1625912814-86e4cf3c2f3a4758cc82c296d453744e (800503), страница 3
Текст из файла (страница 3)
4, разд. 4.2.).Жирами называются сложные эфиры трехатомного спирта –глицерола(ина) и жирной кислоты. Если присоединена однамолекула жирной кислоты – моноацилглицерол, две молекулы –диацилглицерол, а три – триацилглицерол. Так как молекулыжиров не несут заряда, их называют нейтральными жирами.Фосфолипиды(важнейшиекомпонентыбиологическихмембран) – 3-фосфорные эфиры диацилглицеролов, простая форма –17фосфатидная(овая) кислота, фосфомоноэфир диацилглицерола –предшественник биосинтеза фосфолипидов, жиров и липидов.Широко распространенные фосфолипиды клеточных мембран –фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин, фосфатидилсерин.COO-CH3++HO CH2 CH2 NH3HO CH2 CH2 N CH3HO CH2 CHCH3ХолинЭтаноламинСеринСфинголипиды в большом количестве содержатся в мембранахклеток нервной ткани и мозге. Функции глицерина выполняетаминоспирт с длинной алифатической цепью – сфингозин.OHO18CH217CH16CH15CH14CH(CH2)12 CH3NHС Нфи Р холиннг Gal или Glcо Олигосахаридная цепь,л Gal, Glc,и GalNAc,NAc-нейрамип новая к-таи Сульфосахара,3Н,д Glc-SOGal-SO3НыЖ.
К.* ЦерамидыЖ. К. СфингомиелиныЖ. К. ЦереброзидыЖ. К. ГанглиозидыЖ. К. СульфолипидыГликолипиды* – жирная кислота.Его производные, ацилированные по аминогруппе остаткамижирной кислоты, называются церамидами (предшественникисфинголипидов).Сахаравгликолипидах(цереброзиды,ганглеозиды) или фосфорилхолины в сфингомиелинах связаны спервичным гидроксилом.18+NH3Гликолипиды содержатся во всех тканях, главным образом, внаружном липидном слое плазматических мембран.
Цереброзиды,галактозил- и глюкозилцерамиды – простые представителигликолипидов. Самые сложные гликолипиды – ганглиозиды(мембранные липиды с рецепторной функцией), с кислыммоносахаридом – N-ацетил-нейраминовой кислотой.Стероиды – липоиды, сходные с липидами по физикохимическим свойствам и отличные по структуре.Базовой структурой стероидов является полициклическийнасыщенный углеводород эстран, построенный из четырехконденсированных углеродных колец.
Многие стероиды содержатбоковыеуглеродныецепи,такхолестан–пергидроциклопентанофенантрен, лежит в основе многихстероидов (холестерола).эстран19123HOA411910B5612C8721181314202217D 16242325272615холестеринхолестанКлассификация стероидов. Три основных класса: стерины,желчные кислоты и стероидные гормоны. К ним относятсоединенияраститительногопроисхождениясценнымифармакологическимисвойствами:стероидныеалкалоиды,гликозиды дигиталиса и стероидные сапонины.Стерины. В организме животных наиболее важный стерин –холестерол(ин).Желчные кислоты синтезируются из холестерола и похимическому строению близки к нему.Стероидные гормоны образуют группу липофильныхсигнальных веществ, регулирующих метаболизм, рост ирепродуктивные функции организма.192.
ФЕРМЕНТЫ2.1. Строение и механизм действияЭнзимология, учение о ферментах − центральная часть курсабиохимии. Многочисленные химические превращения в клеткеосуществляются в мягких условиях при температурах, близких к40 0С, и нейтральных значениях рН. В этих условиях скоростихимических превращений ничтожно малы и редко протекают вотсутствие специальных катализаторов − ферментов (энзимы,enzymes). Ферменты — это биокатализаторы, образующиеся вклетке и представляющие собой либо простые белки (например,РНКаза А, см. ниже), либо сложные, содержащие дополнительно неаминокислотные компоненты (практически все ферменты).Все ферменты обладают отличительными каталитическимисвойствами, которые крайне важны для биологических процессов.Равновесие реакции. Фермент не сдвигает равновесияхимической реакции.
Ускоряя как прямую, так и обратную реакции,он ускоряет его наступление.Энергия активации. Ферменты повышают скорость реакциипутем снижения энергии активации катализируемых ими реакций.Каталитическая сила. Ферменты обладают огромнойкаталитической силой − ускоряют реакцию по крайней мере нашесть порядков.Так, карбоангидраза, катализирующая гидратирование диоксидауглерода: ←СО2 + Н2О ⇔ Н2СО3,ускоряет реакцию в 107 раз, это самый активный из всехизвестных ферментов.Специфичность. Ферменты обладают высокой специфичностьюкак к катализируемой ими реакции, так и к субстратам.В качестве примеров различной и увеличивающейсяспецифичности ферментов можно привести трипсин, которыйкатализирует гидролиз пептидной связи по карбоксильным группамтолько Lys и Arg. Тромбин (фактор свертывания крови) расщепляеттолько связь Arg⎯Gly.
ДНК-полимераза I обладает еще большей20специфичностью, задаваемой матрицей ⎯ нуклеотид ошибочновключается реже чем один на 106 п.н.Трансформацияразличныхвидовэнергии.Энергияреагирующихвеществпереходитсвысокойстепеньюэффективности из одной формы в другую: при фотосинтезе энергиясвета превращается в энергию химических связей; в митохондрияхсвободная энергия веществ пищи переходит в энергиюаденозинтрифосфата (АТР) ⎯ разменной монеты энергетическойвалюты. Эти превращения энергии осуществляются молекуламиферментов,которыеявляютсячастьюинтегральныхвысокоорганизованных структур.Активный центр (AS, active site) ⎯ участок фермента,ответственный за специфичность связывания субстрата и,собственно, определяющий специфичность каталитическогодействия фермента.
Часть AS, ответственная за селективноесвязывание субстрата ⎯ адсорбционный центр, а часть, котораяпринимает непосредственное участие в каталитическом процессе ⎯каталитический центр.(AS) ⎯ это: 1) малая часть объема фермента; 2) трехмерноеобразование; 3) узкое углубление или щель. Субстрат относительнослабо связывается с ферментом ⎯ константы равновесияES-комплексов обычно лежат в пределах 10-2–10-8 М, испецифичность связывания зависит от строго определенногорасположения атомов в AS.Первая стадия ферментативного катализа ⎯ образованиефермент-субстратного (ES) комплекса. Основным доводом в пользусуществования ES-комплекса служит положение Л.
Михаэлиса ⎯скорость реакции достигает максимума при достаточно высокойконцентрации субстрата, так как в этих условиях субстрат занимаетвсе каталитические центры на ферменте.Две модели взаимодействия субстрата с ферментом.Модель ключ–замок (модель Э. Фишера, А) ⎯ AS сам по себекомплементарен по форме субстрату.Модель индуцированного соответствия (модель Д. Кошланда,Б) ⎯ связывание субстрата изменяет форму фермента и ASстановитсякомплементарнымсубстратутолькопослеприсоединения последнего.21АБТри основных типа невалентных взаимодействий, участвующихв образовании ES-комплекса — электростатические, водородныесвязи и гидрофобные взаимодействия, последние играют важнуюроль в стерической комплементарности субстрата ферменту.Скорость ферментативной реакции зависит от:– концентрации и активности фермента;– концентрации субстрата;– рН и состава раствора;– температуры;– присутствия активаторов и ингибиторов.Каждый фермент характеризуется оптимумами рН итемпературы.Панкреатическая рибонуклеаза (рибонуклеаза А, РНКаза А,RNase A, ЕС 3.1.27.5).
РНКаза А гидролизует РНК в ходедвухстадийного процесса, при котором в качестве промежуточногосоединения образуется 2’3’-циклический фосфат (2’,3’-cUMP):HOOUraOO OHOPOOAdeHOOAdeHOOUpAOOAdoOPO2',3'-cUMPU>p22HOUraO+HO OHHO OHUraOOPOHOO3'-UMPUpВысокая специфичность РНКазы А может быть четкопродемонстрирована при сравнении ряда параметров гидролизаРНК РНКазой и 1 М раствором щелочи (в скобках):1) основание, находящееся на 3’-конце, должно бытьпиримидином ⎯ Ura или Cyt (все);2) анти-конформация Ura или Cyt относительно кольца рибозы(и син-, и анти-);3) расщепление только 3’-5’-фосфодиэфирных связей (и 3’-5’-, и2’-5’-);4) продуктом является только 3’-нуклеотид (и 3’- и 2’-);5) время превращения 2’,3’-циклофосфата на три порядкаменьше для РНКазы;6) рН 6–8 реакционной смеси (рН 12–14).Активный центр РНКазы А и структура ферментсубстратного комплекса.
В рибонуклеазе имеется четковыраженная расщелина для связывания субстрата, в нейрасполагаются Lys7, Gln11, His12, Lys41, Thr45, Lys66, His119,Phe120, Ser123 (P0, R1, B1, P1, R2, B2, P2, B3 − места связываниясоответственно 5’-фосфатной группы, рибозы, урацила, фосфатной23группы, рибозы, аденина,тринуклеотида − pUpApA).фосфатнойOO+NHаденинаB(His-12)O O H :N(His-119)HNгруппы,NHO POOROO(His-119)OB(His-12)OH N+NHPHNN:OH OOHСхема механизма действия РНКазы АПиримидиновое основание (на схемах Ura) образует триводородные связи с Ser123 (ОН-гр.) и Thr45 (ОН- и NH-гр.) инаходится в стэкинге с ароматическим кольцом Phe120. His119 иGln11 образуют водородные (Н–Н) связи с кислородамигидролизуемой фосфодиэфирной связи, а His12 с 2’–ОН-группойрибозы пиримидина. Кислороды фосфатных групп Р0, Р1 и Р2,24образуют электростатические взаимодействия с Lys66, Lys41 иLys7, соответственно.Химический механизм действия РНКазы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
