А ц г т аминокислоты

Важная и проверенная информация на тему: "а ц г т аминокислоты" от профессионалов для спортсменов и новичков.

АМИНОКИСЛО́ТЫ

  • В книжной версии

    Том 1. Москва, 2005, стр. 612

    Скопировать библиографическую ссылку:

    АМИНОКИСЛО́ТЫ, ор­га­нич. со­еди­не­ния, со­дер­жа­щие кар­бок­силь­ные COOH и ами­но­груп­пы NH 2

    . Ис­клю­че­ние со­став­ля­ет про­лин. Об­ла­да­ют свой­ст­ва­ми и ки­слот и ос­но­ва­ний. В за­ви­си­мо­сти от по­ло­же­ния ами­но­груп­пы в уг­ле­род­ной це­пи от­но­си­тель­но кар­бок­силь­ной груп­пы раз­ли­ча­ют α -, β -, γ — и др. А. У ω -А. ами­но­груп­па на­хо­дит­ся на кон­це це­пи. Уча­ст­ву­ют в об­ме­не азо­ти­стых ве­ществ всех ор­га­низ­мов, яв­ля­ясь ис­ход­ны­ми со­еди­не­ния­ми при био­син­те­зе бел­ков, пеп­ти­дов, пу­ри­но­вых и пи­ри­ми­ди­но­вых ос­но­ва­ний, ря­да ви­та­ми­нов, пиг­мен­тов, ал­ка­лои­дов и др.

    Алгоритм решения задачи №13

    Читайте также:

    1. D) комплекс проблем общемирового характера, от решения которых зависит судьба человеческой цивилизации.
    2. D) принятия решения о ликвидации учредителями или собственником
    3. I. Постановка задачи
    4. I. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ. ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ (БЛОК-СХЕМЫ) И СЛОВЕСНАЯ ЗАПИСЬ АЛГОРИТМОВ
    5. I. Цели и задачи БЖД. Основные понятия.
    6. II СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ ПО ЧАСТНОЙ ГИСТОЛОГИИ
    7. II. Межличностные стили разрешения конфликтов
    8. II. Основные задачи службы
    9. II. Решение задачи с ограничениями.
    10. II. Цели и задачи курса
    11. III. Нарушения законодательства о ценных бумагах при принятии Советом директоров АО “Шахта “Воргашорская”” решения о дополнительном выпуске акций.
    12. O Поиск возможного решения сложных задач.

    Алгоритм решения задачи № 4

    Алгоритм решения задачи № 1

    Алгоритм решения типовых задач

    Какая последовательность аминокислот зашифрована в следующем участке ДНК: ГЦАТТТАГАТГАААТЦАА?

    ДАНО:

    · Структура участка ДНК

    ОПРЕДЕЛИТЬ:

    · Последовательность аминокислот в полипептиде.

    РЕШЕНИЕ:

    ДНК: ГЦА Т Т Т АГА ТГА ААТ ЦАА

    И-РНК: ЦГУ ААА УЦУ АЦУ УУА ГУУ

    ПОЛИП.: АЛА-ГЛИ- ЦИС-ФЕН-ТРИ- АСП

    ОТВЕТ:

    Если участок ДНК представлен следующей последовательностью нуклеотидов ГЦАТТТАГАТГАААТЦАА, то полипептид будет состоять из аминокислот: аланина, глицина, цистеина, фенилаланина, триптофана и аспарагина.

    ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ:

    Задача на этапы реализации генетической информации: транскрипцию-матричный синтез и-РНК, трансляцию- передачу этой информации в рибосому путем генетического кода.

    Полипептид состоит из следующих аминокислот: валин – аланин – глицин – лизин – триптофан – валин – серин – глутаминовая -указанный полипептид.

    ДАНО:

    ОПРЕДЕЛИТЬ:

    · Структуру участка ДНК

    РЕШЕНИЕ:

    полипептид: вал – ала – гли – лиз – три – вал – сер — глу

    и-РНК: ААА –ГУУ -УГГ-УУУ-ГУУ-АЦГ-ЦГУ-АГЦ

    ДНК: ТТТ- ЦАА- АЦЦ-ААА-ЦАА-ТГЦ-ГЦА-ТЦГ

    ААА- ГТТ- ТГГ- ТТТ- ГТТ-АЦГ-ЦГТ-АГЦ

    ОТВЕТ:

    Если полипептид представлен следующей последовательностью аминокислот валин – аланин – глицин – лизин – триптофан – валин – серин – глутаминовая кислота, то структура участка ДНК, кодирующего данный полипептид, следующая:

    ТТТ- ЦАА- АЦЦ-ААА-ЦАА-ТГЦ-ГЦА-ТЦГ

    ААА- ГТТ- ТГГ- ТТТ- ГТТ-АЦГ-ЦГТ-АГЦ

    ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ:

    Для решения данной задачи следует использовать явление обратной трансляции, что позволяет получить структуру и-РНК. Первую цепь ДНК получаем, используя обратную транскрипцию, вторую цепь строим по принципу комплементарности.

    Известно, что определенный ген эукариотической клетки содержит 4 интрона (два по 24 нуклеотида и два по 36 нуклеотидов) и 3 экзона (два по 120 нуклеотидов и один 96 нуклеотидов). Определите: количество нуклеотидов в м-РНК; количество кодонов в м-РНК; количество аминокислот в полипептидной цепи; количество т-РНК, участвующих в трансляции.

    ДАНО:

    · 3 экзона (2 по 120 и 1 по 96)

    · 4 интрона (2 по 24 и 2 по 36)

    ОПРЕДЕЛИТЬ:

    · Количество нуклеотидов в м-РНК

    · Количество кодонов в м-РНК

    · Количество аминокислот в полипептидной цепи

    · Количество т-РНК, участвующих в трансляции

    РЕШЕНИЕ:

    · Определим количество нуклеотидов в проматричной РНК, так как она является слепком с гена, который ген состоит из суммы экзонной и интронной частей.

    2×120 + 1× 96 + 2 × 24 + 2 × 36 = 456

    · определим количество нуклеотидов в м-РНК, удалив интроны

    456 – (2 × 24 + 2 × 36) = 336

    · определим количество кодонов в м-РНК, используя свойство триплетности генетического кода

    · определим количество аминокислот в полипептидной цепи, используя принцип коллинеарности

    112 кодонов = 112 аминокислот

    · определим количество т-РНК, участвующих в трансляции, учитывая что одна молекуоа т-РНК доставляет в рибосому одну молекулу аминокислоты

    112 аминокислот = 112 т -РНК

    ОТВЕТ:

    Если ген состоит из 4 интрона (2 по 24 нуклеотида и 2 по 36 нуклеотидов) и 3 экзона (2 по 120 нуклеотидов и 1 по 96 нуклеотидов), то:

    — количество нуклеотидов в м-РНК – 336;

    — количество кодонов в м-РНК – 112;

    — количество аминокислот в полипептидной цепи – 112;

    — количество т-РНК, участвущих в трансляции – 112.

    ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ:

    Данная задача на этапы реализации генетической информации. Первым этапом является транскрипция, в результате проведения которой мы получаем про-м-РНК. Вторым этапом реализации является процессинг – вырезание несмысловой части про-м-РНК и получение цепи матричной РНК. Третьим этапом является трансляция в рибосомах и получение полипептидной цепи. Для определения количества аминокислот в цепи используем такие свойства генетического кода, как коллинеарность и триплетность.

    Дата добавления: 2015-04-24 ; Просмотров: 7544 ; Нарушение авторских прав? ;

    Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

    Аминокислоты — что это и как принимать.

    Аминокислотами называют органические вещества, состоящие из углеводородного скелета в комплексе с двумя группами: аминной плюс карбоксильной. Наличие последних двух радикалов является причиной наличия уникальных свойств, которые одновременно обладать свойствами кислот либо щелочей: 1-вые обусловлены наличием карбоксильной группы, 2-рые — наличием аминогруппы.

    Читайте так же:  Лучшие витамины для мужчин

    Незаменимые аминокислоты эффективно используются в качестве строительного материала для белков, необходимых нашему организму, для образования мышц, сухожилий, связок, кожи и волос. Они способствуют повышению эффективности тренировок в комплексе с наращиванием мышечной массы. Аминокислоты эффективно способствуют быстрому восстановлению и избавлению от болей после интенсивных тренировок. Отметим, что затраты, связанные с усвоением данного «строительного материала», достаточно высоки. Следовательно, процесс эффективно и непосредственно способствует снижению веса.

    Аминокислоты в организме человека

    Перейдем к рассмотрению влияния аминокислот для спортсменов для физических упражнений в целом. Для каждого человека, предпочитающего активный образ жизни, именно АК являются важными участниками протеинового обмена. Они участвуют в строительстве протеинов, способствующих наращиванию мышечной массы: от скелетной до печеночной, от мышечной до соединительной ткани. Некоторые непосредственно участвуют в обмене веществ. Аргинин – участник орнитинового цикла мочевины, являющегося уникальным механизмом, способствующим обезвреживанию аммиака, который способен образовываться в печени во время переваривания белков.

    Тирозин участвует в синтезе катехоламинов – адреналина и норадреналина – гормонов, поддерживающих в тонусе сердечно-сосудистую систему, реагируя мгновенно на возникновение стрессовых ситуаций.

    Аминокислота триптофан является предшественником мелатонина, являющегося гормоном сна, образующегося в области эпифиза, являющегося шишковидным телом головного мозга. При нехватке данного элемента происходит усложнение процесса засыпания, развитие бессонницы и иных заболеваний, связанных с ней.

    Содержание в продуктах

    Принимаемый нами комплекс аминокислот способствует поддержанию нормального азотистого равновесия. Достающийся здоровым людям с пищей азот при нормальном рационе питания, равняется выделяемой мочевине, аммониевым солям. После сложного заболевания либо при растущем организме происходит нарушение равновесия и сдвиг баланса в сторону несколько меньшего выведения азота в сравнении с полученным. С отрицательным балансом сталкиваются при старении организма, в связи с голоданием либо недостатком белков.

    Аминокислоты bcaa созданы для восполнения недостатка конкретных веществ. Хотя получать элементы в натуральной форме также необходимо, что обеспечивается сбалансированным питанием. Наш организм не обходится без белковой пищи. К наиболее полноценным белкам относят молоко, а ценность растительного белка гораздо ниже. Благодаря правильному комбинированию продуктов можно добиться обеспечения необходимого количества важных для нас 20 аминокислот,например, благодаря смеси бобов и кукурузы. В этих продуктах содержится органичное сочетание необходимых веществ. Для получения суточной нормы достаточно 500-т грамм молочных продуктов, не забывая и о другой еде.

    Аминокислоты в спортивном питанииэффективны в качестве незаменимого источника восполнения энергии и содержатся в следующих продуктах:

    Лейцин: от орехах до нешлифованного, бурого риса, от соевой муки до чечевицы, от овса до всех семян.

    Фенилаланин: от молочных продуктов до авокадо, от бобовых до семечек и орехов. Образуется в процессе распада аспартама — сахарозаменителя, зачастую используемого в пищевых продуктах.

    Валин аминокислота: от всех молочных продуктов до соевого протеина, от зерновых до грибов и арахиса.

    Триптофан: от овса до бобовых, от молока до творога, от йогурта до кедровых орешков, от арахиса до кунжута и семечек.

    Изолейцин: от орехов, особенно миндаля и кешью, до всех семян, от ржи до сои, от гороха до чечевицы.

    Лизин аминокислота: от сыра до молочных продуктов, от пшеницы до картофеля.

    Метионин: от чечевицы до фасоли, от чеснока до лука, от сои до бобов, от всех семян до молочных продуктов.

    [1]

    Треонин: от молока до йогурта, от творога до сыра, от зелёных овощей до зерновых, от бобов до орехов.

    Аргинин: от тыквенных семечек до кунжута, от арахиса до изюма, от швейцарского сыра до шоколада.

    Гистидин: от молочных продуктов до риса, от пшеницы до ржи, от соевых бобов до арахиса.

    Дозировка и правила приема

    Производители обязаны указывать, как принимать аминокислоты, размещая информацию на упаковке. Этих рекомендаций следует придерживаться. Хотя иногда можно допускать превышение дозировки, пятью граммами редко ограничиваются. Для организма подобная поддержка окажется практически незаметной. Спортсменам, занимающимся силовыми видами, рекомендуется прием от 20-ти до 30-ти грамм комплексных АК ежесуточно.

    Анализ на аминокислоты показывает, что с указанным выше количеством добавок можно добиваться поддержания мускулатуры и прочих положительных эффектов. Желательно прием суточной дозы осуществлять в несколько приемов, чтобы добиться более полного усвоения спортивного питания.

    Как же принимать аминокислоты всаа?

    До начала тренировки. Это важно для наполнения крови свободными АК и сбережения мышечных волокон от распада в связи с силовыми нагрузками.

    В период тренировки. В течение получаса интенсивных занятий организм практически остается без энергетических запасов. Благодаря приему АК можно эффективно поддержать работу тела.

    По завершении тренировки. Это поможет снизить воздействие катаболических процессов, уберечь мышцы, подкормить их для восстановления.

    В те дни, когда спортсмен делает перерыв между занятиями, принятие АК способствует остановке процесса распада мышечных волокон и поддержке нормального уровня свободных АК. Например, габа аминокислотаспособствует снятию нервного напряжения, оказанию хорошего тонизирующего и успокаивающего эффекта. В целебных целях с помощью данного биогенного вещества улучшают половую дисфункцию, благодаря оказанию сильного релаксирующего влияния.

    Для чего нужны аминокислоты в спорте? Существуют комплексные формы, а также изолированные, содержащие единственную АК. Физически активным людям рекомендуется прием незаменимых аминокислот. Они пособствуют значительному повышению работоспособности организма, при сохранении собственных ресурсов. Норма приема соответствует вашим индивидуальным потребностям. Это особенно касается подростков, что обусловлено активным развитием организма.

    Читайте так же:  20 аминокислот формулы таблица

    Важно для спортсменов обеспечивать увеличенную дозу данных веществ. Необходимость в незаменимых АК связана с восполнением энергетических запасов, обусловленных интенсивными занятиями. Прием пищевых добавок осуществляется исключительно после консультации с врачом. Продажа добавок осуществляется без рецепта. Не следует заниматься бесконтрольным приемом подобных препаратов. Гораздо эффективней будет употребление этих веществ в натуральной форме.

    Если в рацион включать полноценно здоровую пищу, в сочетании с активным образом, можно прекрасно обходиться без пищевых добавок. При этом функционирование организма будет безукоризненным, работа органов будет происходить без единого сбоя.

    Норма потребления АК соответствует индивидуальным особенностям. Об их недостатке можно судить по следующим симптомам:

    От потери аппетита до общей слабости;

    От головокружений до постоянной сонливости;

    От ослабления иммунитета до анемии;

    От выпадения волос до ухудшения состояния кожи;

    От замедления роста до задержек в развитии.

    Благодаря употреблению АК можно добиться значительного улучшения тренировочного процесса, насыщения органов и мышц питательными веществами и сокращения периодов восстановления.Необходимо при этом помнить о правильном питании, ведь АК не могут создать полноценную замену пище. Данная добавка является безопасной для употребления, не вызывая привыкания. В соответствии с вашими целями (восстановлением после тренировочного процесса либо набором мышечной массы), можно ограничиться приемом определенной АК.

    Если потребитель будет руководствоваться указанными выше дозировками и правилами приема, никаких проблем не возникнет. Исключительно из-за сильного превышения суточной дозы возможно возникновение нарушений, связанных с работой печени и почек, являющихся главными фильтрами организма.Именно такими критериями определяется вред и польза аминокислот в спорте.

    Следует помнить об ограничениях в приеме, при возникновении любых недомоганий начать со снижения дозировки и даже отказа от добавок. Затем обратиться врачу, чтобы проконсультироваться по поводу безопасного спортивного питания.

    Для производства АК комплексов зачастую используют сыворотку. Если потребители страдают аллергией, связанной с молочными продуктами и непереносимостью лактозы, с подобными добавками следует обращаться осторожно.

    Среди тревожных симптомов упомянем о:

    сыпи или раздражении на кожных покровах;

    При возникновении данных проявлений следует прекратить прием кето аналогов аминокислот и обратиться на врачебной помощью. Во многих аминокислотных комплексах содержится набор простых углеводов, что проблематично для пользователей, страдающих диабетом. Диабетики могут наблюдать ухудшение самочувствия по следующим симптомам:

    [3]

    Что такое генетический код

    Генетический, или биологический, код является одним из универсальных свойств живой природы, доказывающим единство ее происхождения. Генетический кодэто способ кодирования последовательности аминокислот полипептида с помощью последовательности нуклеотидов нуклеиновой кислоты ( информационной РНК или комплиментарного ей участка ДНК, на котором синтезируется иРНК).

    Встречаются другие определения. Генетический код — это соответствие каждой аминокислоте (входящей в состав белков живого) определенной последовательности трех нуклеотидов. Генетический код — это зависимость между основаниями нуклеиновых кислот и аминокислотами белка.

    В научной литературе под генетическим кодом не понимают последовательность нуклеотидов в ДНК у какого-либо организма, определяющую его индивидуальность. Неверно считать, что у одного организма или вида код один, а у другого — другой. Генетический код — это то, как кодируются аминокислоты нуклеотидами (т. е. принцип, механизм); он универсален для всего живого, одинаков для всех организмов. Поэтому некорректно говорить, например, «Генетический код человека» или «Генетический код организма», что нередко используется в околонаучной литературе и фильмах. В данных случаях обычно имеется в виду геном человека, организма и др.

    Разнообразие живых организмов и особенностей их жизнедеятельности обусловлено в первую очередь разнообразием белков. Специфическое строение белка определяется порядком и количеством различных аминокислот, входящих в его состав. Последовательность аминокислот пептида зашифрована в ДНК с помощью биологического кода. С точки зрения разнообразия набора мономеров, ДНК более примитивная молекула, чем пептид. ДНК представляет собой различные варианты чередования всего четырех нуклеотидов. Это долгое время мешало исследователям рассматривать ДНК как материал наследственности.

    Как кодируются аминокислоты нуклеотидами

    Видео (кликните для воспроизведения).

    1) Нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) — это полимеры, состоящие из нуклеотидов. В каждый нуклеотид может входить одно из четырех азотистых оснований: аденин (А, еn: A), гуанин (Г, G), цитозин (Ц, en: C), тимин (T, en: Т). В случае РНК тимин заменяется на урацил (У, U).

    При рассмотрении генетического кода принимают во внимание только азотистые основания. Тогда цепочку ДНК можно представить в виде их линейной последовательности. Например:

    Комплиментарный данному коду участок иРНК будет таким:

    2) Белки (полипептиды) — это полимеры, состоящие из аминокислот. В живых организмах для построения полипептидов используется 20 аминокислот (еще несколько очень редко). Для их обозначения тоже можно использовать одну букву (хотя чаще используют три — сокращение от названия аминокислоты).

    Аминокислоты в полипептиде соединены между собой пептидной связью также линейно. Например, пусть имеется участок белка со следующей последовательностью аминокислот (каждая аминокислота обозначается одной буквой):

    3) Если стоит задача закодировать каждую аминокислоту с помощью нуклеотидов, то она сводится к тому, как с помощью 4 букв закодировать 20 букв. Это можно сделать, сопоставляя буквам 20-ти буквенного алфавита слова, составленные из нескольких букв 4-х буквенного алфавита.

    Если одну аминокислоту кодировать одним нуклеотидом, то можно закодировать только четыре аминокислоты.

    Читайте так же:  Л карнитин при физических нагрузках

    Если каждой аминокислоте сопоставлять два подряд идущих в цепи РНК нуклеотида, то можно закодировать шестнадцать аминокислот. Действительно, если имеется четыре буквы (A, U, G, C), то количество их разных парных комбинаций будет 16: (AU, UA), (AG, GA), (AC, CA), (UG, GU), (UC, CU), (GC, CG), (AA, UU, GG, CC). [Скобки используются для удобства восприятия.] Это значит, что таким кодом (двухбуквенным словом) можно закодировать только 16 разных аминокислот: каждой будет соответствовать свое слово (два подряд идущих нуклеотида).

    Из математики формула, позволяющая определить количество комбинаций, выглядит так: a b = n. Здесь n — количество разных комбинаций, a — количество букв алфавита (или основание системы счисления), b — количество букв в слове (или разрядов в числе). Если подставить в эту формулу 4-х буквенный алфавит и слова, состоящие из двух букв, то получим 4 2 = 16.

    Если в качестве кодового слова каждой аминокислоты использовать три подряд идущих нуклеотида, то можно закодировать 4 3 = 64 разных аминокислот, так как 64 разных комбинации можно составить из четырех букв, взятых по три (например, AUG, GAA, CAU, GGU и т. д.). Это уже больше, чем достаточно для кодирования 20 аминокислот.

    Именно трехбуквенный код используется в генетическом коде. Три подряд идущих нуклеотида, кодирующих одну аминокислоту, называются триплетом (или кодоном ).

    Каждой аминокислоте сопоставляется определенный триплет нуклеотидов. Кроме того, поскольку комбинаций триплетов с избытком перекрывают количество аминокислот, то многие аминокислоты кодируются несколькими триплетами.

    Три триплета не кодируют ни одну из аминокислот (UAA, UAG, UGA). Они обозначают конец трансляции и называются стоп-кодонами (или нонсенс-кодонами).

    Триплет AUG кодирует не только аминокислоту метионин, но и инициирует трансляцию (играет роль старт-кодона).

    Ниже приведены таблицы соответствия аминокислот триплетам нуклеоитидов. По первой таблице удобно определять по заданному триплету соответствующую ему аминокислоту. По второй — по заданной аминокислоте соответствующие ей триплеты.

    Рассмотрим пример реализации генетического кода. Пусть имеется иРНК со следующим содержанием:

    Разобьем последовательность нуклеотидов на триплеты:

    Сопоставим каждому триплету кодируемую им аминокислоту полипептида:

    Метионин — Аспаргиновая кислота — Серин — Треонин — Триптофан — Лейцин — Лейцин — Лизин — Аспарагин — Глутамин

    Последний триплет является стоп-кодоном.

    Свойства генетического кода

    Свойства генетического кода во многом являются следствием способа кодирования аминокислот.

    Первое и очевидное свойство — это триплетность. Под ним понимают тот факт, что единицей кода является последовательность из трех нуклеотидов.

    Важным свойством генетического кода является его неперекрываемость. Нуклеотид, входящий в один триплет, не может входить в другой. То есть последовательность AGUGAA можно прочитать только как AGU-GAA, но нельзя, например, так: AGU-GUG-GAA. Т. е. если пара GU входит в один триплет, она не может уже быть составной частью другого.

    Под однозначностью генетического кода понимают то, что каждому триплету соответствует только одна аминокислота. Например, триплет AGU кодирует аминокислоту серин и больше никакую другую. Данному триплету однозначно соответствует только одна аминокислота.

    С другой стороны, одной аминокислоте может соответствовать несколько триплетов. Например, тому же серину, кроме AGU, соответствует кодон AGC. Данное свойство называется вырожденностью генетического кода. Вырожденность позволяет оставлять многие мутации безвредными, так как часто замена одного нуклеотида в ДНК не приводит к изменению значения триплета. Если внимательно посмотреть на таблицу соответствия аминокислот триплетам, то можно увидеть, что, если аминокислота кодируется несколькими триплетами, то они зачастую различаются последним нуклеотидом, т. е. он может быть любым.

    Также отмечают некоторые другие свойства генетического кода (непрерывность, помехоустойчивость, универсальность и др.).

    17. Α-Аминокислоты. Строение, классификация α-Аминокислот по природе радикала: алифатические, ароматические, гетероциклические. Заменимые и незаменимые α-Аминокислоты. Привести примеры.

    α-Аминокислоты — гетерофункциональные соединения, молекулы которых содержат одновременно аминогруппу и карбоксильную группу у одного и того же атома углерода.

    Многие α-аминокислоты синтезируются в организме. Некоторые аминокислоты, необходимые для синтеза белков, в организме не образуются и должны поступать извне. Такие аминокислоты называют незаменимыми

    К незаменимым α-аминокислотам относятся:

    валин изолейцин метионин триптофан

    лейцин лизин треонин фенилаланин

    Алифатические α-аминокислоты. Это наиболее многочисленная группа. Внутри нее аминокислоты подразделяют с привлечением дополнительных классификационных признаков.

    В зависимости от числа карбоксильных групп и аминогрупп в молекуле выделяют:

    • нейтральные аминокислоты — по одной группе NH2 и СООН;

    • основные аминокислоты — две группы NH2 и одна группа

    • кислые аминокислоты — одна группа NH2 и две группы СООН.

    Можно отметить, что в группе алифатических нейтральных аминокислот число атомов углерода в цепи не бывает больше шести. При этом не существует аминокислоты с четырьмя атомами углерода в цепи, а аминокисоты с пятью и шестью атомами углерода имеют только разветвленное строение (валин, лейцин, изолейцин).

    В алифатическом радикале могут содержаться «дополнительные» функциональные группы:

    • гидроксильная — серин, треонин;

    • карбоксильная — аспарагиновая и глутаминовая кислоты;

    • амидная — аспарагин, глутамин.

    Ароматические α-аминокислоты. К этой группе относятся фенилаланин и тирозин, построенные таким образом, что бензольные кольца в них отделены от общего α-аминокислотного фрагмента метиленовой группой -СН2-.

    Гетероциклические α-аминокислоты. Относящиеся к этой группе гистидин и триптофан содержат гетероциклы — имидазол и индол соответственно. Строение и свойства этих гетероциклов рассмотрены ниже (см. 13.3.1; 13.3.2). Общий принцип построения гетероциклических аминокислот такой же, как и ароматических.

    Читайте так же:  Спортивное питание жиросжигатели для женщин как работают

    Гетероциклические и ароматические α-аминокислоты можно рассматривать как β-замещенные производные аланина.

    К героциклическим относится также аминокислота пролин, в которой вторичная аминогруппа включена в состав пирролидинового

    18. Свойства α-Аминокислот. Кислотно-основные свойства. Понятие об изоэлектрической точке (рI).

    Пояснить на конкретном примере.

    Амфотерность аминокислот обусловлена кислотными (СООН) и основными (NH2) функциональными группами в их молекулах. Аминокислоты образуют соли как со щелочами, так и с кислотами.

    В кристаллическом состоянии α-аминокислоты существуют как диполярные ионы H3N+ — CHR-COO- (обычно используемая запись

    строения аминокислоты в неионизированной форме служит лишь для удобства).

    В водном растворе аминокислоты существуют в виде равновесной смеси диполярного иона, катионной и анионной форм.

    Положение равновесия зависит от рН среды. У всех аминокислот преобладают катионные формы в сильнокислых (рН 1-2) и анион- ные — в сильнощелочных (рН >11) средах.

    Ионное строение обусловливает ряд специфических свойств аминокислот: высокую температуру плавления (выше 200 ?С), растворимость в воде и нерастворимость в неполярных органических растворителях. Способность большинства аминокислот хорошо растворяться в воде является важным фактором обеспечения их биологического функционирования, с нею связаны всасывание аминокислот, их транспорт в организме и т. п.

    Положение равновесия, т. е. соотношение различных форм аминокислоты, в водном растворе при определенных значениях рН существенно зависит от строения радикала, главным образом от присутствия в нем ионогенных групп, играющих роль дополнительных кислотных и основных центров.

    Значение рН, при котором концентрация диполярных ионов максимальна, а минимальные концентрации катионных и анионных форм аминокислоты равны, называется изоэлектрической точкой (p/).

    Нейтральные α-аминокислоты. Эти аминокислоты имеют значения рI несколько ниже 7 (5,5-6,3) вследствие большей способности к ионизации карбоксильной группы под влиянием -/-эффекта группы NH2. Например, у аланина изоэлектрическая точка находится при рН 6,0.

    Кислые α-аминокислоты. Эти аминокислоты имеют в радикале дополнительную карбоксильную группу и в сильнокислой среде находятся в полностью протонированной форме. Кислые аминокислоты являются трехосновными (по Брёндстеду) с тремя значениями рКа, как это видно на примере аспарагиновой кислоты (р/ 3,0).

    У кислых аминокислот (аспарагиновой и глутаминовой) изоэлектрическая точка находится при рН много ниже 7 (см. табл. 12.1). В организме при физиологических значениях рН (например, рН крови 7,3-7,5) эти кислоты находятся в анионной форме, так как у них ионизированы обе карбоксильные группы.

    Основные α-аминокислоты. В случае основных аминокислот изоэлектрические точки находятся в области рН выше 7. В сильно- кислой среде эти соединения также представляют собой трехосновные кислоты, этапы ионизации которых показаны на примере лизина (р/ 9,8).

    [2]

    В организме основные аминокислоты находятся в виде катионов, т. е. у них протонированы обе аминогруппы.

    В целом ни одна α-аминокислота in vivo не находится в своей изоэлектрической точке и не попадает в состояние, отвечающее наименьшей растворимости в воде. Все аминокислоты в организме находятся в ионной форме.

    19. Биологически важные реакции α-Аминокислот: а) трансаминирование; б) декарбоксилирование; в) дезаминирование: окислительное, восстановительное, внутримолекулярное, гидролитическое; г) образование пептидов.

    В организме под действием различных ферментов осуществляется ряд важных химических превращений аминокислот. К таким пре- вращениям относятся трансаминирование, декарбоксилирование, элиминирование, альдольное расщепление, окислительное дезаминирование, окисление тиольных групп.

    Трансаминирование является основным путем биосинтеза α-ами- нокислот из α-оксокислот. Донором аминогруппы служит аминокислота, имеющаяся в клетках в достаточном количестве или избытке, а ее акцептором — α-оксокислота. Аминокислота при этом превращается в оксокислоту, а оксокислота — в аминокислоту с соответствующим строением радикалов. В итоге трансаминирование представляет обратимый процесс взаимообмена амино- и оксо- групп. Пример такой реакции — получение l-глутаминовой кислоты из 2-оксоглутаровой кислоты. Донорной аминокислотой может служить, например, l-аспарагиновая кислота.

    α-Аминокислоты содержат в α-положении к карбоксильной группе электроноакцепторную аминогруппу (точнее, протонированную аминогруппу NH3+), в связи с чем способны к декарбоксилированию.

    Окислительное дезаминирование может осуществляться с участием ферментов и кофермента НАД+ или НАДФ+. α-Аминокислоты могут превращаться в α-оксокислоты не только через трансаминирование, но и путем окислительного дезаминирования. Например, из l-глутаминовой кислоты образуется α-оксоглутаровая кислота. На первой стадии реакции осуществляется дегид- рирование (окисление) глутаминовой кислоты до α-иминоглутаровой

    кислоты. На второй стадии происходит гидролиз, в результате которого получаются α-оксоглутаровая кислота и аммиак. Стадия гидролиза протекает без участия фермента.

    В обратном направлении протекает реакция восстановительного аминирования α-оксокислот. Всегда содержащаяся в клетках α-оксоглутаровая кислота (как продукт метаболизма углеводов) превращается этим путем в L-глутаминовую кислоту.

    Внутримолекулярное дезаминирование характерно для гистидина. Реакцию катализирует гистидаза (гистидин-аммиаклиаза). Эта реакция происходит только в печени и коже.

    Гидролитиическое дезаминирование происходит при помощи фермента аденозин дезаминаза и выглядит следующим образом:

    В результате образуются, как мы уже поняли, гидроксикислоты…

    Пептидную и белковую молекулу формально можно представить как продукт поликонденсации α-аминокислот, протекающей с обра- зованием пептидной (амидной) связи между мономерными звеньями

    Решение задач по молекулярной биологии

    Разделы: Биология

    Темы «Молекулярная биология» и «Генетика» – наиболее интересные и сложные темы в курсе «Общая биология». Эти темы изучаются и в 9-х, и в 11­х классах, но времени на отработку умения решать задачи в программе явно недостаточно. Однако умение решать задачи по генетике и молекулярной биологии предусмотрено Стандартом биологического образования, а также такие задачи входят в состав КИМ ЕГЭ.

    Для решения задач по молекулярной биологии необходимо владеть следующими биологическими понятиями: виды нуклеиновых кислот,строение ДНК, репликация ДНК , функции ДНК, строение и функции РНК, генетический код, свойства генетического кода,мутация.

    Читайте так же:  Л карнитин зеленый чай

    Типовые задачи знакомят с основными приемами рассуждений в генетике, а «сюжетные»– полнее раскрывают и иллюстрируют особенности этой науки, делая ее интересной и привлекательной для учащихся. Подобранные задачи характеризуют генетику как точную науку, использующую математические методы анализа. Решение задач в биологии требует умения анализировать фактический материал, логически думать и рассуждать , а также определенной изобретательности при решении особенно трудных и запутанных задач.

    Для закрепления теоретического материала по способам и приемам решения задач предлагаются задачи для самостоятельного решения, а также вопросы для самоконтроля.

    Примеры решения задач

    • Один шаг это полный виток спирали ДНК–поворот на 360 o
    • Один шаг составляют 10 пар нуклеотидов
    • Длина одного шага – 3,4 нм
    • Расстояние между двумя нуклеотидами – 0,34 нм
    • Молекулярная масса одного нуклеотида – 345 г/моль
    • Молекулярная масса одной аминокислоты – 120 г/мол
    • В молекуле ДНК: А+Г=Т+Ц (Правило Чаргаффа: ∑(А) = ∑(Т), ∑(Г) = ∑(Ц), ∑(А+Г) =∑(Т+Ц)
    • Комплементарность нуклеотидов: А=Т; Г=Ц
    • Цепи ДНК удерживаются водородными связями, которые образуются между комплементарными азотистыми основаниями: аденин с тимином соединяются 2 водородными связями, а гуанин с цитозином тремя.
    • В среднем один белок содержит 400 аминокислот;
    • вычисление молекулярной массы белка:


    где Мmin – минимальная молекулярная масса белка,
    а – атомная или молекулярная масса компонента,
    в – процентное содержание компонента.

    Задача № 1.Одна из цепочек ДНК имеет последовательность нуклеотидов : АГТ АЦЦ ГАТ АЦТ ЦГА ТТТ АЦГ . Какую последовательность нуклеотидов имеет вторая цепочка ДНК той же молекулы. Для наглядности можно использовать магнитную «азбуку» ДНК (прием автора статьи) .
    Решение: по принципу комплементарности достраиваем вторую цепочку (А-Т,Г-Ц) .Она выглядит следующим образом: ТЦА ТГГ ЦТА ТГА ГЦТ ААА ТГЦ.

    Задача № 2. Последовательность нуклеотидов в начале гена, хранящего информацию о белке инсулине, начинается так: ААА ЦАЦ ЦТГ ЦТТ ГТА ГАЦ. Напишите последовательности аминокислот, которой начинается цепь инсулина.
    Решение: Задание выполняется с помощью таблицы генетического кода, в которой нуклеотиды в иРНК (в скобках – в исходной ДНК) соответствуют аминокислотным остаткам.

    Задача № 3. Большая из двух цепей белка инсулина имеет (так называемая цепь В) начинается со следующих аминокислот : фенилаланин-валин-аспарагин-глутаминовая кислота-гистидин-лейцин. Напишите последовательность нуклеотидов в начале участка молекулы ДНК, хранящего информацию об этом белке.

    Решение (для удобства используем табличную форму записи решения): т.к. одну аминокислоту могут кодировать несколько триплетов, точную структуру и-РНК и участка ДНКопределить невозможно, структура может варьировать. Используя принцип комплементарности и таблицу генетического кода получаем один из вариантов:

    Аминокислоты: названия и формулы

    Аминокислоты: названия

    Сгруппируем аминокислоты в таблице №2 по строению радикала (R) (формуле) (третий столбец таблицы) и по названию (по алфавиту).

    Здесь же отметим знаком * незаменимые (важнейшие для организма) аминокислоты.

    Поясним, что существуют незаменимые и заменимые аминокислоты:

    Незаменимые аминокислоты: Это важные аминокислоты, которые не могут быть синтезированы в организме. Поэтому нужно, чтобы они поступали в организм с пищей.

    Существуют 8 незаменимых аминокислот для взрослого человека: лейцин, изолейцин, валин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан, лизин, также часто к ним относят гистидин.

    Заменимые аминокислоты — это аминокислоты, которые могут соединяться в организме. Их можно получить двумя способами: либо в готовом виде из повседневного потребления пищи, либо производить самостоятельно из других видов аминокислот и веществ попадающих в организм.

    К заменимым аминокислотам относят: аргинин, аспарагин, глутамин, глутаминовая кислота, глицин, орнитин, таурин и др. (см. таблицу №1)

    Теперь переходим к таблице №2 с формулами и названиями аминокислот.

    Сокращение (аминокислотный остаток в пептидах и белках)

    Генетический код

    Порядок расположения нуклеотидов в молекуле ДНК определяет поря­док аминокислот в молекуле белка. Информацию, заключенную в этом порядке, передают молекулы информационной РНК. Каждой тройке нуклеотидов (триплету) молекулы РНК соответствует определенная аминокислота.

    1 нуклеотид триплета следует читать слева, 2 — сверху и 3 — справа, например, триплетам УУУ и УУЦ соответствует аминокислота фенила-ланин (фен).

    ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота,

    РНК — рибонуклеиновая кислота.

    Нуклеотиды: У — урацил, Ц — цитозин, А — аденин, Г — гуанин.

    Видео (кликните для воспроизведения).

    Аминокислоты: ала — аланин, арг — аргинин, асн — аспарагин, асп — ас-парагиновая кислота, вал — валин, гис — гистидин, гли — глицин, глн — глутамин, глу — глутаминовая кислота, иле — изолейцин, лей — лейцин, лиз — лизин, мет — метионин, про — пролин, сер — серии, тир — тиро­зин, тре — треонин, три — триптофан, фен — фенилаланин, цис — цис-теин, (стоп) — кодоны определяют окончание синтеза полипептидной цепи, (Н) — кодоны определяют начало синтеза полипептидной цепи

    Источники


    1. Котешева, И. А. Гимнастика для женщин / И.А. Котешева. — М.: Владос-Пресс, 2008. — 176 c.

    2. Гурвич, М.М. Диетология и диетические столы. Полное руководство / М.М. Гурвич. — М.: Эксмо, 2015. — 195 c.

    3. Здоровое питание. — М.: Газетный мир, 2011. — 128 c.
    А ц г т аминокислоты
    Оценка 5 проголосовавших: 1

    ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

    Please enter your comment!
    Please enter your name here