Biopolimer. Asam nukleat polimer organik sebagai polimer alami

Slide 1.

Clade 2.

Tujuan dari pelajaran: Mengkonsolidasikan dan memperdalam representasi siswa pada polimer alami pada contoh protein dan asam nukleat. Sistematisasikan pengetahuan tentang komposisi, struktur, properti dan fungsi protein. Untuk memiliki gagasan tentang sintesis kimia dan biologis protein, menciptakan makanan buatan dan sintetis. Perluas gagasan komposisi dan struktur asam nukleat. Untuk dapat menjelaskan pembangunan heliks double DNA pada prinsip saling melengkapi. Ketahui peran asam nukleat dalam aktivitas vital organisme. Lanjutkan pengembangan keterampilan pendidikan diri, kemampuan untuk mendengarkan kuliah, mengalokasikan hal utama. Jangan menulis rencana atau abstrak. Kembangkan kepentingan kognitif siswa, untuk membangun precrecotement (dengan biologi).

Slide 3.

Slide 4.

Slide 5.

Nilai-nilai protein dalam organisme saat ini yang hidup di Bumi mengandung sekitar seribu miliar ton protein. Saya berbeda dalam berbagai struktur yang tak habis-habisnya, yang pada saat yang sama secara ketat spesifik untuk masing-masing dari mereka, protein diciptakan bersama dengan asam nukleat dasar material untuk keberadaan seluruh kekayaan organisme di sekitar kita. Protein ditandai dengan kemampuan interaksi intramolekul, sehingga struktur dan bentuk molekul protein yang berubah sangat dinamis. Protein masuk ke dalam interaksi dengan zat yang paling berbeda. Menggabungkan satu sama lain atau dengan asam nukleat, polisakarida dan lipid, mereka membentuk ribosom, mitokondria, lisosom, membran jaringan endoplasma dan struktur subcellular lainnya di mana beberapa proses metabolisme dilakukan. Oleh karena itu, itu adalah protein yang memainkan peran luar biasa dalam fenomena hidup.

Geser 6.

Tingkat molekul protein organisasi primer kuarter tersier sekunder utama Salah satu tugas sulit dari kimia protein adalah menerjemahkan urutan residu asam amino dalam rantai polipeptida, I.E. Struktur primer dari molekul protein. Untuk pertama kalinya, diselesaikan oleh ilmuwan Inggris F. Sanger dan karyawannya pada tahun 1945-1956. Mereka memasang struktur utama hormon insulin - protein yang diproduksi oleh pankreas. Untuk F. Sanger ini pada tahun 1958 dianugerahi Hadiah Nobel.

SLIDE 7.

urutan tertentu residu asam A-amino dalam struktur primer rantai polipeptida -

Slide 8.

Slide 9.

Struktur Kuarter - Agregat dari beberapa protein makromolekul (kompleks protein) yang dibentuk oleh interaksi rantai polipeptida yang berbeda

Cade 10.

Sifat kimia protein (video) reaksi protein karakteristik - denaturasi: koagulasi protein saat dipanaskan. Presipitasi protein dengan alkohol terkonsentrasi. Pengendapan garam protein dari logam berat. 2. Reaksi warna protein: reaksi xanthoprotein Penentuan reaksi biuret dari kandungan sulfur dalam molekul protein.

Clade 11.

Peran protein dalam proses kegiatan vital adalah minat besar mewakili studi tidak hanya struktur, tetapi juga peran protein dalam proses kegiatan vital. Banyak dari mereka pelindung (imunoglobulin) dan beracun (ular, kolera, diphtheria dan tetanus racun, enterotoksin. Dalam dari Stafilo-Coccol, toksin butylism) properti penting untuk keperluan medis. Tetapi hal utama - protein membentuk bagian paling penting dan sangat penting dari makanan manusia. Saat ini, 10-15% dari populasi Bumi kelaparan, dan 40% adalah makanan yang tidak lengkap dengan kandungan protein yang tidak memadai. Oleh karena itu, kesabaran pria itu dipaksa oleh jalur industri untuk menghasilkan protein - produk defisit paling banyak di Bumi. Masalah ini dipecahkan secara intensif dengan tiga cara: produksi ragi cero, persiapan konsentrat protein-vitamin berdasarkan hidrokarbon minyak dan pelepasan protein dari bahan baku non-sayuran asal tanaman. Di negara kita, konsentrat vitamin protein diproduksi dari bahan baku hidrokarbon. Produksi industri asam amino esensial juga menjanjikan sebagai pengganti protein. Pengetahuan tentang struktur dan fungsi protein mendekati kemanusiaan untuk menguasai rahasia intim dari fenomena kehidupan.

Slide 12.

Asam nukleat asam nukleat adalah senyawa organik berat molekul tinggi alami, polinukleotida, menyediakan penyimpanan dan transmisi informasi herediter (genetik) dalam organisme hidup. Asam nukleat dibuka pada tahun 1869 oleh ilmuwan Swiss F. Misher sebagai bagian integral dari nuklei sel, sehingga mereka menerima nama mereka dari nukleus kata Latin - inti. Nycleus "- kernel. Untuk pertama kalinya, DNA dan RNA diekstraksi dari sel inti. Karena itu, mereka disebut asam nukleat. Struktur dan fungsi-fungsi asam nukleat mempelajari ahli biologi Amerika J. Watson dan fisikawan Inggris F. Creek.

Slide 13.

Struktur DNA dan RNA pada tahun 1953. Biokimia Amerika J. Watson dan fisikawan Inggris F. Creek membangun model struktur DNA spasial; yang memiliki semacam spiral ganda. Itu sesuai dengan data ilmuwan Inggris R. Franklin dan M. Wilkins, yang, menggunakan analisis difraksi sinar-X, DNA mampu menentukan parameter umum helix, diameternya dan jarak di antara belokan. Pada tahun 1962, Watson, Creek dan Wilkins untuk penemuan penting ini dianugerahi Hadiah Nobel.

Slide 14.

Monomer asam nukleat - nukleotida DNA - asam deoksiribonukleat komposisi asam rnn rbonukleat dalam komposisi nukleotida dalam rna azotist pangkalan: adenine (a) guanin (g) sitosin (c) Uracil (Y): residu asam poliforik riboze a nitrogen Basis: adenin (a) hoanin (d) sitosin (c) timin (t) deoksilibosis makanan fosfor asam balance (matriks) RNA (dan-RNA) transportasi RNA (T-RNA) ribosom rna (RNN)

Slide 15.

Ada tiga jenis asam nukleat: DNA (asam deoksiribonukleat), RNA (asam ribonukleat) dan ATP (adenosin trifhosfat). Seperti karbohidrat dan protein, ini adalah polimer. Seperti protein, asam nukleat adalah polimer linier. Namun, monomer mereka adalah nukleotida - adalah zat yang kompleks, berbeda dengan gula yang cukup sederhana dan asam amino. Struktur asam nukleat

Slide 16.

Karakteristik komparatif DNA dan RNA DNA biologis monomer - nukleotida 4 jenis basis nitrogen: Adenine, timin, guanin, sitosin. Pasangan pelengkap: Adenin-Timin, Lokasi Guanin-Cytosin - Fungsi Inti - Penyimpanan Informasi Herediter Sugar - Deoksyribe RNA Polimer Biologis Monomer - Nukleotida 4 Jenis Basis Nitrogen: Adenin, Guanin, Cytosin, Uracil Couplementary, Guanin- Cytosin Location - Cytoplasma Function -Preno, transfer informasi herediter. Gula - Ribose

Slide 17.

Triplet Triplet - tiga nukleotida berturut-turut. Urutan triplet menentukan urutan asam amino dalam protein! Terletak satu sama lain, sensasi yang menyebabkan struktur satu molekul protein adalah gen.

Slide 18.

Replikasi adalah dialek molekul DNA berdasarkan prinsip saling melengkapi. Nilai replikasi: Karena penipisan diri DNA, proses divisi sel terjadi.

Slide 19.

2 Obligasi hidrogen terbentuk antara basis nitrat dari pasangan A dan T, dan antara G dan C - 3, oleh karena itu, kekuatan obligasi MS lebih tinggi dari AA-T: pasangan komplementer

Slide 20.

Clade 21.

Clade 22.

Nilai asam nukleat adalah penyimpanan, mentransfer dan mentransfer informasi tentang struktur molekul protein. Stabilitas NK adalah kondisi paling penting untuk kehidupan normal sel dan seluruh organisme. Perubahan dalam struktur NK-Perubahan struktur sel atau proses fisiologis - perubahan dalam aktivitas vital.

Slide 23.

Penggunaan NK sepanjang hidup seseorang sakit, jatuh ke dalam produksi yang tidak menguntungkan atau kondisi iklim. Investigasi dari ini adalah partisipasi "kegagalan" dalam aparat genetik Wellland. Sampai waktu tertentu, "kegagalan" tidak menunjukkan diri mereka secara lahiriah, dan kami tidak memperhatikan mereka. Sayang! Seiring waktu, perubahan menjadi jelas. Pertama-tama, mereka memanifestasikan diri pada kulit. Saat ini, hasil penelitian biomaksolekul meninggalkan dinding laboratorium, mulai semakin membantu dokter dan ahli kosmetik dalam pekerjaan sehari-hari. Kembali pada 1960-an. Diketahui bahwa utas DNA yang terisolasi menyebabkan regenerasi sel. Tetapi hanya pada tahun-tahun terakhir abad XX menjadi mungkin untuk menggunakan properti ini untuk memulihkan sel-sel kulit yang menua.

Slide 24.

Penggunaan sains NK masih jauh dari kemungkinan menggunakan strain DNA eksogen (dengan pengecualian DNA virus) sebagai matriks untuk sintesis DNA "baru" langsung pada sel manusia, hewan atau tumbuhan. Faktanya adalah bahwa sel inang dapat dilindungi dengan andal dari pengenalan Alien DNA yang hadir dalam enzim spesifiknya - nuklease. Alien DNA mau tidak mau mengalami kehancuran, atau pembatasan, di bawah aksi nuklease. DNA akan dikenali sebagai "alien" dengan tidak adanya pola khusus untuk setiap organisme distribusi basis metilasi yang melekat pada sel host DNA. Pada saat yang sama, semakin mendekati kekerabatan sel, semakin besar derajat DNA mereka membentuk hibrida. Hasil penelitian ini adalah berbagai krim kosmetik yang mencakup "utas ajaib" untuk peremajaan kulit.

Slide 25.

Memperbaiki pelajaran (kontrol tes) Opsi 1 1. Rantai polinukleotida ganda adalah karakteristik molekul: a) DNA B) RNA C) Kedua tanggapan sebelumnya sudah benar. 2. Berat molekul rata-rata, jenis asam nukleat apa yang lebih besar? a) DNA b) RNA C) tergantung pada jenis sel hidup 3. Zat apa yang bukan bagian integral dari nukleotida? a) basis pyrimidine atau purine. b) ribosa dan deoksyribosis c) α - asam amino d) asam fosfat 4 nukleotida DNA tidak mengandung sebagai basis residu: a) sitosin c) guanin b) Uracil) Adenine d) dari thymine 5. Urutan nukleotida adalah struktur asam nukleat: a) primer c) tersier b) sekunder d) Opsi Kuarternary 2 1. Asam nukleat menerima nama mereka dari kata-kata Latin: a) inti c) seumur hidup b) Pertama 2. Rantai polimer yang asam nukleat urutan nukleotida? a) DNA B) RNA C) dari kedua jenis asam nukleat 3. Struktur sekunder dalam bentuk heliks ganda adalah karakteristik molekul: a) DNA C) RNA b) protein D) dari semua asam nukleat 4. Tidak ada pangkal purin: a) adenine b) guanin b) timin d) semua 5. molekul nukleotida tidak mengandung: a) residu monosakarida c) residu basis nitrogen b) residu asam amino d) residu asam fosfat

Slide 2.

Slide 3.

Grup pertama H, O, N, C (Makroelements) Grup kedua P, S, KA, NA, CA, MG, FE, CL adalah kelompok ketiga Zn, Cu, J, F, et al. (Elemen Trace) Elemen kimia termasuk dalam komposisi hnoc ca ca

Slide 4.

Slide 5.

Nilai Bellakov

Sebagai bagian dari organisme yang hidup di Bumi, sekitar seribu miliar ton protein terkandung. Saya berbeda dalam berbagai struktur yang tak habis-habisnya, yang pada saat yang sama secara ketat spesifik untuk masing-masing dari mereka, protein diciptakan bersama dengan asam nukleat dasar material untuk keberadaan seluruh kekayaan organisme di sekitar kita. Protein ditandai dengan kemampuan interaksi intramolekul, sehingga struktur dan bentuk molekul protein yang berubah sangat dinamis. Protein masuk ke dalam interaksi dengan zat yang paling berbeda. Menggabungkan satu sama lain atau dengan asam nukleat, polisakarida dan lipid, mereka membentuk ribosom, mitokondria, lisosom, membran jaringan endoplasma dan struktur subcellular lainnya di mana beberapa proses metabolisme dilakukan. Oleh karena itu, itu adalah protein yang memainkan peran luar biasa dalam fenomena hidup.

Geser 6.

SLIDE 7.

urutan tertentu residu asam A-amino dalam struktur primer rantai polipeptida -

Slide 8.

Slide 9.

Struktur Kuarter - Agregat dari beberapa protein makromolekul (kompleks protein) yang dibentuk oleh interaksi rantai polipeptida yang berbeda

Slide 10.

Sifat Kimia Protein (Video)

Reaksi protein karakteristik - denaturasi: koagulasi protein saat dipanaskan. Presipitasi protein dengan alkohol terkonsentrasi. Pengendapan garam protein dari logam berat. 2. Reaksi warna protein: reaksi xanthoprotein Penentuan reaksi biuret dari kandungan sulfur dalam molekul protein.

Slide 11.

Peran protein dalam proses kegiatan vital

Bunga yang baik adalah studi tidak hanya struktur, tetapi juga peran protein dalam proses kegiatan vital. Banyak dari mereka pelindung (imunoglobulin) dan beracun (ular, kolera, diphtheria dan tetanus racun, enterotoksin. Dalam dari Stafilo-Coccol, toksin butylism) properti penting untuk keperluan medis. Tetapi hal utama - protein membentuk bagian paling penting dan sangat penting dari makanan manusia. Saat ini, 10-15% dari populasi Bumi kelaparan, dan 40% adalah makanan yang tidak lengkap dengan kandungan protein yang tidak memadai. Oleh karena itu, umat manusia dipaksa untuk menghasilkan jalur industri protein - produk defisit paling banyak di Bumi. Masalah ini dipecahkan secara intensif dengan tiga cara: produksi ragi pakan, persiapan konsentrat protein-vitamin berdasarkan hidrokarbon minyak dan pemilihan protein dari bahan baku tanaman non-sayuran. Di negara kita, konsentrat vitamin protein diproduksi dari bahan baku hidrokarbon. Produksi industri asam amino esensial juga menjanjikan sebagai pengganti protein. Pengetahuan tentang struktur dan fungsi protein mendekati kemanusiaan untuk menguasai rahasia intim dari fenomena kehidupan.

Slide 12.

ASAM NUKLEAT

Asam nukleat adalah senyawa organik molekul tinggi alami, polinukleotida, menyediakan penyimpanan dan transmisi informasi herediter (genetik) dalam organisme hidup. Asam nukleat dibuka pada tahun 1869 oleh ilmuwan Swiss F. Misher sebagai bagian integral dari nuklei sel, sehingga mereka menerima nama mereka dari nukleus kata Latin - inti. Nycleus "- kernel. Untuk pertama kalinya, DNA dan RNA diekstraksi dari sel inti. Karena itu, mereka disebut asam nukleat. Struktur dan fungsi-fungsi asam nukleat mempelajari ahli biologi Amerika J. Watson dan fisikawan Inggris F. Creek.

Slide 13.

Slide 14.

Slide 15.

Slide 16.

Karakteristik komparatif DNA dan RNA

DNA biologis polimer monomer - nukleotida 4 jenis basis nitrogen: Adenine, timin, guanin, sitosin. Pasangan pelengkap: Adenin-Timin, Lokasi Guanin-Cytosin - Fungsi Inti - Penyimpanan Informasi Herediter Sugar - Deoksyribe RNA Polimer Biologis Monomer - Nukleotida 4 Jenis Basis Nitrogen: Adenin, Guanin, Cytosin, Uracil Couplementary, Guanin- Cytosin Location - Cytoplasma Function -Preno, transfer informasi herediter. Gula - Ribose

Slide 17.

Tiga serangkai

Triplet - tiga nukleotida berturut-turut. Urutan triplet menentukan urutan asam amino dalam protein! Terletak satu sama lain, sensasi yang menyebabkan struktur satu molekul protein adalah gen.

Slide 18.

Replikasi -Proses pertahanan diri molekul DNA berdasarkan prinsip saling melengkapi. Nilai replikasi: Karena penipisan diri DNA, proses divisi sel terjadi.

Slide 19.

2 Obligasi hidrogen terbentuk antara basis nitrat dari pasangan A dan T, dan antara G dan C - 3, oleh karena itu, kekuatan obligasi MS lebih tinggi dari AA-T: pasangan komplementer

Slide 20.

DNA sebagai bagian dari kromosom

Slide 21.

DNA DNA dan struktur RNA

Slide 22.

Nilai asam nukleat

Penyimpanan, transfer, dan transfer dengan informasi warisan tentang struktur molekul protein. Stabilitas NK adalah kondisi paling penting untuk kehidupan normal sel dan seluruh organisme. Perubahan dalam struktur NK-Perubahan struktur sel atau proses fisiologis - perubahan dalam aktivitas vital.

Slide 23.

Penerapan NK

Slide 24.

Sepanjang hidup, seseorang sakit, jatuh ke dalam kondisi industri atau iklim yang tidak menguntungkan. Investigasi dari ini adalah partisipasi "kegagalan" dalam aparat genetik Wellland. Sampai waktu tertentu, "kegagalan" tidak menunjukkan diri mereka secara lahiriah, dan kami tidak memperhatikan mereka. Sayang! Seiring waktu, perubahan menjadi jelas. Pertama-tama, mereka memanifestasikan diri pada kulit. Saat ini, hasil penelitian biomaksolekul meninggalkan dinding laboratorium, mulai semakin membantu dokter dan ahli kosmetik dalam pekerjaan sehari-hari. Kembali pada 1960-an. Diketahui bahwa utas DNA yang terisolasi menyebabkan regenerasi sel. Tetapi hanya pada tahun-tahun terakhir abad XX menjadi mungkin untuk menggunakan properti ini untuk memulihkan sel-sel kulit yang menua.

Slide 25.

Memperbaiki Pelajaran (Kontrol Tes)

Opsi 1 1. Rantai polynukleotida ganda adalah karakteristik molekul: a) DNA B) RNA C) Kedua tanggapan sebelumnya sudah benar. 2. Berat molekul rata-rata, jenis asam nukleat apa yang lebih besar? a) DNA b) RNA C) tergantung pada jenis sel hidup 3. Zat apa yang bukan bagian integral dari nukleotida? a) basis pyrimidine atau purine. b) ribosa dan deoksyribosis c) α - asam amino d) asam fosfat 4 nukleotida DNA tidak mengandung sebagai basis residu: a) sitosin c) guanin b) Uracil) Adenine d) dari thymine 5. Urutan nukleotida adalah struktur asam nukleat: a) C. primer urutan nukleotida? a) DNA b) RNA C) dari kedua jenis asam nukleat3. Struktur sekunder dalam bentuk heliks ganda adalah karakteristik molekul: a) DNA C) RNA b) protein d) Dari semua asam nukleat 4. Basis purin tidak: a) adenine c) timin g) ) Semua 5. molekul nukleotida tidak mengandung: a) residu monosakarida c) residu basis nitrogen b) residu asam amino d) residu asam fosfat

Lihat semua slide

Sekelompok zat alami kimia yang istimewa, sangat penting, dibuat senyawa Berat Molekul Tinggi (Polimer). Mereka dapat dibagi menjadi dua kelompok besar:

Polimer organik alami - biopolimer

Polimer anorganik alami

Pada awalnya, kami mempertimbangkan zat yang berkaitan dengan biopolimer.

Massa molekul biopolimer mencapai beberapa puluhan ribu dan peran senyawa ini sangat besar. Zat polimer adalah dasar kehidupan di Bumi.

Tabel 1

Polimer alami organik - biopolimer - Berikan proses aktivitas vital dari semua hewan dan organisme nabati. Menariknya, dari berbagai pilihan yang mungkin, alam "memilih" hanya 4 jenis polimer:

Gambar 1

Polisakarida.

Polisakarida adalah karbohidrat berat molekul tinggi alami yang makromolekulnya terdiri dari residu monosakarida.

Polisakarida merupakan sebagian besar bahan organik di biosfer Bumi. Di padang belantara, mereka melakukan fungsi biologis yang penting, bertindak sebagai:

komponen struktural sel dan jaringan,

cadangan energi,

zat pelindung.

Polisakarida terbentuk dari senyawa berat molekul rendah dari rumus umum dengan N 2 N pada N disebut gula atau karbohidrat. Untuk gula, kehadiran kelompok aldehida atau keton ditandai, sesuai dengan ini, yang pertama disebut almosis, yang kedua - ketto. Di antara gula dengan n \u003d 6, disebut hexoses, ada 16 isomer aldogexosis dan 16 ketogeksosis. Namun, hanya empat dari mereka (α-galaktosa, d.-mannosis. d.-glukosa, d.-Orukosis) ditemukan dalam sel hidup. Peran biologis gula ditentukan oleh fakta bahwa mereka adalah sumber energi yang dibutuhkan oleh tubuh, yang dialokasikan selama oksidasi mereka, dan bahan awal untuk sintesis makromolekul.

Dalam kasus terakhir, kemampuan gula untuk membentuk struktur siklik sangat penting, yang diilustrasikan di bawah ini pada contoh glukosa dan fruktosa:

Ara. 2.

Dalam larutan glukosa berair mengandung 99,976% isomer siklik. Kethexosis Isomer siklik adalah lima anggota. Molekul siklik monosakarida dapat dilahirkan satu sama lain dengan pembentukan obligasi glikosida yang disebut dengan kondensasi gugus hidroksil.

Polisakarida yang paling umum, yang merupakan tautan berulang yang merupakan residu α-d-glukopirose atau turunannya.

Perwakilan utama Polysaccharides - pati dan selulosa - Dibangun dari sisa satu monosakarida - glukosa. Pati dan selulosa memiliki formula molekul yang sama:

(C6h10o5) n,

tapi sempurna berbagai properti. Ini dijelaskan oleh kekhasan struktur spasial mereka.

Pati terdiri dari residu α-glukosa, dan selulosa - dari β-glukosa, yang merupakan isomer spasial dan hanya berbeda dalam posisi satu kelompok hidroksil (disorot dengan warna):

Gambar 3.

Dengan mempertimbangkan struktur spasial dari siklus enam anggota formula isomer ini, lihat:

Gambar 4.

Polisakarida yang paling penting juga berlaku glikogen. (C 6 H 10 o 5) N, terbentuk pada organisme manusia dan hewan sebagai hasil dari transformasi biokimia dari karbohidrat nabati. Serta pati, glikogen terdiri dari residu α-glukosa dan melakukan fungsi serupa (oleh karena itu sering disebut pati hewan).

Dari sifat Kimia Polisakarida memiliki reaksi paling penting hidrolisis dan derivatif Pendidikan Karena reaksi makromolekul sesuai dengan kelompok.

Hidrolisis polisakarida terjadi dalam solusi encer asam mineral (atau di bawah aksi enzim). Pada saat yang sama, ikatan yang menghubungkan unit monosakarida dalam makromolekul - glikosida Ties. (mirip dengan hidrolisis dislacharid.). Hidrolisis penuh polisakarida mengarah pada pembentukan monosakarida (selulosa, pati dan glikogen dihidrolisis ke glukosa):

(C 6 H 10 O 5) n. + n.H 2 O (H +) n.C 6 H 12 O 6

Dalam hal hidrolisis tidak lengkap, oligosakarida terbentuk, termasuk disakarida. Kemampuan polisakarida hingga hidrolisis meningkat berturut-turut:

selulosa< крахмал < гликоген

Dari selulosa (industri pertukangan) sebagai hasil dari hidrolisis asam dan fermentasi selanjutnya dari glukosa yang dihasilkan menghasilkan etanol (disebut "hidrolisis alkohol").

Di antara turunan dari polisakarida, ester selulosa yang sederhana dan kompleks adalah kepentingan praktis terbesar. Formasi mereka terjadi dalam reaksi makromolekul selulosa pada kelompok monom alkohol (di setiap tautan monosakarida 3 band):

Derivatif selulosa yang paling penting meliputi: - methylcellulose. (Sederhana metil eter selulosa) formula umum

N ( h. \u003d 1, 2 atau 3);

- asetylsellulose. (Selulosa triacetate) - ester selulosa dan asetat

- nitroselulosa (Nitrat selulosa) - ester selulosa nitrogen yang kompleks:

N ( h. \u003d 1, 2 atau 3).

Bahan polimer ini digunakan dalam produksi serat buatan, plastik, film, cat dan pernis, bubuk tanpa asap, bahan peledak, bahan bakar roket padat, dll.

Asam nukleat adalah senyawa organik bobot molekul molekul organik alami yang memastikan penyimpanan dan transmisi informasi herediter (genetik) dalam organisme hidup.

Asam nukleat adalah DNA (asam deoksiribonukleat) dan RNA (asam ribonukleat). Mereka dibuka pada tahun 1869 oleh F. Misher di nukleus leukocyte dan bernama nukleik, karena Kernel adalah nukleus (nukleus).

Biopolimer yang monomernya nukleotida.. DNA - Polynucleotide dengan berat molekul yang sangat besar. Satu molekul dapat mencakup nukleotida 10 8 atau lebih. Nukleotida termasuk gula deoksirosis lima petomik, residu asam fosfat dan satu basis nitrogen. Basis nitrogen hanya empat - Adenine (a), guanine (g), sitosin (c) dan timin (t). Dengan demikian, nukleotida hanya empat: adenin, guanin, sitosin dan timin (Gbr. 10).

Ara. 10. Diagram struktur DNA Gambar. 11. Struktur molekul DNA

Urutan alternasi nukleotida dalam DNA dalam berbagai organisme berbeda.

Pada tahun 1953, D. Watson dan F. Creek membangun model DNA spasial. Dua prestasi eksperimental berkontribusi pada penemuan ini:

1) Chargaff menerima sampel DNA murni melanjutkan analisis relatif terhadap jumlah basis di setiap sampel. Ternyata dari apa tubuh tidak terisolasi jumlah adenine sama dengan jumlah thymine ( A \u003d T.), dan jumlah guanin sama dengan jumlah sitosin ( G \u003d ts.);

2) Wilkins dan Frecklin dengan radiografi menerima snapshot DNA yang baik (Gbr. 12).

Molekul DNA terdiri dari dua rantai yang terhubung yang terhubung satu sama lain dan seperti tangga tali (Gbr. 11). Sisi samping tangga diselimuti seperti kabel listrik. Sisi samping adalah gula ganti dan asam fosfat. Crossbars dari tangga ini adalah pangkalan nitrogen, terhubung sesuai dengan prinsip saling melengkapi (a \u003d t; g \u003d c). Antara Adenine dan Thimine Double Hydrogen Bond, Guanin dan Cytosine Triple.

Ara. 13 Struktur Nukleotida

Lebar spiral ganda adalah 1,7 nm, dalam satu putaran ada 10 pasang pangkalan, panjang gilirannya adalah 3,4 nm, antara nukleotida \u003d 0,34 nm. Saat menghubungkan ke protein tertentu - histones - tingkat spiralisasi molekul meningkat. Molekulnya menebal dan dihancurkan. Di masa depan, spiralisasi mencapai maksimal, helix muncul bahkan tingkat yang lebih tinggi - superspio. Pada saat yang sama, molekul menjadi dapat dibedakan dalam mikroskop cahaya sebagai Taurus yang memanjang dan dicat dengan baik - kromosom.

Sintesis DHK.

DNA adalah bagian dari kromosom (kompleks DNA dengan histone protein adalah 90% kromosom. Pertanyaan muncul, mengapa setelah membagi sel jumlah kromosom tidak berkurang, tetapi tetap sama. Karena sebelum membagi sel, terjadi dua kali lipat . (perpaduan)DNA, dan, akibatnya, menggandakan kromosom. Di bawah pengaruh enzim nuclease. Ada breaking obligasi hidrogen antara basis nitrogen pada bagian DNA tertentu dan rantai DNA ganda mulai bersantai, satu rantai bergerak jauh dari yang lain. Dari nukleotida bebas yang ada di inti sel di bawah aksi enzim DNA Polymerase Utas komplementer dibangun. Masing-masing benang pasangan yang dipisahkan dari molekul DNA berfungsi sebagai matriks untuk pendidikan di dekat utas komplementer lainnya. Kemudian setiap benang mantan (ibu) dan baru (anak perusahaan) dipelintir dalam bentuk spiral. Akibatnya, dua spiral ganda yang sepenuhnya identik terbentuk (Gbr. 14).

Kemampuan untuk bermain adalah fitur yang sangat penting dari molekul DNA.

Ara. 14. DNA "ibu" berfungsi sebagai matriks untuk sintesis rantai komplementer

Fungsi DNA dalam sel

Asam deoksiribonukleat melakukan fungsi yang sangat penting diperlukan untuk menjaga dan mereproduksi kehidupan.

pertama , - ini adalah penyimpanan informasi herediter yang disimpulkan dalam urutan nukleotida salah satu rantainya. Unit terkecil dari informasi genetik setelah nukleotida adalah tiga nukleotida yang berurutan - tiga serangkai. Urutan kembar tiga pada rantai polinukleotida mendefinisikan urutan asam amino dalam molekul protein. Sekitar satu sama lain, sensasi yang disebabkan oleh struktur satu rantai polipeptida adalah gen.

Fungsi DNA kedua adalah transfer informasi herediter dari generasi ke generasi. Itu dilakukan terima kasih redupplication. (menggandakan) molekul ibu dan distribusi molekul anak selanjutnya antara sel-keturunan. Ini adalah struktur molekul DNA dua yang terdampar yang menentukan kemungkinan membentuk molekul putri yang benar-benar identik dengan reduksi.

Akhirnya, DNA berpartisipasi sebagai matriks dalam proses mentransmisikan informasi genetik dari kernel dalam sitoplasma ke tempat sintesis protein. Pada saat yang sama, pada salah satu rantai pada prinsip saling melengkapi dari nukleotida molekul sekitarnya, molekul RNA informasi disintesis.

RNA - sama seperti DNA adalah biopolimer (polynucleotide), yang monomernya nukleotida (Gbr. 15). Basis nitrogen dari tiga nukleotida sama dengan bagian DNA (adenin, guanin, sitosin), keempat - uracil. - Ada dalam molekul RNA bukannya tymin. Nukleotida RNA mengandung pentosa lain - ribosa.(bukannya deoksiribosa). Struktur ini membedakan RNA dua-untai dan untai tunggal. RNA dua sisi adalah penjaga informasi genetik dalam sejumlah virus, I.E. Mereka melakukan fungsi kromosom.

RNA mentransfer informasi tentang urutan asam amino dalam protein, I.E. Pada struktur protein, dari kromosom hingga tempat sintesis mereka, dan berpartisipasi dalam sintesis protein.

Ada beberapa jenis RNA rantai tunggal. Nama mereka disebabkan oleh fungsi dan lokasi di sel. Semua jenis RNA disintesis pada DNA, yang berfungsi sebagai matriks.

1. Transport RNA. (T-RNA) yang terkecil, komposisi termasuk nukleotida 76 - 85. Ini memiliki bentuk selebaran semanggi, pada ujung panjang yang ada tript nukleotida (ACC), di mana asam amino yang diaktifkan terlampir. Ini adalah akhir yang singkat ada basis nitrogen - guanin, itu tidak memungkinkan T-RNA runtuh. Pada ujung yang berlawanan adalah anti-Cymodón, yang secara ketat saling melengkapi oleh Kode Genetik pada informasi RNA. Fungsi utama T-RNA adalah transfer asam amino ke tempat Synthenecker. Dari total kandungan RNA di sel ke bagian T-RNA menyumbang 10%.

2. RNA ribosom (P-RNA) yang terkandung dalam ribosom, terdiri dari 3 - 5 ribu nukleotida. Dari total pemeliharaan RNA di sel, 90% akun untuk P-RNA.

3. Informasi (dan RNA) atau Matrix (M-RNA). Ini terkandung dalam kernel dan dalam sitoplasma, molekul informasi RNA dapat terdiri dari 300 - 30000 nukleotida. Fungsinya adalah untuk mentransfer informasi tentang struktur protein primer dalam ribosom. Bagian dan-RNA menyumbang 0,5 - 1% dari total konten kandang RNA.

Kode genetik

Kode genetik - Ini adalah sistem untuk merekam informasi tentang urutan asam amino pada protein menggunakan urutan lokasi nukleotida dalam DNA (Gbr. 16).

Gbr.16 Kode genetik

Properti Kode Genetik

1. Kode triplet. Ini berarti bahwa masing-masing asam amino dienkripsi oleh urutan tiga nukleotida, disebut triplet atau codon.. Dengan demikian, asam amino cysteine \u200b\u200bsesuai dengan Triplet ATS, Valina - TSA, Lysine - TTT (Gbr.).

2 Kode degenerasi. Total kode genetik 64, sedangkan 20 asam amino dikodekan ketika mereka pergi ke dan menghentikan sintesis protein RNA. Setiap asam amino dienkripsi oleh beberapa kode genetik, pengecualian adalah metionin dan triptofan. Ini redundansi kodesangat penting untuk meningkatkan keandalan informasi genetik. Misalnya, asam amino arginin dapat sesuai dengan triplet GCC, HCC, HCC, dll. Jelas bahwa penggantian acak nukleotida ketiga dalam triplet ini tidak mempengaruhi struktur protein yang disintesis.

3. Universalne Code.. Kode genetik adalah satu untuk semua makhluk yang hidup di Bumi (untuk manusia, hewan, tanaman, bakteri dan jamur).

4. Kode genetik terus menerus. Nukleotida dalam DNA tidak dipenuhi satu sama lain, antara triplets (codons) tidak ada celah dan tanda baca. Bagaimana bagian molekul DNA membawa informasi tentang struktur satu protein, dihilangkan dari situs lain? Ada triplets, fungsi yang merupakan peluncuran sintesis rantai polinukleotida, dan throtts ( UAA, UAG, UIG) yang menghentikan sintesis.

5. Kode genetik spesifik.Tidak ada kasus ketika satu dan bahwa Zhattripl akan sesuai dengan lebih dari satu asam amino.

Biosintesis protein dalam kandang

Biosintesis protein dalam sel terdiri dari dua tahap:

1. Transkripsi.

2. Siaran.

1. Transkripsi - ini adalah penulisan ulang informasi pada struktur protein primer dari bagian tertentu dari DNA (gen) pada dan-RNA pada prinsip pelengkap menggunakan enzim RNA-polimerase.

Baca dengan informasi tes dimulai dengan bagian DNA tertentu, yang disebut promotor. Terletak di depan genom dan mencakup sekitar 80 nukleotida. Enzim RNA - Polymerase mengakui promotor, itu terkait dengannya dan melelehkannya, memutuskan, nukleotida rantai komplementer DNA, maka enzim ini dimulai

Bergerak sepanjang gen dan sebagai sirkuit DNA dipisahkan pada salah satu dari mereka, yang disebut semantik, disintesis dan RNA. Siap dan-RNA melalui pori-pori cangkang nuklir pergi ke sitoplasma dan meresapi subunit kecil ribosom, dan bagian-bagian gen itu, di mana polimerase terbentuk dan-RNA, memutar dalam spiral, dan RNA dapat menembus beberapa ribosom Sekaligus dan kompleks ini disebut polyesoma. Pada sitoplasma, asam amino diaktifkan oleh enzim aminoacyl-t-synthetase dan dilampirkan pada ujung panjang T-RNA (Gbr. 17). 2. Siaran adalah terjemahan informasi herediter dari bahasa nukleotida ke dalam bahasa asam amino.

Siaran dimulai dari kodon awal Aurg, yang merupakan uat anti-cymodon bergabung dengan metionin T-RNA. Di subunit besar ribosom ada aminoacil dan Peptidil Pusat. Pertama, asam amino (metionin) jatuh ke pusat aminoacyl, dan kemudian bersama dengan T-RNA-nya, itu dicampur ke pusat peptidal. Pusat aminoacil dilepaskan dan dapat mengambil T-RNA berikut dengan asam amino. T-RNA kedua, dimuat oleh asam amino ke-2, memasuki subunit ribosom besar dan anti-cycodone-nya terhubung ke kodon dan RNA komplementer. Segera, dengan bantuan peptidil enzim - transferase sebelum asam amino, grup karboksilnya (Coxy) terhubung ke asam amino yang dipulihkan (NH 2). Koneksi peptida terbentuk di antara mereka (-co-NH-). Akibatnya, T-RNA, yang membawa metionin, dirilis, dan dua asam amino digabungkan di Center Aminoocyl ke T-RNA (dipeptide). Untuk proses pertumbuhan rantai polipeptida, pusat aminoacyl gratis diperlukan. Gulungan subunit ribosom besar dan kecil relatif satu sama lain (sesuai dengan jenis tanaman) triplet nukleotida pada dan-RNA bergerak maju, triplet nukleotida berikutnya menjadi di tempatnya. T-RNA berikut yang dibawa ke Pusat Aminoacyl yang terbebaskan membawa asam amino sesuai dengan kode dan-RNA, yang terhubung ke yang sebelumnya dengan bantuan komunikasi peptida, dan T-RNA kedua meninggalkan ribosom. Selanjutnya, ribosom bergerak kembali ke satu kodon dan prosesnya diulang. Ada penambahan asam amino secara berurutan ke rantai polipeptida sesuai dengan urutan titik dua pada dan-RNA.