Курс лекций Дисциплина «Б иохимия» Специальности 240902 «Пищевая биотехнология»



страница61/75
Дата28.12.2019
Размер3.88 Mb.
ТипКурс лекций
1   ...   57   58   59   60   61   62   63   64   ...   75
4.Орнитиновый цикл.

Из аминокислот, поступающих с белками в пищу, в организме синтезируются белковые вещества различных органов и тканей. В процессе жизнедеятельности клеток и тканей белки распадаются, и образовавшиеся аминокислоты также претерпевают распад. Аминокислоты могут окисляться до конечных продуктов – мочевины, аммонийных солей, углекислого газа, серной и фосфорной кислот и воды.

Конечным продуктом распада простых белков является мочевина. Процесс образования мочевины происходит через орнитиновый цикл:
1
карбомилфосфатсинтетаза
) О

NH3 + CO2 + АТФ NH2–C–OPO3H2 + АДФ






карбомилфосфат

2
орнитинкарбомилтрансфераза


) СН222

2–С–О– PO3H2 + (СН2)2 С=О

О СНNН2 NН + Н3РО4

СООН (СН2)3

СНNН2

СООН


карбомилфосфат

орнитин

цитруллин

3) NН2

СООН NН2 СООН


аргининсукцинатсин-тетаза


С=О

СН2

NН + + АТФ АДФ + Н3РО4 + С=N–СН

СНNН2 NН СН2

(СН2)3

СООН


СНNН2 (СН2)3 СООН

СООН СНNН2

СООН

цитруллин

аспарагиновая кислота

аргинин-янтарная кислота

4
аргининсукцинатлиаза


) NН2

Аргинин-янтарная кислота С=NН СООН

NН СН

(СН2)3 + СН



СНNН2 СООН

СООН


аргинин

фумаровая кислота

5) NН222


аргиназа
С=NН (СН2)2

NН + Н2О + С=О

(СН2)3 СНNН2

СНNН2 СООН NН2

СООН


аргинин

орнитин

мочевина

Фумаровая кислота может вновь присоединять молекулу аммиака и превращаться в аспарагиновую кислоту, которая необходима для синтеза аргинин-янтарной кислоты.

Суммарное уравнение биосинтеза мочевины:
СО2 + 2 NН2 + 3 АТФ + 2 Н2О СО(NН2)2 + 3 АДФ + 3 Н3РО4

Лекция 14.

Обмен белков

1.Матричный принцип комплементарности.

2.Четыре этапа биосинтеза белковой молекулы.

3.Реакции транспептидации.

4.Распад белков.


1.Матричный принцип комплементарности. Белки играют важную роль в жизнедеятельности растений, и обмен веществ определяется прежде всего обменом белков. Если в силу каких-либо причин в растениях происходит ослабление интенсивности процессов обмена белков, их синтеза, превращений и распада, то неизбежно ослабляются и все другие биохимические процессы. В развитии учения об обмене в растениях белков и связанных с ними аминокислот и амидов можно отметить следующие этапы. Первые систематические исследования этих процессов стали проводиться в начале XIX в. В конце XIX – начале XX в. крупные работы по исследованию растительных белков и превращения азота в растениях были выполнены М. Осборном, С. Шульце и рядом других ученых. К этому времени относятся и классические исследования Д.Н. Прянишникова по азотному обмену. Д.Н. Прянишников экспериментально доказал главные пути распада и синтеза белка, аминокислот, амидов и создал современные представления об обмене азотистых соединений в растениях. В течение первой половины нашего столетия были открыты все аминокислоты, входящие в состав растительных белков, изучены возможные пути их превращений, определено содержание белков и небелковых соединений азота в различных растениях, а также влияние условий выращивания растений на количество белков в них. Были выделены и изучены многие ферменты, катализирующие обмен азотистых соединений, и выявлены некоторые факторы, оказывающие влияние на синтез белков. Однако до начала 50-х годов оставались невыясненными многие важнейшие процессы белкового обмена. Было очень мало данных по аминокислотному составу растительных белков, не было надежных методов выделения индивидуальных белков, данные о скоростях синтеза, распада и обновления белков в растениях были лишь очень приближенные, зачастую противоречивые, и оставалась невыясненной важнейшая проблема биохимии и биологии в целом – механизм синтеза белков. Новый период в развитии наших знаний об обмене белков и связанных с ними веществ в живых организмах начался в последние 20 лет после того, как в биохимических исследованиях стали широко применять новейшие физические, химические и физико-химические методы. Метод меченых атомов, электронная микроскопия, дифференциальное центрифугирование, хромотография, электрофорез и многие другие методы позволили биохимикам перейти от изучения процессов обмена в отдельных органах и тканях организма к исследованию этих процессов в клетке и даже взаимодействия между молекулами, получить новые данные об обмене веществ и прежде всего обмене белков и связанных с ними нуклеиновых кислотах. Обмен белков в растениях слагается в основном из двух противоположно направленных процессов – синтеза и распада белков.

Процесс биосинтеза белков оказался универсальным для существ на Земле – от простейшей бактериальной клетки до высших животных и человека. При синтезе белка в клетке реализуются два фундаментальных принципа, характерных для живых систем и отличающих биологические системы от систем неживой природы: матричный принцип и принцип комплементарности. Матричный принцип состоит в том, что взаимодействие происходит не между молекулами, находящимися в системе в хаотическом движении, а осуществляется между пространственно организованными, фиксированными молекулами или системами. Одно из этих веществ обязательно представляет собой полимер, тогда как другое может быть как полимером, так мономером. Матричный синтез является основным во всех тех случаях, когда необходимо обеспечить заранее заданную последовательность мономеров во вновь синтезируемом биополимере. Такая закономерность биосинтеза наблюдается при рассмотрении процесса удвоения (репликации) ДНК в процессе клеточного деления, а также при синтезе информационной РНК на матрице ДНК (транскрипция). Принцип матричного синтеза реализуется через другое основное свойство живых структур – принцип комплементарности. Именно комплементарность позволяет матрице «выбрать» необходимый мономер или полимер и установить его в нужном месте на матрице. С этим принципом мы познакомились при рассмотрении структуры ДНК. Принцип комплементарности реализуется в тех же процессах, что и принцип матричного синтеза, т.е. при образовании ДНК, РНК и белков. В результате работы многих ученых была установлена роль нуклеиновых кислот в биосинтезе белков и показана матричная роль РНК в этом процессе, что позволило Ф. Крику высказать предположение о передаче информации в клетке, которое получило название центральной догмы молекулярной биологии.




Каталог: file -> chair -> chemistry -> study
chair -> Учебное пособие Орел-2013 удк ббк м
chair -> Разработка технологии вкусоароматических добавок с применением сенсорных технологий
chair -> Курсантов вузов мвд россии, обучающихся по профилю гиббд
chair -> «Теория и методика культурно-досуговой деятельности»
study -> Лекция №1. Микробиология в пищевой промышленности. Проблемы систематики в микробиологии. Вопросы
chair -> История физической культуры и спорта
chair -> Секция Методологические и учебно-методические проблемы повышения квалификации, подготовки и переподготовки специалистов в сфере физической культуры, спорта и туризма
chair -> Т. В. Матвеева С. Я. Корячкина


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   57   58   59   60   61   62   63   64   ...   75


База данных защищена авторским правом ©zodorov.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница