Презентація «Білки та нуклеїнові кислоти», 10 клас

Білки та нуклеїнові кислоти

Органогени: вуглець, водень, кисень і азот становлять понад 98% маси живої клітини. Вода: універсальний полярний розчинник і середовище біохімічних реакцій завдяки водневим зв'язкам. Мінеральні солі: підтримують осмотичний тиск, буферність середовища та мембранні потенціали. Як неорганічні біоелементи об'єднуються у складні макромолекули з неповторними біологічними функціями? Біоелементи та біонеорганічні сполуки

Таємниця біополімерів: паутина міцніша за сталь. Шовк павука за міцністю на розрив перевершує леговану сталь однакової товщини, залишаючись надзвичайно еластичним. Як прості ланцюги з 20 амінокислот або 4 нуклеотидів утворюють матеріали з такими унікальними фізико-хімічними властивостями?

Амінокислоти та утворення пептидного зв'язку. Амінокислоти — це мономери білків. Усі 20 стандартних амінокислот мають спільний план будови: центральний -вуглець, аміногрупу (), карбоксильну групу () та унікальний радикал (). Ковалентний пептидний зв'язок () утворюється в результаті реакції конденсації між аміногрупою однієї амінокислоти та карбоксильною групою іншої з виділенням молекули води.

Чотири рівні просторової організації білків1. Первинна структура. Лінійна послідовність амінокислот, стабілізована міцними ковалентними пептидними зв'язками. Визначає всі наступні рівні.2. Вторинна структура. Спіралізація (-спіраль) або складчастість (-лист) поліпептиду завдяки регулярним водневим зв'язкам.3. Третинна структура. Глобула або фібрила, що формується дисульфідними, іонними, гідрофобними та водневими взаємодіями радикалів.4. Четвертинна структура. Об'єднання кількох поліпептидних субодиниць у єдиний функціональний комплекс (наприклад, гемоглобін крові).

Біологічні ролі та властивості білків. Каталітична дія. Ферменти знижують енергію активації реакцій у мільйони разів із високою специфічністю. Структурна роль. Колаген, кератин та еластин утворюють каркас тканин, кісток, сухожиль і покривів. Транспортна роль. Гемоглобін переносить кисень, а мембранні білки-канали здійснюють перенесення іонів.

Нуклеотиди — мономери нуклеїнових кислот. Нуклеотид складається з трьох компонентів: Азотиста основа: пуринові (А, Г) або піримідинові (Т, У, Ц). Пентоза: рибоза в РНК або дезоксирибоза в ДНК. Залишок ортофосфатної кислоти: забезпечує кислотні властивості. Нуклеотиди з'єднуються в нерозгалужений ланцюг міцними фосфодіефірними зв'язками між -вуглецем однієї пентози та -вуглецем наступної.

Порівняльна характеристика ДНК та РНКДНК (дезоксирибонуклеїнова)Подвійна антипаралельна спіраль. Вуглевод — дезоксирибоза. Основи: А, Т, Г, Ц. Зберігає та відтворює генетичну інформацію поколінь. РНК (рибонуклеїнова)Здебільшого одноланцюгова. Вуглевод — рибоза. Основи: А, У, Г, Ц. Реалізує спадкову інформацію (іРНК, т. РНК, р. РНК) у синтезі білків.

Перевірка знань про зв'язки. Який тип хімічного зв'язку безпосередньо стабілізує вторинну структуру білка (альфа-спіраль)?Ковалентні пептидні зв'язки. Фосфодіефірні зв'язки. Водневі зв'язки між атомами остова. Дисульфідні містки між радикалами1234

Перевірка знань про зв'язки. Який тип хімічного зв'язку безпосередньо стабілізує вторинну структуру білка (альфа-спіраль)?Ковалентні пептидні зв'язки. Фосфодіефірні зв'язки. Водневі зв'язки між атомами остова. Дисульфідні містки між радикалами✓1234

Питання для перевірки. Питання 1: Який мономер входить до складу білків і скільки їх стандартних типів існує?Питання 2: Яка азотиста основа зустрічається в РНК замість тиміну (Т)?Питання 3: Який зв'язок об'єднує мономери нуклеїнових кислот у полімерний ланцюг?

Відповідь 1: Амінокислота, 20 стандартних амінокислот. Відповідь 2: Урацил (У)Відповідь 3: Фосфодіефірний зв'язок

Архітектура життя: білки та нуклеїнові кислоти. Порівняльний веб-аркуш до § 20 (Соболь, «Біологія і екологія», 10 клас). Порівняйте біополімери, змоделюйте зв’язок «будова → функція», дослідіть вплив умов на білок і спробуйте переписати ген у іРНК.посилання