- •5 Биохимия
- •1.Отличительные признаки живой материи.
- •2.Биомолекулы (простые и сложные); биополимеры. Структурная организация клетки
- •3.Классификация природных а-аминокислот:
- •4.Основные биологические функции а-аминокислот и белков в живых организмах.
- •5.Биохимические превращения протеиногенных а-аминокислот (аланина, лизина): дезаминирование и декарбоксилирование.
- •6.Биохимические превращения протеиногенных а-аминокислот: а) трансаминирование; б) дезаминирование.
- •7. Понятие об изоэлектрической точке а-аминокислот и белков.
- •8. Первичная структура белков: определение, пептидная группа, тип химической связи.
- •9. Вторичная структура белков: определение, основные виды
- •10.Третичная и четвертичная структуры белков: определение, типы связей участвующие в их образовании.
- •11.Строение полипептидной цепи пептидов белков. Привести примеры.
- •12.Структурная формула трипептида аланилсерилтирозин.
- •13.Структурная формула трипептида цистеилглицинфенилаланина.
- •14.Классификация белков по: а) химическому строению; б) пространственной структуре.
- •15.Физико-химические свойства белков: а) амфотерность; б) растворимость; в) электрохимические; г) денатурация; д) реакция осаждения.
- •16.Углеводы: общая характеристика, биологическая роль, классификация. Доказательство строения моносахаридов на примере глюкозы и фруктозы.
- •Классификация углеводов
- •17. Реакции окисления и восстановления моносахаридов на примере глюкозы и фруктозы.
- •18. Гликозиды: общая характеристика, образование.
- •Классификация гликозидов
- •19. Брожение моно- и дисахаридов (спиртовое, молочнокислое, маслянокислое, пропионовокислое).
- •20.Восстанавливающие дисахариды (мальтоза, лактоза): строение, биохимические превращения (окисление, восстановление).
- •21. Невосстанавливающие дисахариды (сахароза): строение, инверсия, применение.
- •22.Полисахариды (крахмал, целлюлоза, гликоген): строение, отличительные биологические функции.
- •23.Нуклеиновые кислоты (днк,рнк):биологическая роль,общая характеристика,гидролиз.
- •24.Структурные компоненты нк: главные пуриновые и пиримидиновые основания, углеводная составляющая.
- •Азотистое основание Углеводный компонент Фосфорная кислота
- •Пуриновые Пиримидиновые Рибоза Дезоксирибоза
- •26.Строение полинуклеотидпой цепи (первичная структура), например, построить фрагмент Ade-Thy-Guo; Cyt-Guo-Thy.
- •27.Вторичная структура днк. Правила Чартгоффа Вторичная структура днк характеризуется правилом э. Чаргаффа (закономерность количественного содержания азотистых оснований):
- •28.Основные функции т рнк, м рнк, р рнк. Структура и функции рнк.
- •Этапы репликации:
- •Транскрипция
- •Этапы транскрипции:
- •29.Липиды (омыляемые, неомыляемые): общая характеристика, классификация.
- •Классификация липидов.
- •30.Структурные компоненты омыляемых липидов (вжк, Спирты).
- •31.Нейтральные жиры, масла: общая характеристика, окисление, гидрогенизация.
- •32.Фосфолипиды: общая характеристика, представители (фосфатидилэтаноламины, фосфатидилхолины, фосфатидилсерины, фосфатидилглицерины).
- •33.Ферменты: определение, химическая природа и строение.
- •34.Общие свойства химических ферментов и биокатализаторов.
- •35.Факторы, влияющие на каталитическую активность ферментов:
- •36.Механизм действия ферментов.
- •37.Номенклатура, классификация ферментов.
- •38.Общая характеристика отдельных классов ферментов: а)оксидоредуктазы; б) трансферазы; в) гидролазы.
- •39.Общая характеристика классов ферментов: а) лиазы; б) изомеразы; в)л и газы.
- •40.Общая характеристика витаминов, классификация витаминов; представители водорастворимых и жирорастворимых витаминов. Их биологическая роль.
- •1)По растворимости:
- •2)По физиологической активности:
- •41.Понятие о метаболических процессах: катаболические и анаболические реакции.
- •42.Особенности метаболических процессов.
- •43.Основные источники энергии для живой материи (фотосинтез, энергия, образующаяся при окислении органических соединений).
38.Общая характеристика отдельных классов ферментов: а)оксидоредуктазы; б) трансферазы; в) гидролазы.
примеры биохимических процессов, катализируемых ферментами, относящимися к определенному классу и подклассу.
1. Оксидоредуктазы. Общая схема процессов, катализируемых оксидоредуктазами, может быть выражена следующим образом:
Наиболее часто мы будем встречать оксидоредуктазы подкласса оксидаз и дегидрогеназ, поэтому рассмотрим их подробнее.
Оксидазы — это оксидоредуктазы, которые переносят атомы водорода или электроны непосредственно на атомы кислорода либо внедряют в молекулу субстрата атом кислорода:
Все дегидрогеназы являются холоферментами, коферментами которых служат следующие соединения: никотинамидаденинди-нуклеотид (НАД), никотинамидадениндинуклеотид (НАДФ), флавинмононуклеотид (ФМН), флавинадениндинуклеотид (ФАД), хиноны.
Наиболее распространены в природе дегидрогеназы, содержащие в качестве кофермента НАД:
Как видно из схемы, присоединение снятого с субстрата атома водорода происходит по ядру никотинамида. Механизм действия НАДФ такой же, как и НАД. НАД- и НАДФ-зависимые дегидрогеназы способны отщеплять атомы водорода от субстратов (спиртов, альдегидов,гидроксикислот, аминов и др.) в виде гидрид-ионов (Н~) и протонов (Н+), окисляя таким образом указанные соединения.
Примером процесса, катализируемого НАД-зависимой дегид-рогеназой, может служить окисление молочной кислоты (лактата) до пировиноградной кислоты (пирувата):
Коферменты ФМН и ФАД содержат в своем составе фосфори-лированный витамин В2 (рибофлавинфосфат), который способен отщеплять от субстрата два атома водорода:
Б)Трансферазы. Это один из самых многочисленных классов ферментов. В зависимости от характера переносимых групп выделяют фосфотрансферазы, аминотрансферазы, гликозилтрансфе-разы, апилтрансферазы и др.
Фосфотрансферазы — это ферменты, катализирующие перенос остатка фосфорной кислоты. В результате действия фосфотрансфераз образуются фосфорные эфиры различных органических соединений, многие из которых обладают повышенной реакционной способностью и более легко вступают в последующие реакции. Следовательно, фосфорилирование органических соединений можно считать процессом их активации. Чаще всего донором фосфатных групп является молекула аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Фосфотрансферазы, использующие в качестве донора фосфатной группы молекулу АТФ, называются киназами. К киназам относится, например, глицеролкиназа, ускоряющая перенос остатка фосфорной кислоты от молекулы АТФ к молекуле глицерина:
Аминотрансферазы ускоряют перенос аминогруппы. Аминотрансферазы — двухкомпонентные ферменты, коферментом которых служит пиридоксальфосфат (фосфорилированный витамин В6).
Гликозилтрансферазы ускоряют реакции переноса гликозильных остатков, обеспечивая, главным образом, реакции синтеза и распада олиго- и полисахаридов. Если гликозильный остаток переносится на молекулу фосфорной кислоты, то процесс называется фосфороли-зом, а ферменты, обеспечивающие этот процесс, называются фосфо-рилазами. В качестве примера приведем схему фосфоролиза мальтозы:
Ацилтрансферазы катализируют процессы переноса ацилов (радикалов карбоновых кислот) на спирты, амины, аминокислоты и другие соединения. Источником ацилов является ацил-КоА, который можно рассматривать в качестве кофактора в реакциях переноса ацильных групп. Примером реакции трансацилирования может служить реакция синтеза фосфатидной кислоты, в которой участвует фосфоглицерин и две молекулы ацил-КоА:
3. Гидролазы. Эти ферменты ускоряют реакции гидролиза органических соединений; обязательным участником этих процессов является вода. В зависимости от характера гидролизуемой связи гидролазы подразделяют на ряд подклассов: эстеразы, гликозидазы, пептидгидролазы и др. Отличительной чертой всех гидролаз является то, что они являются однокомпонентными ферментами.
Липаза ускоряет гидролиз внешних сложноэфирных связей в молекуле триглицерида. Особенно широко распространены эстеразы, катализирующие гидролиз сложных эфиров фосфорной кислоты и углеводов. Эти ферменты называются фосфатазами:
Из гликозидаз, действующих на полисахариды, наиболее распространены амилазы.
Пептид-гидролазы. Ферменты этого подкласса катализируют гидролиз пептидных связей в молекулах пептидов и белков, что можно выразить следующей схемой:
Пептид-гидролазы гидролизуют не все пептидные связи в молекулах белков и пептидов, а только определенные. О специфичности действия пептид-гидролаз речь пойдет в главе «Обмен белков».
Амидазы ускоряют гидролиз амидов дикарбоновых аминокислот — аспарагина и глутамина