Отчет о выполнении домашнего задания (в виде сканкопий, фотографий или документов Microsoft Word)
Учебная дисциплина: ОДП.04. Химия.
Группа: СВ-4-18.
Профессия: 15.01.05 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы)
Дата проведения: 21.04.20 г.
Тема № 3: АЗОТСОДЕРЖАЩИЕ СОЕДИНЕНИЯ
Урок № 42
Тема урока: Лактим-лактамная таутомерия. Двойная спираль. Биологическая роль нуклеиновых кислот.
Цель урока: Обобщить и углубить знания о нуклеиновых кислотах; познакомиться с понятием лактим-лактамная таутомерия, выяснить биологическую роль нуклеиновых кислот.
На прошлом уроке, рассматривая нуклеиновые кислоты, мы говорили о том, что молекула ДНК состоит из 2-х правозакрученных спиральных цепочек полинуклеотидов. РНК состоит из одной спирально закрученной полинуклеотидной цепочки. Полинуклеотидная цепь ДНК состоит из нуклеотидов.
Азо́тистые основа́ния (гетероциклические органические соединения, производные пиримидина и пурина) входят в состав нуклеиновых кислот. Для сокращенного обозначения пользуются большими латинскими буквами. К азотистым основаниям относят аденин (A), гуанин (G), цитозин (C), которые входят в состав как ДНК, так и РНК.
Тимин (T) входит в состав только ДНК, а урацил (U) встречается только в РНК.
Аденин и гуанин являются производными пурина, а цитозин, урацил и тимин — производными пиримидина.
Тимин, который присутствует только в ДНК, и урацил, который встречается только в РНК, обладают сходной химической структурой. Урацил отличается от тимина отсутствием метильной группы у 5-го атома углерода.
|
|
|
Азотистые основания, соединяясь ковалентной связью с 1' атомом рибозы или дезоксирибозы, образуют N-гликозиды, которые называют нуклеозиды. Нуклеозиды, в которых к 5'-гидроксильной группе сахара присоединены одна или несколько фосфатных групп, называются нуклеотидами. Эти соединения являются строительными блоками молекул нуклеиновых кислот — ДНК и РНК.
После образования молекулы нуклеиновой кислоты входящие в её состав азотистые основания могут вступать в различные химические реакции под действием ферментов а также факторов внешней среды.
Азотистые основания одной из цепей соединены с азотистыми основаниями другой цепи водородными связями согласно принципу комплементарности.
Антипараллельностьцепей ДНК: противоположная направленность двух нитей двойной спирали ДНК; одна нить имеет направление от 5' к 3', другая - от 3' к 5'.
А теперь мы переходим к теме нашего урока и для начала рассмотрим лактим-лактамную таутомерию.
ЛАКТИМ-ЛАКТАМНАЯ ТАУТОМЕРИЯ
Этот вид таутомерии характерен для азотсодержащих гетероциклов с фрагментом N=C—ОН.
Взаимопревращение таутомерных форм связано с переносом протона от гидроксильной группы, напоминающей фенольную ОН-группу, к основному центру — пиридиновому атому азота и наоборот. Обычно лактамная форма в равновесии преобладает.
|
|
|
НУКЛЕОЗИДЫ: СТРОЕНИЕ, НОМЕНКЛАТУРА , ГИДРОЛИЗ, ХАРАКТЕР СВЯЗЕЙ
Нуклеиновые основания образуют связь за счет одного из атомов азота с аномерным центром пентозы (D-рибозы или 2-дезокси-D-рибозы). Этот тип связи аналогичен обычной гликозидной связи и известен как N-гликозидная связь, а сами гликозиды - как N-гликозиды. В химии нуклеиновых кислот их называют нуклеозидами.
В состав природных нуклеозидов пентозы входят в фуранозной форме (атомы углерода в них нумеруют цифрой со штрихом). Гликозидная связь осуществляется с атомом азота N-1 пиримидинового и N-9 пуринового оснований.
Природные нуклеозиды всегда являются β-аномерами.
В зависимости от природы углеводного остатка различают рибонуклеозиды и дезоксирибонуклеозиды. Для нуклеозидов употребительны названия, производимые от тривиального названия соответствующего нуклеинового основания с суффиксами -идин у пиримидиновых и -озин у пуриновых нуклеозидов.
Циклический аденозинмонофосфат (цамф) — производное АТФ, выполняющее в организме роль вторичного посредника, использующегося для внутриклеточного распространения сигналов некоторых гормонов (например, глюкагона или адреналина), которые не могут проходить через клеточную мембрану. Превращает ряд инертных белков в ферменты (цамф-зависимые протеинкиназы), под действием которых происходит ряд биохим. реакций (проведение нервного импульса).
|
|
|
Образование цАМФ стимулируется адреналином.
Циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ) - это циклическая форма нуклеотида, образующаяся из гуанозинтрифосфата (GTP) ферментом гуанилатциклазой. Образование стимулируется ацетилхолином.
· цГМФ вовлечен в регуляцию биохимических процессов в живых клетках в качестве вторичного посредника (вторичного мессенджера). Характерно, что многие эффекты цГМФ прямо противоположны цАМФ.
· цГМФ активирует G-киназу и фосфодиэстеразу, гидролизующую цАМФ .
· цГМФ принимает участизе в регуляции клеточного цикла . От соотношения цАМФ/цГМФ зависит выбор клетки: прекратить деление (остановиться в G0 фазе) или продолжить, перейдя в фазу G1.
· цГМФ стимулирует пролиферацию клеток (деление), а цАМФ подавляет
Аденозинтрифосфат (АТФ) - нуклеотид, образованный азотистым основанием аденином, пятиуглеродным сахаром рибозой и тремя остатками фосфорной кислоты. Фосфатные группы в молекуле АТФ соединены между собой высокоэнергетическими (макроэргическими) связями. Связи между фосфатными группами не очень прочные, и при их разрыве выделяется большое количество энергии. В результате гидролитического отщепления от АТФ фосфатной группы образуется аденозиндифосфорная кислота (АДФ) и высвобождается порция энергии.
|
|
|
· Вместе с другими нуклеозидтрифосфатами АТФ является исходным продуктом при синтезе нуклеиновых кислот.
· АТФ отводится важное место в регуляции множества биохимических процессов. Являясь аллостерическим эффектором ряда ферментов, АТФ, присоединяясь к их регуляторным центрам, усиливает или подавляет их активность.
· АТФ является также непосредственным предшественником синтеза циклического аденозинмонофосфата — вторичного посредника передачи в клетку гормонального сигнала.
· Также известна роль АТФ в качестве медиатора в синапсах и сигнального вещества в других межклеточных взаимодействиях
Аденозиндифосфат (АДФ) — нуклеотид, состоящий из аденина, рибозы и двух остатков фосфорной кислоты. АДФ участвует в энергетическом обмене во всех живых организмах, из него образуется АТФ путём фосфорилирования:
АДФ + H3PO4 + энергия → АТФ + H2O.
Циклическое фосфорилирование АДФ и последующее использование АТФ в качестве источника энергии образуют процесс, составляющий суть энергетического обмена (катаболизма).
ФАД — флавинадениндинуклеотид — кофермент, принимающий участие во многих окислительно-восстановительных биохимических процессах. ФАД существует в двух формах — окисленной и восстановленной, его биохимическая функция, как правило, заключается в переходе между этими формами.
Никотинамидадениндинуклеотид (НАД) -динуклеотид, состоит из двух нуклеотидов, соединённых своими фосфатными группами. Один из нуклеотидов в качестве азотистого основания содержит аденин, другой — никотинамид. Никотинамидадениндинуклеотид существует в двух формах: окисленной (NAD) и восстановленной (NADH).
· В метаболизме NAD задействован в окислительно-восстановительных реакциях, перенося электроны из одной реакции в другую. Таким образом, в клетках NAD находится в двух функциональных состояниях: его окисленная форма, NAD+, является окислителем и забирает электроны от другой молекулы, восстанавливаясь в NADH, который далее служит восстановителем и отдаёт электроны.
· 1. Метаболизм белков, жиров и углеводов. Так как НАД и НАДФ служат коферментами большинства дегидрогеназ, то они участвуют в реакциях
· при синтезе и окислении жирных кислот,
· при синтезе холестерола,
· обмена глутаминовой кислоты и других аминокислот,
· обмена углеводов: пентозофосфатный путь, гликолиз,
· окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты,
· цикла трикарбоновых кислот.
· 2. НАДН выполняет регулирующую функцию, поскольку является ингибитором некоторых реакций окисления, например, в цикле трикарбоновых кислот.
· 3. Защита наследственной информации – НАД является субстратом поли-АДФ-рибозилирования в процессе сшивки хромосомных разрывов и репарации ДНК, что замедляет некробиоз и апоптоз клеток.
· 4. Защита от свободных радикалов – НАДФН является необходимым компонентом антиоксидантной системы клетки.
Теперь мы можем определить в чем же заключается биологическая роль нуклеиновых кислот в организме. Приняв во внимание, что ДНК – главная молекула в живом организме, попробуйте дописать предложения и проверьте себя:
1. ДНК хранит…(генетическую информацию), которую передает… (от одного поколения к другому).
2. В молекулах ДНК в закодированном виде записан состав… (всех белков организма).
3. Каждой аминокислоте, входящей в состав белков, соответствует свой… (код в ДНК), т.е. некоторая последовательность азотистых оснований.
4. ДНК содержит всю генетическую информацию, но непосредственно в синтезе белков… (не участвует).
5. Роль посредника между ДНК и местом синтеза белка выполняет… (РНК).
6. Процесс синтеза белка на основе генетической информации схематично можно разбить на две основные стадии: считывание информации… (транскрипция) и синтез белка… (трансляция).
Я думаю, что у Вас не возникло трудностей при выполнении задания.
Итак, можем сделать вывод:
В организме человека содержится огромное количество белков, каждый из которых выполняет специфическую функцию. При этом функциональные возможности и специализация каждого из них определяется строением и расположением в их молекулах аминокислот. Информация об аминокислотах и последовательность каждого белка, который синтезируется в организме, закодирована в молекулах ДНК.
Нуклеиновые кислоты — главные действующие лица в синтезе белков. Все, что необходимо клетке для жизни, запрограммировано на участках молекул ДНК — генах. Записанная в генах информация реализуется молекулами РНК. На молекуле ДНК синтезируется молекула информационной РНК. На молекуле информационной РНК, как на матрице, синтезируется молекула определенного белка, а отдельные молекулы аминокислот для синтеза поставляются транспортной РНК.
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ:
1. Зарисовать процесс транскрипции и трансляции, дать им краткую характеристику. Посмотреть видеофильмы «Транскрипция», «Трансляция» и «Нуклеиновые кислоты в биосинтезе белка». Для этого перейти по ссылке:
https://himija-online.ru/organicheskaya-ximiya/nukleinovye-kisloty/biologicheskaya-rol-nukleinovyx-kislot.html
2. Самостоятельная работа с учебной литературой: §40.
Отчет о выполнении домашнего задания (в виде сканкопий, фотографий или документов Microsoft Word)
присылать на электронный адрес:
larisanikolaevna.epgl@yandex.ru
Учебная литература:
Рудзитис Г.Е. Химия 10 класс: Учебник для общеобразовательных учреждений / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман - М.: «Просвещение», 2012. - 192 с.
Интернет-ресурсы:
1. https://infopedia.su/17x3c28.html
2. https://studopedia.ru/8_119011_nukleozidi.html
3. http://900igr.net/prezentacija/khimija/nukleinovye-kisloty-157534/laktam-laktimnaja-tautomerija-12.html
4. https://himija-online.ru/organicheskaya-ximiya/nukleinovye-kisloty/biologicheskaya-rol-nukleinovyx-kislot.html
5. http://schooled.ru/lesson/chemistry/9klas/58.html
Дата добавления: 2022-11-11; просмотров: 22; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!