклеотидын гинжээс (Зураг 25) тогтдог бөгөөд тэдгээр нь шулуун ба мушгиа хэлбэртэй байж болох ба устөрөгчийн холбоог ашиглан нэмэлт суурийн хооронд гогцоо үүсгэдэг. РНХ-ийн молекул жин нь ДНХ-ээс хамаагүй бага байдаг.

Эсийн дотор РНХ молекулууд нь цөм, цитоплазм, хлоропласт, митохондри, рибосомд байдаг. Гурван төрлийн РНХ байдаг бөгөөд тэдгээр нь өөр өөр молекул жинтэй, молекул хэлбэртэй, өөр өөр үүрэг гүйцэтгэдэг.

Элч РНХ (мРНХ) нь уургийн бүтцийн талаарх мэдээллийг ДНХ-ээс рибосом дээр нийлэгждэг газар руу дамжуулдаг. mRNA молекул бүр нь нэг уургийн молекулыг нийлэгжүүлэхэд шаардлагатай бүрэн мэдээллийг агуулдаг. Бүх төрлийн РНХ дотроос хамгийн том мРНХ.

Цагаан будаа. 27. ДНХ молекулын давхар мушгиа (3D загвар)

Дамжуулах РНХ (tRNA) нь хамгийн богино молекулууд юм. Тэдний бүтэц нь гэрийн хошоонгор навчтай төстэй (Зураг 62). Тэд амин хүчлийг рибосом дахь уургийн нийлэгжилтийн газар руу зөөдөг.

Рибосомын РНХ (rRNA) нь эс дэх РНХ-ийн нийт массын 80 гаруй хувийг бүрдүүлдэг бөгөөд уурагтай хамт рибосомын нэг хэсэг юм.

ATP.Полинуклеотидын гинжээс гадна эс нь ДНХ, РНХ-ийг бүрдүүлдэг нуклеотидуудтай ижил бүтэц, бүтэцтэй мононуклеотидуудыг агуулдаг. Эдгээрээс хамгийн чухал нь ATP - аденозин трифосфат юм.

ATP молекул нь рибоз, аденин, фосфорын хүчлийн гурван үлдэгдэлээс бүрдэх ба тэдгээрийн хооронд хоёр өндөр энергийн холбоо байдаг (Зураг 28). Тус бүрийн энерги нь 30.6 кЖ/моль. Тиймээс энерги нь 13 кЖ / моль орчим байдаг энгийн бондоос ялгаатай нь үүнийг макроэргик гэж нэрлэдэг. Нэг эсвэл хоёр фосфорын хүчлийн үлдэгдлийг ATP молекулаас салгахад ADP (аденозин дифосфат) эсвэл AMP (аденозин монофосфат) молекулууд үүснэ. Энэ тохиолдолд бусад органик бодисыг задлахаас хоёр дахин их энерги ялгардаг.

Цагаан будаа. 28. Аленозин трифосфатын (АТФ) молекулын бүтэц, энерги хувиргах үүрэг

ATP нь эсийн бодисын солилцооны үйл явцын гол бодис бөгөөд эрчим хүчний бүх нийтийн эх үүсвэр юм. ATP молекулуудын нийлэгжилт нь митохондри, хлоропластуудад явагддаг. Органик бодисын исэлдэлтийн урвал, нарны энергийн хуримтлалын үр дүнд энерги хуримтлагддаг. Эс нь энэ хуримтлагдсан энергийг амьдралын бүхий л үйл явцад ашигладаг.

Сурсан дасгалууд

1. Нуклейн хүчлийн мономер гэж юу вэ? Энэ нь ямар бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрддэг вэ?
2. Нуклейн хүчлүүд нь полимерийн хувьд уургуудаас юугаараа ялгаатай вэ?
3. Нэмэлт чанар гэж юу вэ? Овгийн үндэс суурийг нэрлэ. Тэдний хооронд ямар холбоо үүссэн бэ?
4. РНХ молекулууд байгалийн амьд биед ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ?
5. Эс дэх ATP-ийн үйл ажиллагааг заримдаа батерей эсвэл батерейтай харьцуулдаг. Энэ харьцуулалтын утгыг тайлбарла.

руу нуклейн хүчилГидролизийн явцад пурин ба пиримидины суурь, пентоз, фосфорын хүчилд задардаг өндөр полимер нэгдлүүд орно. Нуклейн хүчлүүд нь нүүрстөрөгч, устөрөгч, фосфор, хүчилтөрөгч, азот агуулдаг. Нуклейн хүчлүүдийн хоёр ангилал байдаг: рибонуклеины хүчил (РНХ)болон дезоксирибонуклеин хүчил (ДНХ).

ДНХ-ийн бүтэц, үүрэг

ДНХ- мономерууд нь дезоксирибонуклеотидууд болох полимер. Давхар спираль хэлбэртэй ДНХ молекулын орон зайн бүтцийн загварыг 1953 онд Ж.Уотсон, Ф.Крик нар санал болгосон (энэ загварыг бүтээхэд тэд М. Вилкинс, Р. Франклин, Э. Чаргафф).

ДНХ молекулхоёр полинуклеотидын гинжээр үүсгэгдсэн, спираль хэлбэрээр бие биенээ тойрон эргэлдэж, төсөөллийн тэнхлэгийн эргэн тойронд хамтдаа, өөрөөр хэлбэл. нь давхар спираль (үл хамаарах зүйл - зарим ДНХ агуулсан вирусууд нь нэг судалтай ДНХ-тэй байдаг). ДНХ-ийн давхар спираль диаметр нь 2 нм, зэргэлдээх нуклеотидын хоорондох зай 0.34 нм, нэг эргэлтэнд 10 хос нуклеотид байдаг. Молекулын урт нь хэдэн см хүрч болно. Молекулын жин - хэдэн арван, хэдэн зуун сая. Хүний эсийн цөм дэх ДНХ-ийн нийт урт нь 2 м орчим байдаг.Эукариот эсүүдэд ДНХ нь уурагтай нэгдэл үүсгэдэг ба орон зайн өвөрмөц тогтоцтой байдаг.

ДНХ мономер - нуклеотид (дезоксирибонуклеотид)- 1) азотын суурь, 2) таван нүүрстөрөгчийн моносахарид (пентоз) ба 3) фосфорын хүчил гэсэн гурван бодисын үлдэгдэлээс бүрдэнэ. Нуклейн хүчлийн азотын суурь нь пиримидин ба пурины ангилалд багтдаг. ДНХ-ийн пиримидины суурь(тэдний молекулд нэг цагирагтай) - тимин, цитозин. Пурины суурь(хоёр цагирагтай) - аденин ба гуанин.

ДНХ нуклеотидын моносахарид нь дезоксирибозоор илэрхийлэгддэг.

Нуклеотидын нэр нь харгалзах суурийн нэрнээс гаралтай. Нуклеотид ба азотын суурийг том үсгээр тэмдэглэв.

Нуклеотидын конденсацийн урвалын үр дүнд полинуклеотидын гинж үүсдэг. Энэ тохиолдолд нэг нуклеотидын дезоксирибозын үлдэгдлийн 3 "-нүүрстөрөгч ба нөгөөгийн фосфорын хүчлийн үлдэгдэл хооронд, фосфоэфирийн холбоо(хүчтэй ковалент бондын ангилалд хамаарна). Полинуклеотидын гинжин хэлхээний нэг төгсгөл нь 5 "нүүрстөрөгч" (үүнийг 5" төгсгөл гэж нэрлэдэг), нөгөө нь 3 "нүүрстөрөгч (3" төгсгөл) -ээр төгсдөг.

Нуклеотидын нэг гинжний эсрэг хоёр дахь гинж байдаг. Эдгээр хоёр гинж дэх нуклеотидын зохион байгуулалт нь санамсаргүй биш, харин хатуу тодорхойлогдсон байдаг: тимин нь нөгөө гинжин хэлхээний нэг гинжний аденины эсрэг талд, цитозин нь гуанины эсрэг байрладаг, аденин ба тимин, гурван устөрөгчийн хооронд хоёр устөрөгчийн холбоо үүсдэг. Гуанин ба цитозины хоорондох холбоо. ДНХ-ийн янз бүрийн хэлхээний нуклеотидууд хатуу дарааллаар (аденин - тимин, гуанин - цитозин) бие биетэйгээ сонгомол нийлдэг хэв маягийг нэрлэдэг. харилцан нөхөх зарчим. Ж.Уотсон, Ф.Крик нар Э.Чаргаффын бүтээлүүдийг уншсаны дараа харилцан нөхөх зарчмыг ойлгосон гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Э.Чаргафф янз бүрийн организмын эд, эрхтнүүдийн асар олон тооны дээжийг судалж үзээд аливаа ДНХ-ийн хэлтэрхий дэх гуанины үлдэгдлийн агууламж нь цитозины агууламжтай, аденин нь тиминтэй яг таарч байгааг олж мэдэв. "Чаргаффын дүрэм"), гэхдээ тэр энэ баримтыг тайлбарлаж чадаагүй.

Нэмэлт байх зарчмаас үзэхэд нэг гинжин хэлхээний нуклеотидын дараалал нь нөгөөгийн нуклеотидын дарааллыг тодорхойлдог.

ДНХ-ийн хэлхээ нь эсрэг параллель (эсрэг), i.e. Өөр өөр гинжин хэлхээний нуклеотидууд нь эсрэг чиглэлд байрладаг тул "нэг гинжний төгсгөл нь 5" төгсгөлийн 3-ын эсрэг талд байрладаг. ДНХ-ийн молекулыг заримдаа спираль шаттай зүйрлэдэг. Энэ шатны "хашлага" нь элсэн чихэр-фосфатын нуруу (дезоксирибоз ба фосфорын хүчлийн үлдэгдэл) юм; "алхам" нь нэмэлт азотын суурь юм.

ДНХ-ийн үйл ажиллагаа- удамшлын мэдээллийг хадгалах, дамжуулах.

ДНХ-ийн репликаци (дупликаци).

- ДНХ молекулын гол өмч болох өөрөө давхардах үйл явц. Хуулбарлах нь матрицын синтезийн урвалын ангилалд хамаарах бөгөөд ферментийг хамардаг. Ферментийн нөлөөн дор ДНХ молекул задарч, хэлхээ бүрийн эргэн тойронд нэмэлт ба антипараллелизм зарчмын дагуу шинэ хэлхээ үүсдэг. Тиймээс охин ДНХ бүрт нэг хэлхээ нь эх хэлхээ болж, хоёр дахь хэлхээ нь шинээр нийлэгждэг. Энэ төрлийн синтезийг нэрлэдэг хагас консерватив.

"Барилгын материал" ба хуулбарлах эрчим хүчний эх үүсвэр нь дезоксирибонуклеозид трифосфатууд(ATP, TTP, GTP, CTP) гурван фосфорын хүчлийн үлдэгдэл агуулсан. Полинуклеотидын гинжин хэлхээнд дезоксирибонуклеозидын трифосфатуудыг оруулахад фосфорын хүчлийн хоёр терминалын үлдэгдэл задарч, ялгарсан энерги нь нуклеотидын хооронд фосфодиэфирийн холбоо үүсгэхэд зарцуулагдана.

Дараах ферментүүд хуулбарлахад оролцдог.

1. helicases ("тайлах" ДНХ);
2. тогтворгүй уургууд;
3. ДНХ топоизомераза (ДНХ-г таслах);
4. ДНХ полимеразууд (дезоксирибонуклеозид трифосфатуудыг сонгож, тэдгээрийг ДНХ-ийн загвар гинжин хэлхээнд нэмэлт байдлаар хавсаргана);
5. РНХ праймерууд (РНХ праймерууд, праймерууд);
6. ДНХ-ийн лигаза (ДНХ-ийн хэсгүүдийг хооронд нь оёх).

Хеликазын тусламжтайгаар ДНХ нь тодорхой хэсэгт хуваагдаж, нэг судалтай ДНХ-ийн хэсгүүд тогтворгүй уургуудаар холбогддог. хуулбарлах сэрээ. 10 хос нуклеотидын зөрүүтэй (спиралын нэг эргэлт) ДНХ молекул нь тэнхлэгээ тойрон бүрэн эргэлт хийх ёстой. Энэ эргэлтээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд ДНХ-ийн топоизомераза нь нэг ДНХ-ийн хэлхээг таслаж, хоёр дахь хэлхээг тойрон эргэх боломжийг олгодог.

ДНХ полимераз нь зөвхөн өмнөх нуклеотидын дезоксирибозын 3"-нүүрстөрөгчтэй нуклеотидыг хавсаргаж чаддаг тул энэ фермент ДНХ-ийн загвар дагуу зөвхөн нэг чиглэлд шилжих чадвартай: энэ загвар ДНХ-ийн 3" төгсгөлөөс 5" төгсгөл хүртэл. Эхийн ДНХ-ийн гинж нь эсрэг параллель байдаг тул түүний өөр өөр гинж дээр охин полинуклеотидын гинж янз бүрийн аргаар, эсрэг чиглэлд явагддаг.3 "-5" гинжин хэлхээнд охин полинуклеотидын гинжний нийлэгжилт тасалдалгүй явагддаг; энэ охины хэлхээг дуудах болно тэргүүлэх. 5 "-3" гинж дээр - үе үе, хэсгүүдэд ( Оказакигийн хэсгүүд), ДНХ-ийн лигазаар репликаци дууссаны дараа нэг хэлхээнд уусдаг; энэ хүүхдийн сүлжээг дуудах болно хоцрогдолтой (хоцорч байна).

ДНХ полимеразын нэг онцлог нь зөвхөн үүгээр л ажлаа эхлүүлж чаддаг явдал юм "үр" (праймер). "Үр" -ийн үүргийг РНХ-ийн примазын ферментийн оролцоотойгоор үүсгэсэн, загвар ДНХ-тэй хослуулсан богино РНХ дараалал гүйцэтгэдэг. Полинуклеотидын гинжийг угсарч дууссаны дараа РНХ праймерыг арилгадаг.

Репликаци нь прокариот ба эукариотуудад адилхан явагддаг. Прокариотуудын ДНХ-ийн нийлэгжилтийн хурд нь эукариотуудынхаас (секундэд 100 нуклеотид) хамаагүй өндөр (секундэд 1000 нуклеотид) байдаг. ДНХ молекулын хэд хэдэн бүсэд репликаци нэгэн зэрэг эхэлдэг. Нэг репликацийн гарал үүслээс нөгөөд шилжих ДНХ-ийн хэсэг нь хуулбарлах нэгжийг бүрдүүлдэг. хуулбар.

Репликаци нь эс хуваагдахаас өмнө явагддаг. ДНХ-ийн энэхүү чадварын ачаар удамшлын мэдээллийг эх эсээс охин эс рүү шилжүүлэх ажлыг гүйцэтгэдэг.

Засвар ("засвар")

нөхөн төлбөрЭнэ нь ДНХ-ийн нуклеотидын дарааллыг гэмтээх үйл явц юм. Энэ нь эсийн тусгай ферментийн системээр явагддаг ( ферментийг засах). ДНХ-ийн бүтцийг засах үйл явцад дараах үе шатуудыг ялгаж болно: 1) ДНХ-г нөхөн сэргээх нуклеаза нь гэмтсэн хэсгийг таньж, зайлуулж, улмаар ДНХ-ийн гинжин хэлхээнд цоорхой үүсэх; 2) ДНХ полимераз нь хоёр дахь ("сайн") хэлхээний мэдээллийг хуулбарлах замаар энэ цоорхойг нөхдөг; 3) ДНХ-ийн лигаза нь нуклеотидуудыг "хөндлөн холбодог" бөгөөд засварыг дуусгадаг.

Гурван засварын механизмыг хамгийн их судалсан: 1) фоторепараци, 2) онцгой буюу хуулбарлахын өмнөх засвар, 3) нөхөн сэргээлтийн дараах засвар.

ДНХ-ийн бүтцийн өөрчлөлт нь реактив метаболит, хэт ягаан туяа, хүнд металл, тэдгээрийн давс гэх мэт нөлөөн дор эсэд байнга тохиолддог. Тиймээс засварын системийн согогууд нь мутацийн үйл явцын хурдыг нэмэгдүүлдэг. удамшлын өвчин(пигмент ксеродерма, прогериа гэх мэт).

РНХ-ийн бүтэц, үүрэг

нь мономерууд нь полимер юм рибонуклеотидууд. ДНХ-ээс ялгаатай нь РНХ нь хоёр биш, харин нэг полинуклеотидын гинжээр үүсдэг (үл хамаарах зүйл - зарим РНХ агуулсан вирусууд нь хоёр судалтай РНХ-тэй байдаг). РНХ нуклеотидууд нь бие биетэйгээ устөрөгчийн холбоо үүсгэх чадвартай. РНХ-ийн гинж нь ДНХ-ийн гинжээс хамаагүй богино байдаг.

РНХ мономер - нуклеотид (рибонуклеотид)- 1) азотын суурь, 2) таван нүүрстөрөгчийн моносахарид (пентоз) ба 3) фосфорын хүчил гэсэн гурван бодисын үлдэгдэлээс бүрдэнэ. РНХ-ийн азотын суурь нь пиримидин ба пурины ангилалд багтдаг.

РНХ-ийн пиримидины суурь нь урацил, цитозин, пурины суурь нь аденин, гуанин юм. РНХ нуклеотид моносахарид нь рибозоор илэрхийлэгддэг.

Хуваарилах гурван төрлийн РНХ: 1) мэдээллийн чанартай(матриц) РНХ - мРНХ (мРНХ), 2) тээвэрлэлтРНХ - тРНХ, 3) рибосомынРНХ - рРНХ.

Бүх төрлийн РНХ нь салбарлаагүй полинуклеотид бөгөөд тодорхой орон зайн бүтэцтэй бөгөөд уургийн нийлэгжилтийн үйл явцад оролцдог. Бүх төрлийн РНХ-ийн бүтцийн талаарх мэдээлэл ДНХ-д хадгалагддаг. ДНХ-ийн загварт РНХ нийлэгжих процессыг транскрипц гэж нэрлэдэг.

РНХ шилжүүлэхихэвчлэн 76 (75-аас 95) нуклеотид агуулдаг; молекул жин - 25,000-30,000. tRNA-ийн эзлэх хувь нь эс дэх нийт РНХ-ийн 10 орчим хувийг эзэлдэг. тРНХ-ийн үүрэг: 1) амин хүчлийг уургийн нийлэгжилтийн газар, рибосом руу тээвэрлэх, 2) орчуулгын зуучлагч. Эсэд 40 орчим төрлийн тРНХ байдаг бөгөөд тэдгээр нь тус бүр нь зөвхөн түүнд зориулагдсан нуклеотидын дарааллын шинж чанартай байдаг. Гэсэн хэдий ч бүх тРНХ нь хэд хэдэн молекулын нэмэлт хэсгүүдтэй байдаг бөгөөд үүний улмаас тРНХ нь хошоонгор навчтай төстэй хэлбэрийг олж авдаг. Аливаа тРНХ нь рибосомтой холбогдох гогцоо (1), антикодон гогцоо (2), ферменттэй холбогдох гогцоо (3), хүлээн авагч иш (4), антикодон (5)-тай байдаг. Амин хүчил нь хүлээн авагчийн ишний 3' төгсгөлд наалддаг. Антикодон- мРНХ кодоныг "танидаг" гурван нуклеотид. Тодорхой тРНХ нь түүний антикодонтой тохирсон амин хүчлийг тодорхой хэмжээгээр тээвэрлэж чаддаг гэдгийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. Амин хүчлүүд ба тРНХ-ийн холболтын өвөрмөц чанар нь аминоацил-тРНХ синтетаза ферментийн шинж чанараас шалтгаалан үүсдэг.

Рибосомын РНХ 3000-5000 нуклеотид агуулсан; молекулын жин - 1,000,000-1,500,000. рРНХ нь эс дэх нийт РНХ-ийн 80-85% -ийг эзэлдэг. Рибосомын уурагтай хослуулан рРНХ нь уургийн нийлэгжилтийг гүйцэтгэдэг рибосом буюу органеллуудыг үүсгэдэг. Эукариот эсүүдэд rRNA нийлэгжилт нь цөмд явагддаг. рРНХ-ийн үйл ажиллагаа: 1) рибосомын зайлшгүй бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсэг, улмаар рибосомын үйл ажиллагааг хангах; 2) рибосом ба тРНХ-ийн харилцан үйлчлэлийг хангах; 3) рибосом ба мРНХ санаачлагч кодоныг анх холбох, унших хүрээг тодорхойлох, 4) рибосомын идэвхтэй төв үүсэх.

Мэдээллийн РНХнуклеотидын агууламж, молекулын жингийн хувьд өөр өөр байдаг (50,000-аас 4,000,000 хүртэл). МРНХ-ийн эзлэх хувь нь эс дэх нийт РНХ-ийн 5 хүртэлх хувийг эзэлдэг. мРНХ-ийн үйл ажиллагаа: 1) генетикийн мэдээллийг ДНХ-ээс рибосом руу шилжүүлэх, 2) уургийн молекулыг нэгтгэх матриц, 3) уургийн молекулын анхдагч бүтцийн амин хүчлийн дарааллыг тодорхойлох.

ATP-ийн бүтэц, үүрэг

Аденозин трифосфорын хүчил (ATP)амьд эсийн энергийн бүх нийтийн эх үүсвэр, гол хуримтлуулагч юм. ATP нь бүх ургамал, амьтны эсэд байдаг. ATP-ийн хэмжээ дунджаар 0.04% (эсийн түүхий масс), хамгийн их ATP (0.2-0.5%) нь араг ясны булчинд байдаг.

ATP нь үлдэгдэлээс бүрдэнэ: 1) азотын суурь (аденин), 2) моносахарид (рибоз), 3) гурван фосфорын хүчил. ATP нь нэг биш, харин гурван фосфорын хүчлийн үлдэгдэл агуулдаг тул рибонуклеозид трифосфатуудад хамаарна.

Эсэд тохиолддог ихэнх төрлийн ажилд ATP гидролизийн энергийг ашигладаг. Үүний зэрэгцээ, фосфорын хүчлийн төгсгөлийн үлдэгдэл задрахад ATP нь ADP (аденозин дифосфорын хүчил), хоёр дахь фосфорын хүчлийн үлдэгдэл задрахад AMP (аденозин монофосфорын хүчил) болж хувирдаг. Фосфорын хүчлийн терминал ба хоёр дахь үлдэгдлийг хоёуланг нь арилгах явцад чөлөөт энергийн гарц тус бүр нь 30.6 кЖ байна. Гурав дахь фосфатын бүлгийн хуваагдал нь зөвхөн 13.8 кЖ ялгардаг. Фосфорын хүчлийн терминал ба хоёр дахь, хоёр дахь, эхний үлдэгдэл хоорондын холбоог макроэргик (өндөр энерги) гэж нэрлэдэг.

ATP-ийн нөөцийг байнга нөхөж байдаг. Бүх организмын эсүүдэд ATP нийлэгжилт нь фосфоржих процесст явагддаг, өөрөөр хэлбэл. ADP-д фосфорын хүчлийг нэмэх. Амьсгал (митохондри), гликолиз (цитоплазм), фотосинтез (хлоропласт) үед фосфоржилт нь янз бүрийн эрчимтэй явагддаг.

ATP нь энерги ялгарах, хуримтлуулах үйл явц ба эрчим хүч шаарддаг процессуудын хоорондох гол холбоос юм. Үүнээс гадна ATP нь бусад рибонуклеозид трифосфатуудын (GTP, CTP, UTP) хамт РНХ-ийн нийлэгжилтийн субстрат юм.

Руу явах лекц №3“Уургийн бүтэц, үйл ажиллагаа. Ферментүүд»

Руу явах лекцийн дугаар 5"Эсийн онол. Үүрэн холбооны зохион байгуулалтын төрлүүд»

руу нуклейн хүчилГидролизийн явцад пурин ба пиримидины суурь, пентоз, фосфорын хүчилд задардаг өндөр полимер нэгдлүүд орно. Нуклейн хүчлүүд нь нүүрстөрөгч, устөрөгч, фосфор, хүчилтөрөгч, азот агуулдаг. Нуклейн хүчлүүдийн хоёр ангилал байдаг: рибонуклеины хүчил (РНХ)болон дезоксирибонуклеин хүчил (ДНХ).

ДНХ-ийн бүтэц, үүрэг

ДНХ- мономерууд нь дезоксирибонуклеотидууд болох полимер. Давхар спираль хэлбэртэй ДНХ молекулын орон зайн бүтцийн загварыг 1953 онд Ж.Уотсон, Ф.Крик нар санал болгосон (энэ загварыг бүтээхэд тэд М. Вилкинс, Р. Франклин, Э. Чаргафф).

ДНХ молекулхоёр полинуклеотидын гинжээр үүсгэгдсэн, спираль хэлбэрээр бие биенээ тойрон эргэлдэж, төсөөллийн тэнхлэгийн эргэн тойронд хамтдаа, өөрөөр хэлбэл. нь давхар спираль (үл хамаарах зүйл - зарим ДНХ агуулсан вирусууд нь нэг судалтай ДНХ-тэй байдаг). ДНХ-ийн давхар спираль диаметр нь 2 нм, зэргэлдээх нуклеотидын хоорондох зай 0.34 нм, нэг эргэлтэнд 10 хос нуклеотид байдаг. Молекулын урт нь хэдэн см хүрч болно. Молекулын жин - хэдэн арван, хэдэн зуун сая. Хүний эсийн цөм дэх ДНХ-ийн нийт урт нь 2 м орчим байдаг.Эукариот эсүүдэд ДНХ нь уурагтай нэгдэл үүсгэдэг ба орон зайн өвөрмөц тогтоцтой байдаг.

ДНХ мономер - нуклеотид (дезоксирибонуклеотид)- 1) азотын суурь, 2) таван нүүрстөрөгчийн моносахарид (пентоз) ба 3) фосфорын хүчил гэсэн гурван бодисын үлдэгдэлээс бүрдэнэ. Нуклейн хүчлийн азотын суурь нь пиримидин ба пурины ангилалд багтдаг. ДНХ-ийн пиримидины суурь(тэдний молекулд нэг цагирагтай) - тимин, цитозин. Пурины суурь(хоёр цагирагтай) - аденин ба гуанин.

ДНХ нуклеотидын моносахарид нь дезоксирибозоор илэрхийлэгддэг.

Нуклеотидын нэр нь харгалзах суурийн нэрнээс гаралтай. Нуклеотид ба азотын суурийг том үсгээр тэмдэглэв.

Нуклеотидын конденсацийн урвалын үр дүнд полинуклеотидын гинж үүсдэг. Энэ тохиолдолд нэг нуклеотидын дезоксирибозын үлдэгдлийн 3 "-нүүрстөрөгч ба нөгөөгийн фосфорын хүчлийн үлдэгдэл хооронд, фосфоэфирийн холбоо(хүчтэй ковалент бондын ангилалд хамаарна). Полинуклеотидын гинжин хэлхээний нэг төгсгөл нь 5 "нүүрстөрөгч" (үүнийг 5" төгсгөл гэж нэрлэдэг), нөгөө нь 3 "нүүрстөрөгч (3" төгсгөл) -ээр төгсдөг.

Нуклеотидын нэг гинжний эсрэг хоёр дахь гинж байдаг. Эдгээр хоёр гинж дэх нуклеотидын зохион байгуулалт нь санамсаргүй биш, харин хатуу тодорхойлогдсон байдаг: тимин нь нөгөө гинжин хэлхээний нэг гинжний аденины эсрэг талд, цитозин нь гуанины эсрэг байрладаг, аденин ба тимин, гурван устөрөгчийн хооронд хоёр устөрөгчийн холбоо үүсдэг. Гуанин ба цитозины хоорондох холбоо. ДНХ-ийн янз бүрийн хэлхээний нуклеотидууд хатуу дарааллаар (аденин - тимин, гуанин - цитозин) бие биетэйгээ сонгомол нийлдэг хэв маягийг нэрлэдэг. харилцан нөхөх зарчим. Ж.Уотсон, Ф.Крик нар Э.Чаргаффын бүтээлүүдийг уншсаны дараа харилцан нөхөх зарчмыг ойлгосон гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Э.Чаргафф янз бүрийн организмын эд, эрхтнүүдийн асар олон тооны дээжийг судалж үзээд аливаа ДНХ-ийн хэлтэрхий дэх гуанины үлдэгдлийн агууламж нь цитозины агууламжтай, аденин нь тиминтэй яг таарч байгааг олж мэдэв. "Чаргаффын дүрэм"), гэхдээ тэр энэ баримтыг тайлбарлаж чадаагүй.

Нэмэлт байх зарчмаас үзэхэд нэг гинжин хэлхээний нуклеотидын дараалал нь нөгөөгийн нуклеотидын дарааллыг тодорхойлдог.

ДНХ-ийн хэлхээ нь эсрэг параллель (эсрэг), i.e. Өөр өөр гинжин хэлхээний нуклеотидууд нь эсрэг чиглэлд байрладаг тул "нэг гинжний төгсгөл нь 5" төгсгөлийн 3-ын эсрэг талд байрладаг. ДНХ-ийн молекулыг заримдаа спираль шаттай зүйрлэдэг. Энэ шатны "хашлага" нь элсэн чихэр-фосфатын нуруу (дезоксирибоз ба фосфорын хүчлийн үлдэгдэл) юм; "алхам" нь нэмэлт азотын суурь юм.

ДНХ-ийн үйл ажиллагаа- удамшлын мэдээллийг хадгалах, дамжуулах.

ДНХ-ийн репликаци (дупликаци).

- ДНХ молекулын гол өмч болох өөрөө давхардах үйл явц. Хуулбарлах нь матрицын синтезийн урвалын ангилалд хамаарах бөгөөд ферментийг хамардаг. Ферментийн нөлөөн дор ДНХ молекул задарч, хэлхээ бүрийн эргэн тойронд нэмэлт ба антипараллелизм зарчмын дагуу шинэ хэлхээ үүсдэг. Тиймээс охин ДНХ бүрт нэг хэлхээ нь эх хэлхээ болж, хоёр дахь хэлхээ нь шинээр нийлэгждэг. Энэ төрлийн синтезийг нэрлэдэг хагас консерватив.

"Барилгын материал" ба хуулбарлах эрчим хүчний эх үүсвэр нь дезоксирибонуклеозид трифосфатууд(ATP, TTP, GTP, CTP) гурван фосфорын хүчлийн үлдэгдэл агуулсан. Полинуклеотидын гинжин хэлхээнд дезоксирибонуклеозидын трифосфатуудыг оруулахад фосфорын хүчлийн хоёр терминалын үлдэгдэл задарч, ялгарсан энерги нь нуклеотидын хооронд фосфодиэфирийн холбоо үүсгэхэд зарцуулагдана.

Дараах ферментүүд хуулбарлахад оролцдог.

1. helicases ("тайлах" ДНХ);
2. тогтворгүй уургууд;
3. ДНХ топоизомераза (ДНХ-г таслах);
4. ДНХ полимеразууд (дезоксирибонуклеозид трифосфатуудыг сонгож, тэдгээрийг ДНХ-ийн загвар гинжин хэлхээнд нэмэлт байдлаар хавсаргана);
5. РНХ праймерууд (РНХ праймерууд, праймерууд);
6. ДНХ-ийн лигаза (ДНХ-ийн хэсгүүдийг хооронд нь оёх).

Хеликазын тусламжтайгаар ДНХ нь тодорхой хэсэгт хуваагдаж, нэг судалтай ДНХ-ийн хэсгүүд тогтворгүй уургуудаар холбогддог. хуулбарлах сэрээ. 10 хос нуклеотидын зөрүүтэй (спиралын нэг эргэлт) ДНХ молекул нь тэнхлэгээ тойрон бүрэн эргэлт хийх ёстой. Энэ эргэлтээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд ДНХ-ийн топоизомераза нь нэг ДНХ-ийн хэлхээг таслаж, хоёр дахь хэлхээг тойрон эргэх боломжийг олгодог.

ДНХ полимераз нь зөвхөн өмнөх нуклеотидын дезоксирибозын 3"-нүүрстөрөгчтэй нуклеотидыг хавсаргаж чаддаг тул энэ фермент ДНХ-ийн загвар дагуу зөвхөн нэг чиглэлд шилжих чадвартай: энэ загвар ДНХ-ийн 3" төгсгөлөөс 5" төгсгөл хүртэл. Эхийн ДНХ-ийн гинж нь эсрэг параллель байдаг тул түүний өөр өөр гинж дээр охин полинуклеотидын гинж янз бүрийн аргаар, эсрэг чиглэлд явагддаг.3 "-5" гинжин хэлхээнд охин полинуклеотидын гинжний нийлэгжилт тасалдалгүй явагддаг; энэ охины хэлхээг дуудах болно тэргүүлэх. 5 "-3" гинж дээр - үе үе, хэсгүүдэд ( Оказакигийн хэсгүүд), ДНХ-ийн лигазаар репликаци дууссаны дараа нэг хэлхээнд уусдаг; энэ хүүхдийн сүлжээг дуудах болно хоцрогдолтой (хоцорч байна).

ДНХ полимеразын нэг онцлог нь зөвхөн үүгээр л ажлаа эхлүүлж чаддаг явдал юм "үр" (праймер). "Үр" -ийн үүргийг РНХ-ийн примазын ферментийн оролцоотойгоор үүсгэсэн, загвар ДНХ-тэй хослуулсан богино РНХ дараалал гүйцэтгэдэг. Полинуклеотидын гинжийг угсарч дууссаны дараа РНХ праймерыг арилгадаг.

Репликаци нь прокариот ба эукариотуудад адилхан явагддаг. Прокариотуудын ДНХ-ийн нийлэгжилтийн хурд нь эукариотуудынхаас (секундэд 100 нуклеотид) хамаагүй өндөр (секундэд 1000 нуклеотид) байдаг. ДНХ молекулын хэд хэдэн бүсэд репликаци нэгэн зэрэг эхэлдэг. Нэг репликацийн гарал үүслээс нөгөөд шилжих ДНХ-ийн хэсэг нь хуулбарлах нэгжийг бүрдүүлдэг. хуулбар.

Репликаци нь эс хуваагдахаас өмнө явагддаг. ДНХ-ийн энэхүү чадварын ачаар удамшлын мэдээллийг эх эсээс охин эс рүү шилжүүлэх ажлыг гүйцэтгэдэг.

Засвар ("засвар")

нөхөн төлбөрЭнэ нь ДНХ-ийн нуклеотидын дарааллыг гэмтээх үйл явц юм. Энэ нь эсийн тусгай ферментийн системээр явагддаг ( ферментийг засах). ДНХ-ийн бүтцийг засах үйл явцад дараах үе шатуудыг ялгаж болно: 1) ДНХ-г нөхөн сэргээх нуклеаза нь гэмтсэн хэсгийг таньж, зайлуулж, улмаар ДНХ-ийн гинжин хэлхээнд цоорхой үүсэх; 2) ДНХ полимераз нь хоёр дахь ("сайн") хэлхээний мэдээллийг хуулбарлах замаар энэ цоорхойг нөхдөг; 3) ДНХ-ийн лигаза нь нуклеотидуудыг "хөндлөн холбодог" бөгөөд засварыг дуусгадаг.

Гурван засварын механизмыг хамгийн их судалсан: 1) фоторепараци, 2) онцгой буюу хуулбарлахын өмнөх засвар, 3) нөхөн сэргээлтийн дараах засвар.

ДНХ-ийн бүтцийн өөрчлөлт нь реактив метаболит, хэт ягаан туяа, хүнд металл, тэдгээрийн давс гэх мэт нөлөөн дор эсэд байнга тохиолддог. Иймээс нөхөн сэргээх тогтолцооны согогууд нь мутацийн үйл явцын хурдыг нэмэгдүүлж, удамшлын өвчний (ксеродерма) шалтгаан болдог. пигментоз, прогериа гэх мэт).

РНХ-ийн бүтэц, үүрэг

нь мономерууд нь полимер юм рибонуклеотидууд. ДНХ-ээс ялгаатай нь РНХ нь хоёр биш, харин нэг полинуклеотидын гинжээр үүсдэг (үл хамаарах зүйл - зарим РНХ агуулсан вирусууд нь хоёр судалтай РНХ-тэй байдаг). РНХ нуклеотидууд нь бие биетэйгээ устөрөгчийн холбоо үүсгэх чадвартай. РНХ-ийн гинж нь ДНХ-ийн гинжээс хамаагүй богино байдаг.

РНХ мономер - нуклеотид (рибонуклеотид)- 1) азотын суурь, 2) таван нүүрстөрөгчийн моносахарид (пентоз) ба 3) фосфорын хүчил гэсэн гурван бодисын үлдэгдэлээс бүрдэнэ. РНХ-ийн азотын суурь нь пиримидин ба пурины ангилалд багтдаг.

РНХ-ийн пиримидины суурь нь урацил, цитозин, пурины суурь нь аденин, гуанин юм. РНХ нуклеотид моносахарид нь рибозоор илэрхийлэгддэг.

Хуваарилах гурван төрлийн РНХ: 1) мэдээллийн чанартай(матриц) РНХ - мРНХ (мРНХ), 2) тээвэрлэлтРНХ - тРНХ, 3) рибосомынРНХ - рРНХ.

Бүх төрлийн РНХ нь салбарлаагүй полинуклеотид бөгөөд тодорхой орон зайн бүтэцтэй бөгөөд уургийн нийлэгжилтийн үйл явцад оролцдог. Бүх төрлийн РНХ-ийн бүтцийн талаарх мэдээлэл ДНХ-д хадгалагддаг. ДНХ-ийн загварт РНХ нийлэгжих процессыг транскрипц гэж нэрлэдэг.

РНХ шилжүүлэхихэвчлэн 76 (75-аас 95) нуклеотид агуулдаг; молекул жин - 25,000-30,000. tRNA-ийн эзлэх хувь нь эс дэх нийт РНХ-ийн 10 орчим хувийг эзэлдэг. тРНХ-ийн үүрэг: 1) амин хүчлийг уургийн нийлэгжилтийн газар, рибосом руу тээвэрлэх, 2) орчуулгын зуучлагч. Эсэд 40 орчим төрлийн тРНХ байдаг бөгөөд тэдгээр нь тус бүр нь зөвхөн түүнд зориулагдсан нуклеотидын дарааллын шинж чанартай байдаг. Гэсэн хэдий ч бүх тРНХ нь хэд хэдэн молекулын нэмэлт хэсгүүдтэй байдаг бөгөөд үүний улмаас тРНХ нь хошоонгор навчтай төстэй хэлбэрийг олж авдаг. Аливаа тРНХ нь рибосомтой холбогдох гогцоо (1), антикодон гогцоо (2), ферменттэй холбогдох гогцоо (3), хүлээн авагч иш (4), антикодон (5)-тай байдаг. Амин хүчил нь хүлээн авагчийн ишний 3' төгсгөлд наалддаг. Антикодон- мРНХ кодоныг "танидаг" гурван нуклеотид. Тодорхой тРНХ нь түүний антикодонтой тохирсон амин хүчлийг тодорхой хэмжээгээр тээвэрлэж чаддаг гэдгийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. Амин хүчлүүд ба тРНХ-ийн холболтын өвөрмөц чанар нь аминоацил-тРНХ синтетаза ферментийн шинж чанараас шалтгаалан үүсдэг.

Рибосомын РНХ 3000-5000 нуклеотид агуулсан; молекулын жин - 1,000,000-1,500,000. рРНХ нь эс дэх нийт РНХ-ийн 80-85% -ийг эзэлдэг. Рибосомын уурагтай хослуулан рРНХ нь уургийн нийлэгжилтийг гүйцэтгэдэг рибосом буюу органеллуудыг үүсгэдэг. Эукариот эсүүдэд rRNA нийлэгжилт нь цөмд явагддаг. рРНХ-ийн үйл ажиллагаа: 1) рибосомын зайлшгүй бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсэг, улмаар рибосомын үйл ажиллагааг хангах; 2) рибосом ба тРНХ-ийн харилцан үйлчлэлийг хангах; 3) рибосом ба мРНХ санаачлагч кодоныг анх холбох, унших хүрээг тодорхойлох, 4) рибосомын идэвхтэй төв үүсэх.

Мэдээллийн РНХнуклеотидын агууламж, молекулын жингийн хувьд өөр өөр байдаг (50,000-аас 4,000,000 хүртэл). МРНХ-ийн эзлэх хувь нь эс дэх нийт РНХ-ийн 5 хүртэлх хувийг эзэлдэг. мРНХ-ийн үйл ажиллагаа: 1) генетикийн мэдээллийг ДНХ-ээс рибосом руу шилжүүлэх, 2) уургийн молекулыг нэгтгэх матриц, 3) уургийн молекулын анхдагч бүтцийн амин хүчлийн дарааллыг тодорхойлох.

ATP-ийн бүтэц, үүрэг

Аденозин трифосфорын хүчил (ATP)амьд эсийн энергийн бүх нийтийн эх үүсвэр, гол хуримтлуулагч юм. ATP нь бүх ургамал, амьтны эсэд байдаг. ATP-ийн хэмжээ дунджаар 0.04% (эсийн түүхий масс), хамгийн их ATP (0.2-0.5%) нь араг ясны булчинд байдаг.

ATP нь үлдэгдэлээс бүрдэнэ: 1) азотын суурь (аденин), 2) моносахарид (рибоз), 3) гурван фосфорын хүчил. ATP нь нэг биш, харин гурван фосфорын хүчлийн үлдэгдэл агуулдаг тул рибонуклеозид трифосфатуудад хамаарна.

Эсэд тохиолддог ихэнх төрлийн ажилд ATP гидролизийн энергийг ашигладаг. Үүний зэрэгцээ, фосфорын хүчлийн төгсгөлийн үлдэгдэл задрахад ATP нь ADP (аденозин дифосфорын хүчил), хоёр дахь фосфорын хүчлийн үлдэгдэл задрахад AMP (аденозин монофосфорын хүчил) болж хувирдаг. Фосфорын хүчлийн терминал ба хоёр дахь үлдэгдлийг хоёуланг нь арилгах явцад чөлөөт энергийн гарц тус бүр нь 30.6 кЖ байна. Гурав дахь фосфатын бүлгийн хуваагдал нь зөвхөн 13.8 кЖ ялгардаг. Фосфорын хүчлийн терминал ба хоёр дахь, хоёр дахь, эхний үлдэгдэл хоорондын холбоог макроэргик (өндөр энерги) гэж нэрлэдэг.

ATP-ийн нөөцийг байнга нөхөж байдаг. Бүх организмын эсүүдэд ATP нийлэгжилт нь фосфоржих процесст явагддаг, өөрөөр хэлбэл. ADP-д фосфорын хүчлийг нэмэх. Амьсгал (митохондри), гликолиз (цитоплазм), фотосинтез (хлоропласт) үед фосфоржилт нь янз бүрийн эрчимтэй явагддаг.

ATP нь энерги ялгарах, хуримтлуулах үйл явц ба эрчим хүч шаарддаг процессуудын хоорондох гол холбоос юм. Үүнээс гадна ATP нь бусад рибонуклеозид трифосфатуудын (GTP, CTP, UTP) хамт РНХ-ийн нийлэгжилтийн субстрат юм.

Руу явах лекц №3“Уургийн бүтэц, үйл ажиллагаа. Ферментүүд»

Руу явах лекцийн дугаар 5"Эсийн онол. Үүрэн холбооны зохион байгуулалтын төрлүүд»

Өмнөх нийтлэл: Цочмог болон архаг гастритын үед ямар хоолны дэглэм баримтлах ёстой вэ? Дараагийн нийтлэл: Dukan зуслангийн бяслаг Casserole сонгодог Dukan зуслангийн бяслаг Casserole жор