Тема №6763 ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА
Поиск задачи:

Рассмотрим тему ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА из предмета Биология и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА, узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА

Органические вещества — полимерные вещества, структурной основой которых является углеродная цепь, к которой присоединяются те или иные химические группы. В организме органические вещества представлены белками, липидами, углеводами, нуклеиновыми кислотами. Полимеры — высокомолекулярные соединения, состоящие из низкомолекулярных веществ — мономеров.

БЕЛКИ

Белки — это высокомолекулярные вещества органической природы, состоящие из структурных элементов — аминокислот. За счет наличия белков в организме осуществляются построение различных клеточных и внеклеточных структурных элементов, транспорт различных веществ (транспортные белки крови, транспортные белки мембран и т. д.), регуляция различных обменных процессов в организме (гормоны). Белки выполняют защитную функцию, что связано с белковой природой антител, белковой природой противосвертывающей системы крови.

Каталитическая функция белков связана с белковой природой ферментов. Ферменты увеличивают скорость химических реакций.

Сократительная функция белков связана с такими белками, как актин и миозин. Энергетическая функция белков связана с тем, что при полном расщеплении белковой молекулы происходит выделение 17,6 кДж энергии.

Аминокислоты — структурные единицы белковой молекулы, состоящие из карбоксильной группы, обладающей кислотными свойствами, аминогруппы, обладающей основными свойствами, и радикала.

Особенности строения радикала определяют физические, химические свойства аминокислот. В зависимости от количества карбоксильных и аминогрупп, содержащихся в составе данной аминокислоты, принято выделять нейтральные, кислые и основные аминокислоты.

Нейтральные аминокислоты — аминокислоты, в составе которых содержится по одной карбоксильной и аминогруппе.

Кислые аминокислоты — аминокислоты, в составе которых содержится более одной карбоксильной группы.

Основные аминокислоты — аминокислоты, в составе которых содержится более одной аминогруппы.

Заменимые аминокислоты — аминокислоты, которые образуются в организме. Незаменимые аминокислоты не образуются в данном организме, для жизнедеятельности организма необходимо поступление их в достаточном количестве с продуктами питания.

Структура белковой молекулы — сложная пространственная структура, обладающая первичным, вторичным, третичным и четвертичным уровнями организации. Особенности структурной организации белковой молекулы определяются первичным уровнем ее организации.

Первичная структура белковой молекулы — полипептидная цепь с линейной последовательностью аминокислот, связанных между собой за счет пептидной связи. Первичная структура белка наиболее прочная из всех. В отношении всех свойств, которыми будет обладать белковая молекула, эта структура является определяющей. Все остальные структурные уровни организации образуются в соответствии с особенностями строения первичного уровня по принципу самосборки. Внешние факторы не оказывают влияния на этот процесс.

Вторичная структура белковой молекулы — структура белковой молекулы, образующаяся за счет скручивания линейной последовательности аминокислот первичной структуры с образованием спирали, многочисленные витки которой связаны между собой водородными связями.

Третичная структура белковой молекулы — структура белковой молекулы, образующаяся за счет наложения одних частей спирали белковой молекулы на другие, формирования между этими частями различного рода связей: водородных ковалентных ионных, дисульфидных (при наличии аминокислоты цистеин), гидрофобных. Третичная структура имеет вид глобулы.

При третичном уровне организации белковой молекулы возможность принимать участие в химических реакциях, проявлять химическую активность остается только у тех аминокислотных остатков, которые имеют поверхностное расположение.

Четвертичная структура белковой молекулы — структура белковой молекулы, представляющая собой сложную пространственную организацию нескольких полипептидных цепей, связанных между собой за счет различных химических связей. Эти связи аналогичны таковым в третичном уровне организации белковой молекулы. Полипептидные цепи, принимающие участие в образовании четвертичной структуры белковой молекулы, могут быть одинаковыми или иметь различное строение.

Денатурация белков — процесс, при котором происходит нарушение структурной организации белковой молекулы. Денатурация может происходить под влиянием различных факторов.

Денатурация может быть обратимой, когда происходит сохранение первичной структуры белковой молекулы и возможно восстановление полноценной структуры белка. Этот вид денатурации имеет чрезвычайно важное значение в процессе выполнения белками различных функций в организме. Необратимая денатурация характеризуется нарушениями в первичной структуре белка, когда восстановление белковой структуры становится невозможным.

Ренатурация — процесс восстановления структурной организации белковой молекулы. Ренатурация возможна только при обратимой денатурации.

Ферменты — вещества белковой природы, за счет наличия которых обеспечивается ускорение реакций, протекающих в организме. Скорость этих реакций при отсутствии ферментов была бы чрезвычайно мала.

Для ускорения реакции необходимо очень небольшое количество фермента. Ферменты обладают рядом свойств: ферменты являются глобулярными белками, обеспечивают ускорение скорости реакций, протекающих в организме, количество ферментов до и после реакции не изменяется, определенный фермент катализирует определенную реакцию или определенную группу реакций, т. е. обладает специфичностью. Активность ферментов может быть различна. Влияние на активность ферментов могут оказывать различные факторы среды, в которой протекает реакция: кислотность среды, температура, давление. Большое значение также имеет количество субстрата реакции и самого фермента.

Энергия активации — то количество энергии, которое необходимо, чтобы реакция началась. Ферменты обеспечивают снижение энергии активации.

Фермент-субстратный комплекс — соединение, образующееся при взаимодействии субстрата и фермента, что необходимо для обеспечения катализируемой реакции. за счет наличия активного центра фермента, который и взаимодействует с субстратом.

Специфичность ферментов обеспечивается определенной структурой его активного центра, который должен соответствовать структуре молекулы субстрата по принципу «ключ-замок».

Кофакторы — вещества небелковой природы, которые необходимы некоторым ферментам для обеспечения их активной работы. Выделяют три группы кофакторов — неорганические ионы, протетические группы и коферменты.

Голофермент — комплекс, образующийся при взаимодействии фермента с кофактором.

Апофермент — часть голофермента без кофактора.

Ингибиторы — вещества, которые препятствуют протеканию ферментативных реакций. Ингибирование может быть обратимым и необратимым. При обратимом ингибировании ингибитор не вступает в реакцию с субстратом, но препятствует осуществлению ферментативной реакции за счет взаимодействия с активным центром фермента.

Необратимое ингибирование — ингибирование ферментативной реакции, когда ингибитор соединяется с неактивной частью фермента, изменяя таким образом его структурную организацию, и создает невозможные условия для осуществления реакции.

УГЛЕВОДЫ

Углеводы — органические вещества, состоящие из углерода, водорода и кислорода. Углеводы выполняют ряд функций:

•    структурную (углеводы принимают участие в построение клеточных стенок, рибоза и дезоксирибоза — компоненты нуклеиновых кислот).

•    защитную функцию (образование вязких секретов, компонентов противосвертывающих систем и др.),

•    рецепторную (находятся в составе различного рода рецепторов клеточных стенок),

•    запасающую (являются резервными углеводами растений и животных).

•    энергетическую функция (при полном расщеплении 1 г углеводов выделяется 17,6 кДж энергии).

Выделяют три группы углеводов: моно-, ди- и полисахариды. Моносахариды — простые углеводы, обладающие небольшой молекулярной массой. К физическим свойства моносахаридов относится их растворимость в воде, способность к криталлизации, сладкий вкус. В зависимости от числа атомов углерода в молекуле моносахаридов их подразделяют на триозы, тетрозы, пентозы (рибоза, дезоксирибоза), гексозы (глюкоза). В зависимости от структурной организации молекулы моносахаридов могут иметь линейную или циклическую структуру.

Олигосахариды — вещества, образующиеся в результате реакции конденсации между 2—10 моносахарами. Физические свойства олигосахаридов аналогичны свойствам моносахаридов. Наиболее часто встречаются олигосахариды, содержащие два остатка моносахаридов — дисахариды (сахароза, лактоза, мальтоза).

Полисахариды — сложные углеводы, биополимеры, состоящие из мономеров — остатков простейших углеводов. Полисахариды не способны растворяться в воде, не способны образовывать оформленную кристаллическую структуру, сладкий вкус для полисахаридов не характерен. Наиболее важными представителями полисахаридов являются крахмал, целлюлоза, гликоген. Крахмал и гликоген — резервные углеводы растений и животных соответственно, целлюлоза является структурным углеводом клеточных стенок растительных клеток.

ЛИПИДЫ

Липиды — органические вещества, основным компонентом которых являются остатки жирных кислот. Физические свойства липидов: гидрофобность, способность растворяться в органических растворителях. Функции липидов многообразны.

Липиды являются резервным веществом животных (кроме того, у животных, обитающих в пустыне, липиды являются источником воды), некоторым растениям для развития семян также необходимы липиды.

Липиды участвуют в процессах терморегуляции за счет малой теплопроводности. При отсутствии липидов невозможно функционирование жирорастворимых витаминов. Энергетическая функция заключается в том, что при полном расщеплении 1 г липидов образуется 38,9 кДж энергии.

Простые липиды — вещества, состоящие из остатков жирных кислот и спиртов. К этой группе липидов относятся жиры и воски.

Сложные липиды — вещества, состоящие из остатков жирных кислот, спиртов и дополнительных компонентов (остатка фосфорной кислоты у фосфолипидов или углеводного остатка у гликолипидов). Значение фосфолипидов и гликолипидов — участие в образовании клеточных мембран.

Жиры — простые липиды, по химическому строению представляют собой сложные эфиры жирных кислот и глицерина. Все жирные кислоты в своем составе содержат карбоксильную группу (или как ее еще называют, головку жирной кислоты) и радикал (или хвост, который является гидрофобным). Различия между жирными кислотами связаны с различным строением их радикала.

Насыщенные жирные кислоты — жирные кислоты, радикал которых не содержит двойных связей. Если в составе жира большее количество насыщенных кислот, он будет иметь твердую консистенцию.

Ненасыщенные жирные кислоты характеризуются наличием двойных связей в радикале. Если в составе жира преобладают ненасыщенные жирные кислоты, он будет иметь жидкую консистенцию.

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ

Нуклеиновые кислоты — биополимеры, структурными единицами которых являются нуклеотиды.

Нуклеотид — мономер нуклеиновых кислот, состоящий из остатка фосфорной кислоты, углеводного остатка (дезоксирибозы или рибозы), одного из четырех азотистых оснований. Азотистые основания присоединяются к первому углеродному атому пенто-зы, остаток фосфорной кислоты — к пятому.

Азотистые соединения — циклические соединения, входящие в состав нуклеотидов. Азотистые основания принято подразделять на две группы: пуриновые и пиримидиновые. К пуриновым основаниям относят аденин, гуанин. К пиримидиновым основаниям относят урацил, цитозин, тимин. В зависимости от азотистового основания, входящего в состав нуклеотида, последний получает свое название: адениловый, гуаниловый, тимидиловый, цитиди-ловый, уридиловый.

Дезоксирибонуклеотид — мономер ДНК, рибонуклеотид — мономер РНК. Молекула ДНК характеризуется наличием трех структурных уровней организации: первичного, вторичного и третичного.

Первичная структура ДНК — последовательность нуклеатидов, связаных между собой за счет фосфодиэфирных связей. Каждый последующий нуклеотид присоединяется к предыдущему посредством гидроксильной нруппы третьего атома углерода пентозы с помощью остатков фосфорной кислоты.

Вторичная структура молекулы ДНК — представляет собой спиралевидную структуру, состоящую из двух цепей последовательно связанных нуклеотидов. Стабильная структура спирали ДНК обеспечивается за счет множественных витков спирали и наличия водородных связей между комплементарными азотистыми основаниями.

Комплементарность — свойство азотистых оснований избирательно взаимодействовать друг с другом с образованием водородных связей. Комплементарными являются пуриновые и пиримидиновые азотистые основания: между аденином и тимином образуется двойная связь, а между гуанином и цитозином — тройная связь.

В связи с этим количество аденина и количество тимина будет одинаковым, а количество гуанина будет одинаковым с количеством цитозина. Эта закономерность определяется как закон Чар-гаффа.

Третичная структура ДНК — комплекс двойной спирали ДНК с глобулярными белками.

Репликация — процесс образования новых копий молекулы ДНК на матрице материнской ДНК. Процесс репликации осуществляется с участием ферментов ДНК-полимераз. Способ репликации полуконсервативный, т. е. в результате воздействия ферментов на участок ДНК происходит его раскручивание и построение новых цепей ДНК на раскрученных участках в соответствии с принципом комплементарности.

В дальнейшем в данном участке происходит восстановление структуры ДНК (одна цепь ДНК в новообразованной молекуле имеет материнское происхождение, вторая является дочерней) и раскручивание следующего участка материнской молекулы.

Антипараллельность цепей спирали ДНК — особенность структуры спирали ДНК, связанная с возможностью движения ферментов репликации только в одну сторону.

Лидирующая цепь ДНК — материнская цепь ДНК, на которой синтез дочерней происходит непрерывно. Вторая цепь называется отстающей, синтез дочерней ДНК на ней происходит участками (фрагменты Оказаки), которые затем объединяются в одну сплошную дочернюю цепь ДНК.

РНК — биополимер, структурной единицей которого является рибонуклеотид.

Рибосомальная РНК (р-РНК) — один из классов РНК клетки. РНК располагается в рибосомах, участвует в биосинтезе белка.

Информационная РНК (и-РНК) — один из классов РНК клетки. и-РНК образуется в ядерном аппарате клетки. и-РНК производит транспорт генетической информации из ядерного аппарата клетки в рибосомы.

Транспортная РНК (т-РНК) — связывает специфичную для нее аминокислоту, транспортирует ее к месту биосинтеза белка.


Категория: Биология | Добавил: Админ (26.07.2016)
Просмотров: | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar