Биологични макромолекули протеини

Протеините са биологични макромолекули, неправилни биополимери, чиито мономери са аминокиселинни остатъци. Аминокиселинният състав, структурата на протеиновата молекула определят нейните свойства. Протеините комбинират основни и киселинни свойства, определени от аминокиселинните радикали: колкото повече киселинни аминокиселини има в протеина, толкова по-изразени са неговите киселинни свойства. Способността да даряват и прикрепват H+ определят буферните свойства на протеините; един от най-мощните буфери е хемоглобинът в еритроцитите, който поддържа pH на кръвта на постоянно ниво. Има разтворими протеини (фибриноген), има неразтворими протеини, които изпълняват механични функции (фиброин, кератин, колаген). Има протеини, които са химически активни (ензими), има химически неактивни протеини, които са устойчиви на различни условия на околната среда и са изключително нестабилни.

Функции на протеини

Изграждане- Протеините участват в образуването на клетъчни и извънклетъчни структури: те са част от клетъчните мембрани (липопротеини, гликопротеини), косата (кератин), сухожилията (колаген) и др.

Транспорт- Кръвният протеин хемоглобин свързва кислорода и го транспортира от белите дробове до всички тъкани и органи, а от тях въглеродният диоксид се пренася в белите дробове; Съставът на клетъчните мембрани включва специални протеини, които осигуряват активен и строго селективен пренос на определени вещества и йони от клетката към външната среда и обратно.

Регулаторни-Хормони от протеинова природа участват в регулирането на метаболитните процеси

Защитни- В отговор на проникването на чужди протеини или микроорганизми (антигени) в тялото се образуват специални протеини - антитела, които могат да се свързват и неутрализираттехен. Фибринът, образуван от фибриноген, помага за спиране на кървенето.

Мотор-Контрактилните протеини актин и миозин осигуряват мускулна контракция при многоклетъчни животни.

Сигнал- Молекулите на протеините са вградени в повърхностната мембрана на клетката, способни да променят своята третична структура в отговор на факторите на околната среда, като по този начин получават сигнали от външната среда и предават команди на клетката.

Съхранение- По правило протеините не се съхраняват в тялото на животните, с изключение на яйчен албумин, млечен казеин. Но благодарение на протеините в тялото някои вещества могат да се съхраняват в резерв.

Енергия- Когато 1 g протеин се разгражда до крайни продукти, се освобождават 17,6 kJ. Първо протеините се разграждат до аминокиселини, а след това до крайните продукти - вода, въглероден диоксид и амоняк.

Каталитична-Една от най-важните функции на протеините. Осигурен с протеини - ензими, които ускоряват биохимичните реакции, протичащи в клетките.

6) Нуклеинови киселини. Характеристики на пространствената организация на ДНК.

Нуклеиновите киселини са естествени високомолекулни органични съединения, които осигуряват съхранение и предаване на наследствена (генетична) информация в живите организми. В структурата на ДНК молекулата има 4 основни вида азотни бази: това са аденин (А), цитозин (С), гуанин (G) и тимин (Т). В състава на молекулата на РНК тиминът замества друга основа, която е близка до нея по структура - това е урацил (U). Друга разлика между ДНК и РНК е, че нуклеотидите, включени в ДНК, съдържат 5-членна захар - така наречената дезоксирибоза, а в РНК има друг въглехидрат - рибоза. В повечето случаи ДНК молекулата е изградена от2 полинуклеотидни вериги, които са усукани заедно. Тези вериги са свързани помежду си според строго установени правила: тиминът може да се комбинира с адещен и само с аденин, а тозинът може да се комбинира с гуанин и т.н. Строго установените правила за комбиниране на различни бази по двойки (с други думи, комплементарността на аденина към тимина и цитозина към гуанина) станаха ясни едва след изследване на точните размери на 2-та спирала на ДНК . Оказа се, че диаметърът на 2-кратната спирала е постоянен по цялата дължина. Постоянството на този размер на спиралата може да се осигури само в случай на единична комбинация от бази в двойка. Само ако тиминът се комбинира с аденин и цитозин с гуанин, могат да се получат базови двойки с еднаква дължина.

7) Нуклеинови киселини. Структурни характеристики на митохондриалната ДНК.

Както подсказва името му, митохондриалната ДНК (mtDNA) се намира вътре в митохондриите, малки структури, разположени в цитоплазмата на клетката, за разлика от ядрената ДНК, която е опакована в хромозоми в ядрото. Кодиращите последователности на митохондриалния геном имат някои разлики от кодиращите последователности на универсалната ядрена ДНК. Така кодонът AUA кодира метионин в митохондриалния геном, кодоните AGA и AGG са терминаторни кодони, а кодонът UGA в генома на митохондриите кодира триптофан. За да бъдем по-точни, не говорим за митохондриална ДНК, а за иРНК, която се отписва от тази ДНК, преди да започне протеиновият синтез. Буквата U в обозначението на кодона означава уридин, който замества тимина, когато генът се транскрибира в РНК. Количествоима по-малко tRNA гени, отколкото в ядрения геном с неговите 32 tRNA гена. В човешкия митохондриален геном информацията е толкова концентрирана, че по правило нуклеотидите, съответстващи на 3'-крайните терминаторни кодони, са частично изтрити от кодиращите иРНК последователности.