Osnovy_biokhimii_Nelson_i_Kokh_tom_1 (1123313), страница 126
Текст из файла (страница 126)
Здесь показано, б) В результате подобной обработки из 256 г амилопекгина было получено 12,4 мг 2,3-ди-О- метилглюкозы. Опрелелите процентное содержание остатков глюкозы в амилопектине, участвующих в образовании а1- 6 связей. (Примите среднюю молекулярную массу остатка глюкозы в амилопектине равной 162 г/моль.) 30. Структурный анализ полисахарида. Полисахарид с неизвестной структурой был выделен, подвергнут полному метилированию и гидролизу. Анализ продуктов выявил наличие трех метилировапных сахаров, присутствующих в соотношении 20:1:1. Этими сахарами были 2,3,4-три-О- метил-П-глюкоза, 2,4-ди-О-метил-О-глюкоза и 2,3,4,6-тетра-О-мстил-О-глюкоза.
Опрелелите структуру исходного полисахарида. 31. Определение структуры антигенов групп крови АВО. Система групп крови АВО у человека впервые была описана в 1901 г., а в 1924 г. было показано, что этот признак наследуется в виде единого генного локуса с тремя аллелями. В 1960 г.
В. Т. Дж. Морган опубликовал работу, в которой суммировал все, что было известно об антигснах системы АВО. На момент публикации полная структура аптигенов А, В и 0 еще пе была известна; ланная статья является примером, иллюстрирующим формирование научного знания. При попытке определить структуру неизвестного биологического материала любой ученый сталкивается с лвумя большими проблемами. Во-первых, сели вы це знаете, что это за вещество, как вы можете быть уверены, что оно чистое? Вовторых, если вы не знаете, что это за вещество, как вы можете быть уверены, что процесс выделения и очистки не изменит его структуры? Для ответа на первый вопрос Морган применил несколько методов.
Один метод, описанный в его статье, заключается в «постоянстве аналитических значений при проверке фрактальной растворимости». В данном случае под «аналитическими значениями» понимаются измерения химического состава, точки плавления и др. а) На основании ваших знаний о химических методах анализа предположите, что Морган понимал под «проверкой фрактальной растворимости». Анализ экспериментальных данных 13891 Антиген В содержит больше галактозы, чем ацтигены А и О. Антиген А содержит больше аминосахаров, чем антигены В и О.
Соотношение солержания глюкозаминов/га- лактозаминов для антигена А равно 1,2, для антигсна В 2,5. 1390] Чапь1. 7. Углеводы н глнкобнологня какое количество антигенов групп крови оста- ется неизменным после обработки ферментом Т. /оегцз в присутствии сахаров. Ненннененныл субстрат, % Добавленные снхнрн 17-Галактоза 1Ч-Ацетилглюкозамнн !Ч-Лцетилгзлактозамнн В случае антигена О из сравнения контроля и эксперимента с добавлением В-фукозы видно, что 1-фукоза ингибировала разрушение антигена. Это пример ингибирования конечным продуктом, когда избыток продукта реакции сдвигает равновесие реакции, предотвращая дальнейшее разрушение субстрата.
Контроль (без сахара) 1:Фукоза Г1-Фукоза 1.-Галлктоза Аннтнген Пннтнген Вантнгон 3 1 1 3 1 100 3 1 ! 3 1 3 6 100 1 3 1 1 100 6 1 е) Хотя анти ген О содержит гала ктозу, Ы-ацегилглюкозамин и Ы-ацетилгзлак!озаыин, ни один из этих сахаров не ннгибировал разрушения антигена О. На основании этих данных установите, являлся ли ферментный препарат из Т. /оепст эндоили экзогликозидазой? (Эндогликозидазы расщепляют связи между остатками в середине цепи, экзогликозидазы отщепляют по одному остатку от конца цепи.) Объясните свои рассуждения.
ж) Фукоза также присутствует в антигенах А н В. На основании структуры этих антигенов объясните, почему фукоза не предотврашала их расщепления ферментным препаратом. з) Какие из результатов, приведенных в пунктах (е) и (ж), соответствуют структурам, представленным на рис. 10-!5? Объясните свои рассуждения. Литература Могянп, %!Т.
(1960) ТЬс Союп!ап Гессогс: в сопсПЬойоп го Ьшпап Ь1осЬепнсл! Вспебск сЬе сЬсппса1 Ьвзм о1 Ыооб- дгоир врсс16сйу. Рюс. Гс уос. 1оЫ. В Вю! 5сь 151, 308 — 347. тура этого просто обязана существовать. Джеймс Уотсон, Двойная спираль тр Нуклеотиды и нуклеиновые кислоты 8Д. Основные понятия 391 8.1. Основные понятия 8.2. Структура нуклеиновых кислот 4ОО 8.3.
Химия нуклеиновых кислот 412 84. Другие функции нуклеотидов 424 в клеточном метаболизме нуклеотиды выполняют множество функций. Они переносят энергию лля биохимических преврап!ений, играют роль важных химических посредников (вторичных мсссснджеров) в ответе клеток на действие гормонов и других внеклсточных стимулов, входят как структурныс элементы в состав ряда кофакторов ферментов н метаболических интермедиатов. Наконец, из нуклсотилов построены нуклеиповые кислоты: дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РПК), в которых хранится на молекулярном уровне генетическая информация.
Структура каждого белка и, в конечном итоге, всех биомолекул и компонентов клетки определяется данными, закодированныии в последовательности нуклеотидов молекул нуклеиновых кислот. Способность хранить и передавать генетическую информацию от одного поколения другому входит в число основных условий жизни. Эта глава посвящена обзору химических свойств нуклеотидов и нуклеиновых кислот, обнаруженных в большинстве типов клеток; детальное описание функций нуклеиновых кислот лано в части П!.
9 Нуклеотиды — блоки, из которых построены нуклеиновые кислоты. Аминокислотная последовательность каждого белка клетки и нуклеотидная последовательность каждой молекулы РНК определены последовательностью нуклеотилов соответствующего участка клеточной ДНК. Участок молекулы ДНК, содержащий необходимую информацию лля синтеза биологического продукта с определенной функцией, будь это белок или РНК, называется ген. Обычно в клетке содержится много тысяч генов, и неудивительно, что молекулы ДНК очень велики. Хранение и передача биологической информации — единственная известная функция молекул ДНК.
У РНК более широкий набор функции; в клетке существует несколько разновидностей этих молекул. Рибосомная РНК (рРНК) входит в состав рибосом — сложных комплексов, гле происходит синтез белков. Матричная РНК (мРНК) служит посредником, переносящим генетическую информацию от одного или нескольких генов к рибосоме, в которой могут синтезироваться соответствующие белки. Транспортная РНК (тРНК) точно преобразует информацию мРН К в соответствующую последовательность аминокислот. В дополнение к этим основным трем классам су~цествует множество типов РНК со специальными функциями, что более подробно описано в части 1П.
[392] Часть 1. 8. Нуклеотиды н нухленновые кислоты В состав нуклеотидов и нуклеиновых кислот входят определенные основания и пентозы Нуклеотиды состоят из трех характерных компонентов: (1) азотистого (азотсодержащего) основания,(2) сахара пептозы и (3) фосфата (рис. 8-1). Молекулу без фосфатной ~руины называют нуклеозидом. Азотистыми основаниями являются производные двух веществ: пиримидина и пуринв. В типичных нуклеотидах основания и пентозы— гетероциклические соединения. КЛЮЧЕВЫЕ ДОГОВОРЕННОСТИ.
Атомы углерода и азота в исходных структурах пронумерованы общепринятым способом, чтобы облегчить наименование и илентификацию многочисленных производных. Нумерация атомов н пентозном кольце основана па правилах, приведенных в гл. 7, но в пентозах нуклеотидов к номерам атомов углерода добавляется еще знак штриха (')„ чтобы отличать их от атомов азотистых оснований. ° Основание нуклеотида ковалснтпо соединено (через атом Х-1 пиримидинов и атом )Ч-9 пуринов) )Ч-[3-гликозидной связью с 1'-углеродом Пуриновсс нлн пнрнмнднноаос~ основание 0 11 Фссфат 0 — Р— [О— 11 0 1 Пснтата Н Н, ОН ОН Рнс. 8-1. Структура нунлевтидвв.
а) Прннлтал нумерация атомов пентоэы. Это рнбснуклеотнд. В деэокснрнбонухлестндах ОН-группа прн 2'-атоме утлерода (обсэначена красным) эамеа1ена на — Н. б) Принлтал нумерация атомов циклов пурнна н пнримнднна — соединений, которые служат основой длл пурниовых н пирнмнднноаых оснований нухлестндоа н нуклеиновых кислот. Н С б Пирнмндин Н Н Пурин чнэ 1 Н Лденнн Гуаннн Пураны )Чнэ 1 С с сн Н Цитоэин 0 11 СН, НН С 1 11 С СН Н Тимин (ДНК) Пнрнммднны 0 11 С Н)Ч СН С СН Н Урацнл (РНК) Рнс. 8-2. Основные пуринввые и пиримидинввые основания нуклеиновых кислот.
Некоторые нэ этих названий отражают историю нх открытия. Гуанин, например, нэиачально был выделен иэ гуано (птнчьего помета), а тимин — нэ тнмуса. пентозы. 5'-углеродный атом пентозы, в свою очередь, соединяется эфирной связью с фосфатом. Х-р-глнкозидная связь образуется при удалении воды (гидроксильпой группы пснтозы и водорода основания), как и О-гликозидная связь (рис. 7-29). И ДНК, и РНК содержат два главных пури новых основания: вденнн (А) и гуанин (б) и два главных пиримидиновых основания: в ДНК и в РНК вЂ” зто цитозин (С), но второе пиримидиповое основание различается, в ДНК вЂ” это тимин (Т), а в РНК вЂ” урацил (Е)).