Биомолекулы. Вещества в составе организмов

Все аминокислоты содержат хотя бы одну карбоксильную группу (-СООН) и одну аминогруппу (-NH2). Остальная часть молекулы представлена радикалом.
Общая характеристика аминокилот

Структуры белковых молекул
Структуры: Первичная Вторичная Третичная Четвертичная
(линейная) (α-спираль) (клубок белков)

ПОЛИПЕПТИДЫ
Белковые и вирусные кристаллы,
выращенные на косм. кораблях
(NASA Marshall Space Flight Center)
Белки – от 100 до 2000 аминокислотных остатков
Многообразие – число и порядок аминокислот
Упорядоченность структуры

Строение моносахаридов

3
2
1
(глюкоза + галактоза)
(глюкоза + глюкоза)
Сахароза
Мальтоза
Лактоза
(глюкоза + фруктоза)
Дисахариды

Полисахариды
Целлюлоза
Крахмал
α-1,6-гликозидная связь
β-1,4-гликозидная связь
α-1,4-гликозидная связь
α-1,4-гликозидная связь

«Нуклеиновые кислоты:
ДНК. РНК»
К нуклеиновым кислотам относят высокополимерные соединения, распадающиеся при гидролизе на пуриновые и пиримидиновые азотистые основания, пентозу и фосфорную кислоту.
Нуклеиновые кислоты содержат С, Н, О, Р и N. Различают два класса нуклеиновых кислот: рибонуклеиновые кислоты (РНК) и дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК).

Молекулы ДНК (РНК) являются полимерами, мономерами которых являются дезоксирибонуклеотиды (рибонуклеотиды), образованные остатками:
1. Фосфорной кислоты;
2. Дезоксирибозы (рибозы);
3. Азотистого основания (пуринового — аденина, гуанина
или пиримидинового — тимина, цитозина, урацила).
Характеристика нуклеиновых кислот

Углеводы нуклеиновых кислот

Азотистые основания имеют циклическую структуру, в состав которой наряду с атомами углерода входят атомы азота. За присутствие в этих соединениях атомов азота они и получили название азотистых, а поскольку они обладают щелочными свойствами — оснований. Азотистые основания нуклеиновых кислот относятся к классам пиримидинов и пуринов.
Пуриновые основания являются производными пурина, имеющего два кольца. К пуриновым основаниям относятся аденин и гуанин.
Пиримидиновые основания являются производными пиримидина, имеющего в составе своей молекулы одно кольцо. К наиболее распространенным пиримидиновым основаниям относятся тимин, цитозин.
Характеристика нуклеиновых кислот

Азотистые основания нуклеиновых кислот

Нуклеотиды:
(А) Аденин – адениловый
(G) Гуанин – гуаниловый
(C) Цитозин – цитидиловый
(Т) Тимин – тимидиловый
(U) Урацил – урациловый
В результате реакции конденсации азотистого основания и дезоксирибозы (рибозы) образуется нуклеозид..
При реакции конденсации между нуклеозидом и остатком фосфорной кислоты образуется нуклеотид.
Характеристика нуклеиновых кислот

Принцип комплементарного взаимодействия пар оснований:
против аденина – тимин на другой цепи (А-Т), а против гуанина - цитозин на другой (G-C).
Аденин комплементарен тимину и между ними ДВЕ водородные связи (А=Т),
а гуанин — цитозину (ТРИ водородные связи) (G≡C).
Комплементарностью называют способность нуклеотидов к избирательному соединению друг с другом.
Характеристика ДНК

Трехмерная модель пространственного строения молекулы ДНК в виде двойной спирали была предложена в 1953 г. американским биологом Дж. Уотсоном и английским физиком Ф. Криком. За свои исследования они были удостоены Нобелевской премии.

Диаметр двойной спирали ДНК — 2 нм.
Длина молекулы — до нескольких сантиметров.
Молекулярная масса составляет десятки и сотни миллионов.
В ядре клетки человека общая длина ДНК около 1-2 м.
Характеристика ДНК

Одним из уникальных свойств молекулы ДНК является ее способность к самоудвоению — воспроизведению точных копий исходной молекулы.
Благодаря этой способности молекулы ДНК, осуществляется передача наследственной информации от материнской клетки дочерним во время деления. Процесс самоудвоения молекулы ДНК называют репликацией.
Репликация — сложный процесс, идущий с участием ферментов (ДНК-полимераз и многих других).
Репликация ДНК

Липиды (от греч. lipos – жир) – обширная группа жиров и жироподобных веществ, которые содержатся во всех живых клетках. Большинство их неполярны и, следовательно, гидрофобны. Они практически нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в органических растворителях (бензин, хлороформ, эфир и др.).
В некоторых клетках липидов очень мало, всего несколько процентов, а вот в клетках подкожной жировой клетчатки млекопитающих их содержание достигает 90%. По химическому строению липиды весьма разнообразны.
Характеристика липидов

Физические свойства триацилглицеридов зависят от состава их молекул. Если в триглицеридах преобладают насыщенные жирные кислоты, то они твердые (жиры), если ненасыщенные — жидкие (масла). Плотность жиров ниже, чем у воды, поэтому в воде они всплывают и находятся на поверхности.
Триацилглицериды

Сложные липиды – фосфолипиды, гликолипиды и липопротеины. Фосфолипиды по своей структуре сходны с жирами, но в их молекуле один или два остатка жирных кислот замещены остатком фосфорной кислоты.
Липиды могут образовывать сложные соединения с веществами других классов, например с белками – липопротеиды и с углеводами – гликолипиды.
Характеристика липидов