ХІМІЧНИЙ СКЛАД КЛІТИНИ.ОРГАНІЧНІ РЕЧОВИНИ

КЛІТИНИ

Лекція 3

Органічні речовини та їх роль у клітині

Значення КарбонуНайважливіші властивості Карбону:відносно малі розміри і невелика

атомна маса;здатність утворювати чотири міцні

ковалентні зв’язки;здатність утворювати зв’язок

Карбон –Карбон, будуючи довгі карбонові скелети молекул;

здатність утворювати кратні ковалентні зв’язки з іншими карбоновими атомами, а також Оксигеном та Гідрогеном.

БілкиБілки (протеїни, поліпептиди) –

лінійні гетерополімери, мономерами яких є -амінокислоти, зв'язані між собою пептидними зв'язками.

Структура білкових молекул

Функції білків 1. Ферментативна. 2. Структурна . 3. Гормональна.4. Транспортна.5. Захисна.6. Скорочувальна.7. Опорна. 8. Рухова. 9. Гомеостатична. 10. Запасна.11. Енергетична.

Ферменти (ензими) – клітинні каталізатори біохімічних реакцій, прискорюють їх, але самі у реакціях не витрачаються

SS + + Е ↔ Е ↔ ES ES ↔ ↔ EP EP ↔ ↔ EE + + PP,, де S – субстрат; Е – фермент (ензим); ЕS –

фермент-субстратний (ензимний) комплекс; ЕР – комплекс фермент-продукт; Р – продукт

(продукти).

Швидкість ферментативної реакції – кількість перетвореного субстрату або кількість продукту, утвореного за одиницю часу

Ферменти

Холофермент складається з білкової частини (апофермента) і небілкового компонента (кофактора).

Якщо кофактор міцно пов'язаний з апоферментом, то він називається простетичною групою.

Якщо ж зв'язок слабкий, то кофактор називається коензим, або кофермент.

Типи ферментів мікроорганізмів

Ферменти мікроорганізмів поділяються на: екзоферменти – виділяються у навколишнє середовище і

розщеплюють макромолекули поживних речовин до простіших сполук, які можуть бути засвоєні мікробною клітиною.

ендоферменти - беруть участь у реакціях обміну речовин, що відбуваються усередині клітини.

конститутивні - постійно перебувають у мікробній клітині незалежно від умов її існування.

індуцибельні (адаптивні) - синтезуються в клітині тільки під впливом відповідного субстрату, що перебуває в поживному середовищі і коли мікроорганізм змушений засвоювати цей субстрат (дозволяють мікробній клітині пристосуватися до умов існування).

специфічність;незмінність у ході реакції;присутність ферменту не впливає ні на

природу, ні на властивості кінцевого продукту (продуктів) реакції;

ферменти – макромолекули – глобулярні білки; з речовинами зв’язується лише активний центр ферменту;

якщо відбувається денатурація білка, який є основою ферменту, то втрачається його активність, бо порушується структура його активного центра;

певна локалізація у клітині (організмі);ефективність;здатність знижувати енергію активації

реакції, що каталізується.

Властивості ферментів

Температура

рН Концентра

ція ферменту

Концентрація субстрату

Фактори, які впливають на активність ферментів

Вуглеводи

Вуглеводи (або цукри) - альдегіди та кетони багатоатомних спиртів, а також полімери цих сполук із загальною формулою Сn(H2O)m.

Функції моносахаридів:

1. Відіграють роль проміжних продуктів реакцій.

2. Входять до складу нуклеотидів та їхніх похідних.

3. Входять до складу деяких коферментів.4. Служать основними джерелами енергії у

процесах дихання.5. Служать вихідними речовинами для

синтезу амінокислот, складних вуглеводів та інших речовин (наприклад, аскорбінової кислоти).

Функції полісахаридів:

1. Запасна (глікоген у грибів і тварин, крохмаль у рослин є запасними поживними речовинами).

2. Структурна, або опорно-захисна (полісахариди є основним компонентом оболонок рослинних клітин, беруть участь у побудові зовнішнього скелета членистоногих (хітиновий покрив); целюлоза та інші полісахариди оболонок рослинних клітин і грибів не тільки захищають клітини від зовнішніх впливів, а й утворюють міцний стовбур (стебло, талом) організму, його механічні та опорні тканини).

Нуклеотиди – це органічні речовини, молекули яких складаються з залишку цукру пентози (рибози або дезоксирибози), до якого ковалентно приєднані залишок фосфорної кислоти й азотиста основа

Нуклеотиди. Нуклеїнові кислоти

Азотисті основи в складі нуклеотидів діляться на дві групи:

пуринові (аденін і гуанін)

піримідинові (цитозин, тимін і урацил).

Нуклеїнові кислотинуклеїнові кислоти – це лінійні

нерозгалужені гетерополімери, мономерами яких є нуклеотиди, зв'язані фосфодиефірними зв'язками.

Нуклеїнові кислоти забезпечують зберігання, відтворення й реалізацію генетичної (спадкової) інформації.

Послідовність нуклеотидів відображає первинну амінокислотну структуру білків.

ДНКДезоксирибонуклеїно

ва кислота (ДНК) – це нуклеїнова кислота, мономерами якої є дезоксирибонуклеотиди

РНКРибонуклеїнова кислота (РНК) –

це нуклеїнова кислота, мономерами якої є рибонуклеотиди.

Типи РНК:1. Інформаційна, або матрична РНК (іРНК, або

мРНК) ( 5% клітинної РНК). Служить для передачі генетичної інформації від ДНК на рибосоми при біосинтезі білка.

2. Рибосомна або рибосомальна РНК (рРНК). (85% клітинної РНК). Входить до складу рибосом, визначає форму великої і малої рибосомних субодиниць, забезпечує контакт рибосоми з іншими типами РНК.

3. Транспортна РНК (тРНК) (10% клітинної РНК). Транспортує амінокислоти до відповідної ділянки іРНК у рибосомах. Кожний тип тРНК транспортує певну амінокислоту.

Низькомолекулярні органічні речовини

клітиниВітаміни – різноманітні речовини, які беруть участь у регуляції фізіолого-біохімічних процесів.

Алкалоїди – специфічні азотовмісні речовини, які синтезуються рослинами і мікроорганізмами (рідше вони виявляються у тварин).

Антибіотики – різноманітні речовини, які синтезуються, в основному, мікроорганізмами. Антибіотики згубні для прокаріотів, але, як правило, малотоксичні для людини і тварин.

Токсини – це найрізноманітніші речовини, які мають сильну отрутну дію.