АМИНОКИСЛОТЫ Аминокислоты – соединения, содержащие карбоксильную (COOH) и аминогруппу (NH2).

Содержание

Слайд 2

1. Классификация
1.1. по положению аминогруппы

25.04.2012

1. Классификация 1.1. по положению аминогруппы 25.04.2012

Слайд 3

1.2. По количеству карбокси- и аминогрупп
Моноаминомонокарбоновые кислоты (глицин, аланин, валин, лейцин, изолейцин,

1.2. По количеству карбокси- и аминогрупп Моноаминомонокарбоновые кислоты (глицин, аланин, валин, лейцин,
серин, треонин, цистеин, фенилаланин, тирозин, метионин, триптофан и т.д.)
Моноаминодикарбоновые кислоты (аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота)
Диаминомонокарбоновые кислоты (лизин, аргинин)
Диаминодикарбоновые кислоты (цистин)

25.04.2012

Слайд 4

1.3 Классификация по встречаемости в белках

25.04.2012

20 классических протеиногенных аминокислот, информация о

1.3 Классификация по встречаемости в белках 25.04.2012 20 классических протеиногенных аминокислот, информация
положении которых в белковой молекуле записана цифровым трёхбуквенным кодом в ДНК и РНК

Слайд 5

1.4. По пищевой ценности для человека
Аминокислоты делятся на
заменимые и незаменимые.
К незаменимым

1.4. По пищевой ценности для человека Аминокислоты делятся на заменимые и незаменимые.
аминокислотам относят:
валин, изолейцин, лейцин, триптофан, фенилаланин, метионин, лизин, треонин.

25.04.2012

Слайд 6

АЛИФАТИЧЕСКИЕ АК

АЛИФАТИЧЕСКИЕ АК

Слайд 7

СОДЕРЖАЩИЕ ОН-ГРУППУ


Ceрин
α-амино-β-оксипропионовая кислота
2-амино-3-гидроксипропановая кислота
Ser, Сeр

Трeонин
α-амино-β-оксимасляная кислота
2-амино-3-гидроксибутановая кислота
Thr, Трe

СОДЕРЖАЩИЕ ОН-ГРУППУ Ceрин α-амино-β-оксипропионовая кислота 2-амино-3-гидроксипропановая кислота Ser, Сeр Трeонин α-амино-β-оксимасляная кислота 2-амино-3-гидроксибутановая кислота Thr, Трe

Слайд 8

СЕРОСОДЕРЖАЩИЕ АК

Цистеин Цистин

Мeтионин
α-амино-γ-мeтилтиомасляная кислота
2-амино-4-метилсульфанилбутановая кислота
(2-амино-4-метилтиобутановая кислота – устаревш.)
Met, Мет.

Цистeин
α-амино-β-тиопропионовая кислота
2-амино-3-сульфанилпропановая кислота
(2-амино-3-тиопропановая кислота,

СЕРОСОДЕРЖАЩИЕ АК Цистеин Цистин Мeтионин α-амино-γ-мeтилтиомасляная кислота 2-амино-4-метилсульфанилбутановая кислота (2-амино-4-метилтиобутановая кислота –

2-амино-3-мeркаптопропановая кислота – устаревш.)
Cys, Цис

Слайд 9

МОНОАМИНОДИКАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ И ИХ АМИДЫ

Аспарагиновая кислота
Аминоянтарная кислота
Аминобутандиовая кислота
Asp, Асп

Глутаминовая кислота
α-aминоглутаровая кислота
2-аминопентандиовая кислота
Glu,

МОНОАМИНОДИКАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ И ИХ АМИДЫ Аспарагиновая кислота Аминоянтарная кислота Аминобутандиовая кислота Asp,
Глу

Аспарагин
Амид аспарагиновой кислоты
2,5-диамино-5-оксобутановая кислота
Asn, Асн

Глутамин
Амид глутаминовой кислоты
2,6-диамино-6-оксопентановая кислота
Gln, Глн

Слайд 10

СОДЕРЖАЩИЕ АМИНОГРУППУ

Лизин
α,ε-диаминокапроновая кислота
2,6-диаминогексановая кислота
Lys, Лиз

Аргинин
α-амино-δ-гуанидилвалериановая кислота
2-амино-5-[амино(имино)метил]аминопентановая к-та
Arg, Арг

СОДЕРЖАЩИЕ АМИНОГРУППУ Лизин α,ε-диаминокапроновая кислота 2,6-диаминогексановая кислота Lys, Лиз Аргинин α-амино-δ-гуанидилвалериановая кислота 2-амино-5-[амино(имино)метил]аминопентановая к-та Arg, Арг

Слайд 11

АРОМАТИЧЕСКИЕ АК

Фенилаланин
α-амино-β-фенилпропионовая к-та
2-амино-3-фенилпропановая к-та
Phe, Фен

Тирозин
α-амино-β-(п-оксифенил)пропионовая к-та
2-амино-3-(4-гидроксифенил)пропановая к-та
Tyr, Тир

АРОМАТИЧЕСКИЕ АК Фенилаланин α-амино-β-фенилпропионовая к-та 2-амино-3-фенилпропановая к-та Phe, Фен Тирозин α-амино-β-(п-оксифенил)пропионовая к-та 2-амино-3-(4-гидроксифенил)пропановая к-та Tyr, Тир

Слайд 12

ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ АК

Триптофан
α-амино-β-индолилпропионовая к-та
2-амино-3-(1H-индол-3-ил)пропановая к-та
Trp, Три

Гистидин
α-амино-β-имидазолилпропионовая к-та
2-амино-3-(1H-имидазол-4-ил)пропионовая к-та
His, Гис

Пролин
Пирролидин-α-карбоновая к-та
2-пирролидинкарбоновая к-та
Pro, Про

Для сравнения

ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ АК Триптофан α-амино-β-индолилпропионовая к-та 2-амино-3-(1H-индол-3-ил)пропановая к-та Trp, Три Гистидин α-амино-β-имидазолилпропионовая к-та
- аланин

Слайд 13

2. Номенклатура
2.1. Тривиальная номенклатура в основном используется для широко распространённых аминокислот.
2.2. Рациональная

2. Номенклатура 2.1. Тривиальная номенклатура в основном используется для широко распространённых аминокислот.

2.3. IUPAC

25.04.2012

α-амино-β-гидроксипропионовая кислота
2-амино-3-гидроксипропановая кислота

Слайд 14

3. Изомерия
3.1. Структурная изомерия

25.04.2012

лейцин изолейцин

аланин β-аланин

3. Изомерия 3.1. Структурная изомерия 25.04.2012 лейцин изолейцин аланин β-аланин

Слайд 15

3.2. Пространственная изомерия

25.04.2012

D-аминокислота L-аминокислота

Формулы Фишера
Формулы с
клиновидными
связями

3.2. Пространственная изомерия 25.04.2012 D-аминокислота L-аминокислота Формулы Фишера Формулы с клиновидными связями

Слайд 16

4. Физические свойства
Аминокислоты, как правило, являются бесцветными кристаллическими соединениями. Большинство из них

4. Физические свойства Аминокислоты, как правило, являются бесцветными кристаллическими соединениями. Большинство из
умеренно растворимы в воде.
Аминокислоты являются хиральными соединениями, обладающими оптической активностью (за некоторыми исключениями, напр. глицин).

25.04.2012

Слайд 17

5. Биологические свойства
Из остатков аминокислот построены такие важные соединения как белки, которые

5. Биологические свойства Из остатков аминокислот построены такие важные соединения как белки,
участвуют практически во всех процессах in vivo.
Биосинтез алкалоидов, порфиринов, тетрапиррольных пигментов, мочевины и т.д.
С нарушениями метаболизма аминокислот связаны наследственные заболевания как фенилкетонурия и алкаптонурия.
В медицине некоторые аминокислоты используют в качестве лекарственных препаратов – метионин назначается при заболеваниях печени, глицин – при заболеваниях ЦНС.
Некоторые аминокислоты имеют сладкий вкус – например, глицин. Интересно, что L-аспарагин безвкусен, а D-аспарагин имеет сладкий вкус.
L-глутаминовая кислота широко применяется как пищевая добавка – при незначительной добавке глутамата натрия заметно усиливается естественный вкус мясных блюд.

25.04.2012

Слайд 18

うま味
Умами - “мясной вкус”

25.04.2012

Глутаминовая кислота (E620) и её соли (глутамат натрия Е621,

うま味 Умами - “мясной вкус” 25.04.2012 Глутаминовая кислота (E620) и её соли
глутамат калия Е622, диглутамат кальция Е623, глутамат аммония Е624, глутамат магния Е625) используются как усилитель вкуса.

Слайд 19

Глутаминовая кислота и её соли безопасны
J Nutr. 2000 Apr;130(4S Suppl):1049S-52S.
The safety evaluation

Глутаминовая кислота и её соли безопасны J Nutr. 2000 Apr;130(4S Suppl):1049S-52S. The
of monosodium glutamate.
Walker R, Lupien JR.
Indian J Physiol Pharmacol. 2007 Jul-Sep;51(3):216-34.
Understanding safety of glutamate in food and brain.
Mallick HN.
Appetite. 2010 Aug;55(1):1-10. Epub 2010 May 12.
Glutamate. Its applications in food and contribution to health.
Jinap S, Hajeb P.
www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed/

25.04.2012

Слайд 20

6. Химические свойства
6.1. Образование солей

25.04.2012

аланин 2-аминопропионат натрия

аланин гидрохлорид аланина

6. Химические свойства 6.1. Образование солей 25.04.2012 аланин 2-аминопропионат натрия аланин гидрохлорид аланина

Слайд 21

25.04.2012

Аминогруппа нейтрализует карбоксильную группу,
поэтому АК в твёрдом виде и в растворе

25.04.2012 Аминогруппа нейтрализует карбоксильную группу, поэтому АК в твёрдом виде и в

при pH = изоэлектрической точке, находятся в виде цвиттерионов

Слайд 22

25.04.2012

Сильнокислая среда Почти нейтральная Сильнощелочная среда

Для моноаминомонокарбоновых кислот pI ≈ 5-6
pI моноаминодикарбоновых

25.04.2012 Сильнокислая среда Почти нейтральная Сильнощелочная среда Для моноаминомонокарбоновых кислот pI ≈
кислот (Asp, Glu) ≈ 3
pI диаминомонокарбоновых кислот (His, Lys, Arg) ≈ 8-11
Если pH меньше pI, AK имеет заряд + и движется к катоду
Если pH больше pI, AK имеет заряд — и движется к аноду

pI (изоэлектрическая точка) - значение pH при котором АК находится в незаряженном виде.

Слайд 23

6.2. Реакции по аминогруппе
6.2.1. Ацилирование

25.04.2012

аланин ацетилхлорид N-ацетилаланин

6.2. Реакции по аминогруппе 6.2.1. Ацилирование 25.04.2012 аланин ацетилхлорид N-ацетилаланин

Слайд 24

25.04.2012

БОК-аминокислота

Трет-бутокси-карбоксазид

используется для защиты аминогруппы
в пептидном синтезе

25.04.2012 БОК-аминокислота Трет-бутокси-карбоксазид используется для защиты аминогруппы в пептидном синтезе

Слайд 25

6.2.2. Арилирование

25.04.2012

N-(2,4-динитрофенил)аланин

Реакция используется для определения N-концевой аминокислоты в пептидах и белках по

6.2.2. Арилирование 25.04.2012 N-(2,4-динитрофенил)аланин Реакция используется для определения N-концевой аминокислоты в пептидах и белках по Сэнджеру
Сэнджеру

Слайд 26

6.2.3. Взаимодействие с карбонильными соединениями

25.04.2012

6.2.3. Взаимодействие с карбонильными соединениями 25.04.2012

Слайд 27

25.04.2012

Данная реакция используется в формольном титровании по Сёренсену: метилольные производные являются гораздо

25.04.2012 Данная реакция используется в формольном титровании по Сёренсену: метилольные производные являются
более сильными кислотами чем аминокислоты и они легко оттитроввываются щёлочью.

Слайд 28

6.2.4. Взаимодействие с азотистой кислотой

25.04.2012

α -аминокислота α-гидроксикислота

Реакция с азотистой кислотой используется определения

6.2.4. Взаимодействие с азотистой кислотой 25.04.2012 α -аминокислота α-гидроксикислота Реакция с азотистой

аминокислот по Ван-Сляйку: по объему выделившегося азота легко найти количество аминокислоты.

Слайд 29

6.2. Реакции по карбоксильной группе

25.04.2012

Реакция используется для защиты карбоксильной группы в синтезе

6.2. Реакции по карбоксильной группе 25.04.2012 Реакция используется для защиты карбоксильной группы в синтезе пептидов
пептидов

Слайд 30

6.2.2. Декарбоксилирование

25.04.2012

6.2.2. Декарбоксилирование 25.04.2012

Слайд 31

25.04.2012

25.04.2012

Слайд 32

Взаимодействие по обеим группам – образование хелатных комплексов

25.04.2012

Взаимодействие по обеим группам – образование хелатных комплексов 25.04.2012

Слайд 33

6.3. Поведение аминокислот при нагревании
α-аминокислоты при нагревании дают дикетопиперазины (диоксопиперазины):

25.04.2012

аланин 2,5-диоксо-3,6-диметилпиперазин

6.3. Поведение аминокислот при нагревании α-аминокислоты при нагревании дают дикетопиперазины (диоксопиперазины): 25.04.2012 аланин 2,5-диоксо-3,6-диметилпиперазин

Слайд 34

β-аминокислоты при нагревании отщепляют воду (реакция элиминирования), образуя ненасыщенные кислоты:

25.04.2012

β-аминопропионовая пропеновая (акриловая)

β-аминокислоты при нагревании отщепляют воду (реакция элиминирования), образуя ненасыщенные кислоты: 25.04.2012 β-аминопропионовая пропеновая (акриловая) кислота кислота
кислота кислота

Слайд 35

γ- и δ-аминокислоты при нагревании отщепляют воду, циклизуются с образованием лактамов –

γ- и δ-аминокислоты при нагревании отщепляют воду, циклизуются с образованием лактамов –
циклических амидов:

25.04.2012

γ-аминомасляная кислота γ-бутиролактам

Слайд 36

25.04.2012

δ-аминовалериановая кислота δ-валеролактам

25.04.2012 δ-аминовалериановая кислота δ-валеролактам

Слайд 37

7. Получение аминокислот
7.1. Выделение из белков и пептидов
Белки гидролизуют в присутствии кислот

7. Получение аминокислот 7.1. Выделение из белков и пептидов Белки гидролизуют в
(6 М HCl) при нагревании (110 оС) в течение длительного времени (12-72 ч.). Используют также щелочной гидролиз и ферментативный гидролиз.
7.2. Микробиологический синтез
используя патоку, аммиак и микрообранизмы Corynebacterium glutamicum получают глутаминовую кислоту, которая используется как пищевая добавка.
Выход глутаминовой кислоты составляет 50 кг на 100 кг введённой глюкозы (время ферментации – 40 часов).

25.04.2012

Слайд 38

7.3. Пребиотический (абиогенный) синтез аминокислот
CH4, NH3, H2, H2O, HCN, H2S, CH2O
УФ-излучение, электрический

7.3. Пребиотический (абиогенный) синтез аминокислот CH4, NH3, H2, H2O, HCN, H2S, CH2O
разряд, радиация и нагретый пепел вулканов.
аминокислоты могут образовываться и в космосе, что было подтверждено анализом мерчисонского метеорита упавшего 1969 году в Австралии. В метеорите были обнаружены 23 рацемические аминокислоты.

25.04.2012

http://cosmosflight.ru/?p=92

Слайд 39

Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 Apr 5;108(14):5526-31. Epub 2011

Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 Apr 5;108(14):5526-31. Epub 2011
Mar 21.
Primordial synthesis of amines and amino acids in a 1958 Miller H2S-rich spark discharge experiment.
Parker ET, Cleaves HJ, Dworkin JP, Glavin DP, Callahan M, Aubrey A, Lazcano A, Bada JL.
Geosciences Research Division, Scripps Institution of Oceanography, University of California at San Diego
Abstract
Archived samples from a previously unreported 1958 Stanley Miller electric discharge experiment containing hydrogen sulfide H2S were recently discovered and analyzed using high-performance liquid chromatography and time-of-flight mass spectrometry. We report here the detection and quantification of primary amine-containing compounds in the original sample residues, which were produced via spark discharge using a gaseous mixture of H2S, CH4, NH3, and CO2. A total of 23 amino acids and 4 amines, including 7 organosulfur compounds, were detected in these samples.

25.04.2012

Слайд 40

25.04.2012

http://ru.wikipedia.org/wiki/Миллер,_стенли_ллойд

25.04.2012 http://ru.wikipedia.org/wiki/Миллер,_стенли_ллойд

Слайд 41

Orig Life Evol Biosph. 2011 Apr 12. [Epub ahead of print]
Catalytic effects

Orig Life Evol Biosph. 2011 Apr 12. [Epub ahead of print] Catalytic
of Murchison Material: Prebiotic Synthesis and Degradation of RNA Precursors.
Saladino R, Crestini C, Cossetti C, Di Mauro E, Deamer D.
Abstract
Mineral components of the Murchison meteorite were investigated in terms of potential catalytic effects on synthetic and hydrolytic reactions related to ribonucleic acid. We found that the mineral surfaces catalyzed condensation reactions of formamide to form carboxylic acids, amino acids, nucleobases and sugar precursors. …

25.04.2012

Слайд 42

7.4. Химические синтезы аминокислот
7.4.1. Аммонолиз галогенкарбоновых кислот
7.4.2. Синтез Штреккера

25.04.2012

7.4. Химические синтезы аминокислот 7.4.1. Аммонолиз галогенкарбоновых кислот 7.4.2. Синтез Штреккера 25.04.2012

Слайд 43

ПЕПТИДЫ И БЕЛКИ

Пептиды и белки - продукты поликонденсации аминокислот.
Мr пептидов меньше 10000,

ПЕПТИДЫ И БЕЛКИ Пептиды и белки - продукты поликонденсации аминокислот. Мr пептидов
у белков больше 10000.
Пептиды проходят через полупроницаемую мембрану, белки не проходят.

Слайд 44

ПЕПТИДЫ И БЕЛКИ

Пептиды (πεπτος - сваренный) – первоначально - продукты неполного гидролиза

ПЕПТИДЫ И БЕЛКИ Пептиды (πεπτος - сваренный) – первоначально - продукты неполного
белков
Белки – русская калька слова Альбумин (Albus - белый)
Протеин (πρωτος − первый) – синоним слова белок.
Означает также простой белок в отличие от протеида – белка содержащего небелковую часть (гемоглобин)

Слайд 45

ПЕПТИДЫ И БЕЛКИ

Остатки АК связаны пептидной связью:

Пептидная связь

дипептид

ПЕПТИДЫ И БЕЛКИ Остатки АК связаны пептидной связью: Пептидная связь дипептид

Слайд 46

ПЕПТИДЫ И БЕЛКИ

Треонин

Фенилаланин

Тирозин

Трипептид- Thr-Phe-Tyr
Треонил-Фенилаланил-Тирозин

ПЕПТИДЫ И БЕЛКИ Треонин Фенилаланин Тирозин Трипептид- Thr-Phe-Tyr Треонил-Фенилаланил-Тирозин

Слайд 47

Глицил-лизил-тирозин

Глицил-лизил-тирозин

Слайд 48

Глутамил-аланил-цистеин

Глутамил-аланил-цистеин

Слайд 49

ПЕПТИДНАЯ СВЯЗЬ

Пространственное строение
1. Все атомы находятся в одной плоскости
2. Почти всегда атомы

ПЕПТИДНАЯ СВЯЗЬ Пространственное строение 1. Все атомы находятся в одной плоскости 2.
водорода и кислорода находятся в транс положении

Слайд 50

ПЕПТИДНАЯ СВЯЗЬ

Электронное строение
НЭП на азоте сопряжена с карбонильной группой (С=О), поэтому связь

ПЕПТИДНАЯ СВЯЗЬ Электронное строение НЭП на азоте сопряжена с карбонильной группой (С=О),
C—N имеет порядок больше чем 1, а С=О меньше чем 2

Слайд 51

ПЕПТИДЫ И БЕЛКИ

Как и аминокислоты, пептиды и белки являются амфотерными соединениями, содержащими

ПЕПТИДЫ И БЕЛКИ Как и аминокислоты, пептиды и белки являются амфотерными соединениями,
и кислотные группы (COOH) и оснóвные группы (NH2).
ИЭТ зависит от их количества- если больше COOH чем NH2, то ИЭТ меньше 5-6, если наоборот, то больше.
Пептид: Тре-Фен-Тир. Содержит одну COOH
и одну NH2 ИЭТ будет равна 5-6.
Пептид: Гли-Лиз-Тир. Содержит одну COOH
и две NH2 ИЭТ будет равна 8-11.
Пептид: Глу-Ала-Цис. Содержит две COOH
и одну NH2 ИЭТ будет равна 3.

Слайд 52

АНАЛИЗ ПЕРВИЧНОЙ СТРУКТУРЫ ПЕПТИДОВ МЕТОД ЭДМАНА

Используя фенилизотиоцианат (Ph-NCS) последовательно отщепляют АК с N-конца

АНАЛИЗ ПЕРВИЧНОЙ СТРУКТУРЫ ПЕПТИДОВ МЕТОД ЭДМАНА Используя фенилизотиоцианат (Ph-NCS) последовательно отщепляют АК
и определяют образующиеся фенилтиогидантоиновые производные.
Прибор для автоматического определения первичной структуры - секвенатор

Слайд 53

МЕТОД ЭДМАНА

Фенилтиогидантоиновое производное
N-концевой АК

Пептид укороченный на 1 АК

МЕТОД ЭДМАНА Фенилтиогидантоиновое производное N-концевой АК Пептид укороченный на 1 АК

Слайд 54

СИНТЕЗ ПЕПТИДОВ И БЕЛКОВ

Защита аминогруппы (БОК-защита)
Защита карбоксильной группы (образование сложных эфиров)
Образование

СИНТЕЗ ПЕПТИДОВ И БЕЛКОВ Защита аминогруппы (БОК-защита) Защита карбоксильной группы (образование сложных
пептидной связи
Снятие защиты

Слайд 55

Снятие защиты

Образование пептидной связи и снятие защиты

Снятие защиты Образование пептидной связи и снятие защиты

Слайд 56

УРОВНИ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ БЕЛКА
первичная структура –
аминокислотная последовательность
вторичная структура – локальные высокоупорядоченные

УРОВНИ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ БЕЛКА первичная структура – аминокислотная последовательность вторичная структура –
конформации белковой цепи (α-спираль, β-структура)
третичная структура – форма белковой молекулы; трёхмерная нативная структура белка
четвертичная структура – агрегат из нескольких молекул белка

Слайд 57

УРОВНИ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ БЕЛКА

УРОВНИ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ БЕЛКА

Слайд 58

ПЕРВИЧНАЯ СТРУКТУРА

первичная структура –последовательность аминокислотных остатков в молекуле белка или пептида.

ПЕРВИЧНАЯ СТРУКТУРА первичная структура –последовательность аминокислотных остатков в молекуле белка или пептида.
NH2-Tyr-Pro-Lys-Gly-Phe-Tyr-Lys-COOH
Первичная структура определяет все остальные уровни структурной организации белка
Замена Глу в шестом положении β-цепи гемоглобина на Вал приводит к серповидно-клеточной анемии (sickle cell anemia) .

Слайд 59

Blood smear in which the red cells show variation in size and

Blood smear in which the red cells show variation in size and
shape typical
of sickle-cell anemia. (A) Long, thin, deeply stained cells with pointed ends
are irreversibly sickled. (B) Small, round, dense cells are hyperchromic because
a part of the membrane is lost during sickling. (C) Target cell with a concentration
of hemoglobin on its centre. (D) Lymphocyte. (E) Platelets.

Photomicrograph of sickle cell anemia red blood cells

Слайд 60

Количество возможных первичных структур ОГРОМНО!
20 аминокислот могут дать примерно 100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 белков, состоящих

Количество возможных первичных структур ОГРОМНО! 20 аминокислот могут дать примерно 100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 белков,
из 150 остатков аминокислот (а возможны и другие варианты!)
Это астрономическое число – число гугол, умноженное на число гугол
(число гугол – это 10100, отсюда происходит google)

Слайд 61

ВТОРИЧНАЯ СТРУКТУРА

Вторичная структура- локальные высокоупорядоченные конформации белковой цепи – спирали и складчатые

ВТОРИЧНАЯ СТРУКТУРА Вторичная структура- локальные высокоупорядоченные конформации белковой цепи – спирали и складчатые слои.
слои.

Слайд 62

Α-СПИРАЛЬ

Правые α-спирали полипептидной цепи стабилизируются водородными связями, где С=О группы остова

Α-СПИРАЛЬ Правые α-спирали полипептидной цепи стабилизируются водородными связями, где С=О группы остова
полипептида связаны с лежащими от них в направлении С-конца цепи H-N группами
(показано синим).

Слайд 63

ВОДОРОДНЫЕ СВЯЗИ В Α-СПИРАЛЯХ -ВАЛ-ФЕН-ТИР-АЛА-ЛЕЙ-

Первый Второй Третий Четвёртый

Остатки АК:

α-спираль – 413 спираль:

ВОДОРОДНЫЕ СВЯЗИ В Α-СПИРАЛЯХ -ВАЛ-ФЕН-ТИР-АЛА-ЛЕЙ- Первый Второй Третий Четвёртый Остатки АК: α-спираль
остаток АК образует водородную связь
с четвёртым по цепи остатком АК; в образующемся цикле 13 атомов.

Слайд 64

СТРУКТУРА Β-СКЛАДЧАТЫХ СЛОЕВ

β-структура образуется из нескольких полиипептидных цепей, связанных водородными связями.

СТРУКТУРА Β-СКЛАДЧАТЫХ СЛОЕВ β-структура образуется из нескольких полиипептидных цепей, связанных водородными связями.
Она существует в виде складчатых листов. Так как поверхность β-структуры  рифленая, ее еще называют "складчатой β-структурой".

Слайд 65

СТРУКТУРА Β-СКЛАДЧАТЫХ СЛОЕВ ВОДОРОДНЫЕ СВЯЗИ

Тре-Ала-Гли-Сер-Асп
Вал-Фен-Тир-Ала-Лей

СТРУКТУРА Β-СКЛАДЧАТЫХ СЛОЕВ ВОДОРОДНЫЕ СВЯЗИ Тре-Ала-Гли-Сер-Асп Вал-Фен-Тир-Ала-Лей

Слайд 66

ОБОЗНАЧЕНИЕ ВТОРИЧНОЙ СТРУКТУРЫ

Укладка α-спиралей и
β-структуры с образованием глобулы

ОБОЗНАЧЕНИЕ ВТОРИЧНОЙ СТРУКТУРЫ Укладка α-спиралей и β-структуры с образованием глобулы

Слайд 67

ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА

третичная структура – форма белковой молекулы; трёхмерная структура белка.
Укладка нерегулярных областей

ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА третичная структура – форма белковой молекулы; трёхмерная структура белка. Укладка
и α и β-структур в глобулу определяет третичную структуру белка

Слайд 68

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОСТАТКОВ АК В ТРЕТИЧНОЙ СТРУКТУРЕ

Остатки АК в белковой глобуле взаимодействуют за

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОСТАТКОВ АК В ТРЕТИЧНОЙ СТРУКТУРЕ Остатки АК в белковой глобуле взаимодействуют
счёт:
Гидрофобных взаимодействий
(они взаимодействиями не являются, но так называются)
(Вал, Лей, Иле, Фен)
2. Ковалентных связей
(дисульфидные –S–S– связи в цистине)
3. Ионных связей
(Глу-COO- H3N+-Лиз)
4. Водородных связей
(Глу-COO-…HO-Тир)

Слайд 70

ДИСУЛЬФИДНЫЕ СВЯЗИ В ЦИСТИНЕ

ДИСУЛЬФИДНЫЕ СВЯЗИ В ЦИСТИНЕ

Слайд 71

ДИСУЛЬФИДНЫЕ СВЯЗИ

Структура лизоцима.
Дисульфидные связи
показаны пунктиром

ДИСУЛЬФИДНЫЕ СВЯЗИ Структура лизоцима. Дисульфидные связи показаны пунктиром

Слайд 72

ИОННЫЕ СВЯЗИ

Асп

Лиз

ИОННЫЕ СВЯЗИ Асп Лиз

Слайд 73

ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА

Сериновая протеаза - трипсин

Родопсин

ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА Сериновая протеаза - трипсин Родопсин

Слайд 74

ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА

ацилтрансфераза пиктатлиаза С

ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА ацилтрансфераза пиктатлиаза С

Слайд 75

ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА

α и β цепи гемоглобина лошади

ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА α и β цепи гемоглобина лошади

Слайд 76

ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА

Порин

ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА Порин

Слайд 77

Фолдинг – сворачивание белковой цепи с образованием нативной структуры.

Фолдинг – сворачивание белковой цепи с образованием нативной структуры.

Слайд 78

Неправильный фолдинг может привести к различным болезням, например к губчатым энцефалопатиям:
Синдром Крейцфельда-Якоба

Неправильный фолдинг может привести к различным болезням, например к губчатым энцефалопатиям: Синдром

Новый вариант Крейцфельда-Якоба –
коровье бешенство
синдром Герсманна–Штройслера–Шейнкера
хроническая семейная бессонница,
куру,
скрепи

Инфекционными агентами, вызывающими эти болезни являются неправильно свернувшиеся белки - прионы

Слайд 79

ДОМЕНЫ

Домены – глобулярные области в пределах одной белковой молекулы
Домены соединены шарнирным

ДОМЕНЫ Домены – глобулярные области в пределах одной белковой молекулы Домены соединены
участком

Доменная структура NAD+-зависимой дегидрогеназы

Слайд 80

ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СТРУКТУРА

Четвертичная структура- агрегат нескольких белковых молекул образующих одну структуру
Взаимодействия: ионные, водородные,

ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СТРУКТУРА Четвертичная структура- агрегат нескольких белковых молекул образующих одну структуру Взаимодействия:
гидрофобные, ковалентные (дисульфидные)
Протомер- отдельная полипептидная цепь
Субъединица- функциональная единица

Слайд 81

ДИСУЛЬФИДНЫЕ СВЯЗИ

Дисульфидные связи в иммуноглобулине G

ДИСУЛЬФИДНЫЕ СВЯЗИ Дисульфидные связи в иммуноглобулине G

Слайд 82

ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СТРУКТУРА

Пример четвертичной структуры - вирус табачной мозаики:
2130 одинаковых молекул белка расположены

ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СТРУКТУРА Пример четвертичной структуры - вирус табачной мозаики: 2130 одинаковых молекул
вокруг РНК вируса

Слайд 83

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ

НК- это полинуклеотиды,
т.е. биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды.
Нуклеотиды-фосфорные эфиры

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ НК- это полинуклеотиды, т.е. биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды. Нуклеотиды-фосфорные
нуклеозидов
Нуклеозиды – гликозиды, образованные нуклеиновыми основаниями и пентозой (рибозой или дезоксирибозой)

Слайд 84

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ

Слайд 85

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ

РНК

ДНК

нуклеотиды нуклеозиды пентоза

Нукл.
Осн.

Гидролиз

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ РНК ДНК нуклеотиды нуклеозиды пентоза Нукл. Осн. Гидролиз

Слайд 86

НУКЛЕИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ ПУРИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ

Аденин

Гуанин

лактам лактим

НУКЛЕИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ ПУРИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ Аденин Гуанин лактам лактим

Слайд 87

НУКЛЕИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ ПИРИМИДИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ

Урацил

Тимин

Цитозин

НУКЛЕИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ ПИРИМИДИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ Урацил Тимин Цитозин

Слайд 88

НУКЛЕОЗИДЫ

Нуклеозиды-гликозиды, образованные нуклеиновыми основаниями и пентозой (рибозой или дезоксирибозой)

Уридин

НУКЛЕОЗИДЫ Нуклеозиды-гликозиды, образованные нуклеиновыми основаниями и пентозой (рибозой или дезоксирибозой) Уридин

Слайд 89

НУКЛЕОЗИДЫ

Надо иметь ввиду, что можно и иногда надо писать нуклеиновое основание развёрнутым

НУКЛЕОЗИДЫ Надо иметь ввиду, что можно и иногда надо писать нуклеиновое основание
на 180 градусов. Поэтому потренируйтесь изображать нуклеозиды разными способами.

Уридин

Слайд 90

НУКЛЕОЗИДЫ

Гликозидная связь

НУКЛЕОЗИДЫ Гликозидная связь

Слайд 91

НУКЛЕОЗИДЫ

Цитидин Дезоксицитидин

НУКЛЕОЗИДЫ Цитидин Дезоксицитидин

Слайд 92

НУКЛЕОЗИДЫ

Тимидин

НУКЛЕОЗИДЫ Тимидин

Слайд 93

НУКЛЕОЗИДЫ

Аденозин Дезоксиаденозин

НУКЛЕОЗИДЫ Аденозин Дезоксиаденозин

Слайд 94

НУКЛЕОЗИДЫ

Аденозин Дезоксиаденозин

Аденозин и дезоксиаденозин можно изобразить и так:

НУКЛЕОЗИДЫ Аденозин Дезоксиаденозин Аденозин и дезоксиаденозин можно изобразить и так:

Слайд 95

НУКЛЕОЗИДЫ

Гуанозин Дезоксигуанозин

НУКЛЕОЗИДЫ Гуанозин Дезоксигуанозин

Слайд 96

НУКЛЕОЗИДЫ

Гуанозин Дезоксигуанозин

Гуанозин и дезоксигуанозин можно изобразить и так:

НУКЛЕОЗИДЫ Гуанозин Дезоксигуанозин Гуанозин и дезоксигуанозин можно изобразить и так:

Слайд 97

ГИДРОЛИЗ НУКЛЕОЗИДОВ

аденозин рибоза аденин

ГИДРОЛИЗ НУКЛЕОЗИДОВ аденозин рибоза аденин

Слайд 98

НУКЛЕОТИДЫ

Нуклеотиды - фосфорные эфиры нуклеозидов

гликозидная связь

сложноэфирная связь

НУКЛЕОТИДЫ Нуклеотиды - фосфорные эфиры нуклеозидов гликозидная связь сложноэфирная связь

Слайд 99

НУКЛЕОТИДЫ

Аденозин-5’-фосфат
Аденозинмонофосфат (АМФ)
5’-адениловая кислота

Гуанозин-5’-фосфат
Гуанозинмонофосфат (ГМФ)
5’-гуаниловая кислота

НУКЛЕОТИДЫ Аденозин-5’-фосфат Аденозинмонофосфат (АМФ) 5’-адениловая кислота Гуанозин-5’-фосфат Гуанозинмонофосфат (ГМФ) 5’-гуаниловая кислота

Слайд 100

НУКЛЕОТИДЫ

Уридин-5’-фосфат
Уридинмонофосфат (УМФ)
5’-уридиловая кислота

Цитидин-5’-фосфат
Цитидинмонофосфат (ЦМФ)
5’-цитидиловая кислота

НУКЛЕОТИДЫ Уридин-5’-фосфат Уридинмонофосфат (УМФ) 5’-уридиловая кислота Цитидин-5’-фосфат Цитидинмонофосфат (ЦМФ) 5’-цитидиловая кислота

Слайд 101

НУКЛЕОТИДЫ

НУКЛЕОТИДЫ

Слайд 102

НУКЛЕОТИДЫ

Сокращения АМФ, ГМФ и т.д. относят к 5’-нуклеотидам.
У других нуклеотидов в сокращённом

НУКЛЕОТИДЫ Сокращения АМФ, ГМФ и т.д. относят к 5’-нуклеотидам. У других нуклеотидов
названии указывают
положение фосфата

Аденозин-3’-фосфат
3’- Аденозинмонофосфат (3’- АМФ)
3’-адениловая кислота

Слайд 103

НУКЛЕОТИДЫ

цAMФ

НУКЛЕОТИДЫ цAMФ

Слайд 104

Циклический аденозинмонофосфат (циклический AMФ, цAMФ, cAMP) — Циклический нуклеотид, играющий роль вторичного посредника

Циклический аденозинмонофосфат (циклический AMФ, цAMФ, cAMP) — Циклический нуклеотид, играющий роль вторичного
некоторых гормонов (глюкагона или адреналина), которые не могут проходить через клеточную мембрану.
У прокариот цAMФ участвует в регуляции метаболизма.

Слайд 105

ГИДРОЛИЗ НУКЛЕОТИДОВ

АМФ

аденозин

рибоза

аденин

ГИДРОЛИЗ НУКЛЕОТИДОВ АМФ аденозин рибоза аденин

Слайд 106

НУКЛЕОТИДЫ - КОФЕРМЕНТЫ

АМФ

АДФ

АТФ

Ангидридные
связи

Сложноэфирная
связь

АТФ – универсальный макроэрг

НУКЛЕОТИДЫ - КОФЕРМЕНТЫ АМФ АДФ АТФ Ангидридные связи Сложноэфирная связь АТФ – универсальный макроэрг

Слайд 107

Образование АТФ происходит
1. В результате субстратного фосфорилирования (гликолиз, одна реакция ЦТК)
2. Окислительное

Образование АТФ происходит 1. В результате субстратного фосфорилирования (гликолиз, одна реакция ЦТК)
фосфорилирование (в митохондриях)
3. Фотофосфорилирование (в хлоропластах)

Слайд 108

АТФ КАК КОФЕРМЕНТ

АТФ АДФ

АТФ АДФ

АТФ АДФ

ГМФ

ГДФ

ГТФ

ГМФ

гуанозин

АТФ КАК КОФЕРМЕНТ АТФ АДФ АТФ АДФ АТФ АДФ ГМФ ГДФ ГТФ ГМФ гуанозин

Слайд 109

ОБРАЗОВАНИЕ АМИНОАЦИЛАДЕНИЛАТА

АТФ

аминокислота

аминоациладенилат

Аминоацил-тРНК
(в синтез белка)

ОБРАЗОВАНИЕ АМИНОАЦИЛАДЕНИЛАТА АТФ аминокислота аминоациладенилат Аминоацил-тРНК (в синтез белка)

Слайд 110

НИКОТИНАМИДДИНУКЛЕОТИД (НАД+) КАК КОФЕРМЕНТ

НАД+ НАДН

НИКОТИНАМИДДИНУКЛЕОТИД (НАД+) КАК КОФЕРМЕНТ НАД+ НАДН

Слайд 111

ПЕРВИЧНАЯ СТРУКТУРА НК

Первичная структура НК - последовательность нуклеотидов
5’- конец ТГАЦТААГТАЦЦ 3’-конец

ПЕРВИЧНАЯ СТРУКТУРА НК Первичная структура НК - последовательность нуклеотидов 5’- конец ТГАЦТААГТАЦЦ 3’-конец (ф-конец) (OH-конец)
(ф-конец) (OH-конец)

Слайд 112

ПЕРВИЧНАЯ СТРУКТУРА ДНК

Т

Г

А

ПЕРВИЧНАЯ СТРУКТУРА ДНК Т Г А

Слайд 113

ПЕРВИЧНАЯ СТРУКТУРА РНК

У

Г

А

ПЕРВИЧНАЯ СТРУКТУРА РНК У Г А

Слайд 114

ВТОРИЧНАЯ СТРУКТУРА

Вторичная структура ДНК – двойная правая спираль (Уотсон, Крик, 1953)
Две цепи

ВТОРИЧНАЯ СТРУКТУРА Вторичная структура ДНК – двойная правая спираль (Уотсон, Крик, 1953)
антипараллельны друг другу.
Цепи связаны водородными связями по принципу комплементарности.

5’

5’

3’

3’

А Г Г Т Ц Т А Т Г А Ц Т Т Г Ц Т А Ц

Т Ц Ц А Г А Т А Ц Т Г А А Ц Г А Т Г

Более подробно см зеленый учебник с. 412-420

Слайд 115

ВОДОРОДНЫЕ СВЯЗИ МЕЖДУ КОМПЛЕМЕНТАРНЫМИ ОСНОВАНИЯМИ В ДНК

Г Ц

А Т

ВОДОРОДНЫЕ СВЯЗИ МЕЖДУ КОМПЛЕМЕНТАРНЫМИ ОСНОВАНИЯМИ В ДНК Г Ц А Т
Имя файла: АМИНОКИСЛОТЫ-Аминокислоты-–-соединения,-содержащие-карбоксильную-(COOH)-и-аминогруппу-(NH2)..pptx
Количество просмотров: 335
Количество скачиваний: 0