Биологическая химия

Скачать 0.59 Mb.

Название	Биологическая химия
страница	12/12
Дата публикации	06.12.2014
Размер	0.59 Mb.
Тип	Пояснительная записка

100-bal.ru > Биология > Пояснительная записка

1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Синтез Мерифильда

Эффективный метод синтеза пептидных связей предложил в 1960 г. Мерифильд (США). Этот метод получил название твёрдофазного синтеза пептидов. Первая аминокислота с защищённой аминогруппой присоединяется к твёрдому носителю – ионообменной смоле, содержащей первоначально группы –CH₂Cl (1-ая стадия), с образованием так называемой “якорной” связи.

Затем наращивают пептидную цепь, пропуская через смолу растворы соответствующих реагентов. Для этого сначала убирают группу, защищающую конечную NH_2-группу (2-ая стадия). Пропуская через смолу раствор другой аминокислоты с защищённой аминогруппой в присутствии водоотнимающих реагентов, образуют пептидную связь между первой и второй аминокислотой (3-я стадия). Если затем убрать защитную группу (4-ая стадия), синтез пептида можно вести далее. После наращивания пептидной цепи до нужной величины гидролизуют “якорную” сложноэфирную связь и смывают полипептид со смолы.

Метод Мерифильда позволяет значительно сократить затраты труда и времени на синтез белков. Так, в 1968 г. рибонуклеаза была синтезирована Мерифильдом менее чем за месяц, хотя синтез включал 369 последовательных реакций.

Классификация пептидов функциональная

Пептиды памяти: вазопрессин, окситоцин, фрагменты АКТГ и МСГ.
Пептиды сна: -пептид сна, факторы Учизано и Паппенгеймера.
Пептиды-анальгетики: эндорфины, энкефалины, киоторфин, динорфин.
Регуляторы иммунитета: тафцин, фрагменты интерферона, Zn-тималин, вилозен, мурамил-дипептиды.
Пептиды, повышающие толерантность к наркотикам: меланостатин, тиролиберин, вазопрессин.
Антипсихотические пептиды для лечения шизофрении: дезтирозил--эндорфин, тиролиберин, меланостатин, аналоги эндорфинов.
Модуляторы пищевого и питьевого поведения: нейротензин, мозговые аналоги холецистокинина, гастрина, инсулина.
Модуляторы настроения и чувства комфорта: эндорфины, динорфин, вазопрессин, меланостатин, тиролиберин.
Регуляторы сексуального поведения: люлиберин, окситоцин, кортикотропин.
Регуляторы температуры тела: бомбезин, эндорфины, вазопрессин, тиролиберин.
Регуляторы тонуса скелетной мускулатуры: соматостатин, эндорфины.
Регуляторы тонуса гладкой мускулатуры: церулеин, ксенопсин, филаземин.
Пептиды, опосредующие поведенческое предпочтение организмом цвета и звука: амелитиин, скотофобин.
Нейромедиаторы: энкефалины, динорфин, карнозин, вещество Р, проктолин, ингибитор нейропередачи.
Противоаллергические пептиды: аналоги кортикотропина.
Стимуляторы роста и выживаемости: глутатион, стимулятор роста клеток.
Трофические пептиды: пепстатин А, пентагастрин (противоязвенный пептид), аналоги холецистокинина и инсулина.
Прочие пептиды: брадикинин, тахикинин.

Пептиды обладают плейотропным эффектом. То есть, один пептид может частично заменять функции другого пептида.

Кинг-Конг пептид, обнаружен у омаров. Введение омару Кинг-Конг пептида вызывает антисоциальное деструктивное поведение.
Тиролиберин вызывает выраженное антидепрессивное действие, повышает Т тела, укорачивает продолжительность барбитуратового наркоза. Обладает выраженным пробуждающим действием при отравлениях различными центральными ядами. Хорошо снимает похмельный синдром и резко обрывает течение алкогольного делирия.
Гонадолиберин (люлиберин) стимулятор овуляции и сексуальной активности.
Соматотропин – гормон роста.
Соматостатин – обладает седативным действием. Тормозит активность соматотропина.
Меланостатин – обладает антидепрессивным, антинаркотическим, антипаркинсоническим действием.
Окситоцин – стимулирует сокращения беременной матки. Стимулятор сексуального поведения. Увеличение его уровня в крови вызывает у мужчин и женщин желание обниматься, целоваться. При повышении уровня выше среднего, возникает неистовая страсть, а переизбыток в сочетании с избытком катехоламинов – безумную любовь. В то же время в сочетании с повышенным уровнем пролактина окситоцин формирует чувство родительской любви. Повышение уровня также сопровождается забыванием недавних событий.
Вазопрессин – антидиуретический гормон, увеличивает тонус гладких мышц. Стимулирует процессы запоминания. Способен излечивать случаи даже тяжелой посттравматической амнезии.
Пролактин – у женщин стимулирует рост молочных желез в период полового созревания. У обоих полов стимулирует либидо.

Литература:

1. Бохински Р. Современные воззрения в биохимии: Пер. с англ. – М.: Мир. – 1987. 544 с.

2. Овчинников Ю. А. Биоорганическая химия. – М.: Просвещение. – 1987. – 815 с.

3. Бахарев В. Д. Клиническая нейрофизиология регуляторных пептидов. – Свердловск. – Изд-во Уральского университета. – 1989. – 136 с.

4. Ашмарин И. П., Каменская М. А. нейропептиды в синаптической передаче. – Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Сер. Физиология человека и животных. 1988. – 184 с.

ФОНДЫ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ

Контрольная работа по биологической химии №1

Вариант 1.

Изобразить структурную формулу тетрапептида Лиз-Тир-Иле-Сер.
Ксантопротеиновая реакция.
Нингидриновая реакция.
Определение pI казеина.
Участок правой цепи ДНК имеет такую последовательность нуклеотидов:

5^/-ГТААЦАЦТАГТТАААТАЦ-3^/. Какова структура этого участка и-РНК. Пользуясь таблицей генетического кода, укажите, какова возможная последовательность аминокислот белка, синтезируемого при участии и-РНК, транскрибируемой данным фрагментом цепи ДНК?

Изобразить схему превращения тирозина в адреналин.
Допишите следующие реакции

) аргинин + -оксоглутарат ^{трансаминаза}

б) валин + -оксоглутарат ^{трансаминаза}

в

) L-лизин + FMN ^{оксидаза аминокислот}

Допишите следующие реакции

) цистеин + -оксоглутарат ^{трансаминаза}

б) лейцин ^{лейциндекарбоксилаза}

г

) пируват + NADH + H⁺ + NH₃ ^{дегидрогеназа}

Напишите нуклеотидную последовательность смысловой (+)-цепи ДНК, кодирующей приведенную ниже последовательность полипептида: …ала-асп-трп-глу-про…
Привести доказательства полипептидного строения белковой молекулы.

Вариант 2.

Изобразить структурную формулу тетрапептида Про-Глу-Три-Тре.
Цветная реакция на выявление аргинина.
Цветная реакция на выявление гистидина.
Участок правой цепи ДНК имеет такую последовательность нуклеотидов:

Изобразите схему синтез пантотеновой кислоты из -кетоизовалериата, формиата и β-аланина.
Предложите последовательность реакций для объяснения превращения углеродных атомов глюкозы в -аминомасляную кислоту.
Напишите уравнения реакций:

лутаминовая кислота -аминомасляная кислота + СО₂;

Глицерин + гидроокись меди

Триацилглицерил ^H²^O глицерин + жирная кислота.

Перечислите аминокислоты, радикалы которых участвуют в образовании водородных связей при формировании третичной структуры белка.
Определите максимальное количество дисахаридов, которые могут существовать, если они состоят только из D-глюкозы.
Привести доказательства полипептидного строения белковой молекулы.

Вариант 3.

Изобразить структурную формулу тетрапептида Тре-Гли-Фен-Вал.
Цветная реакция на выявление тирозина.
Цветные реакции на выявление метионина и серусодержащих аминокислот.
Участок правой цепи ДНК имеет такую последовательность нуклеотидов:

Изобразите структурные формулы следующих соединений: а) гуанозин-3`-монофосфат, б) дезоксиаденозин-5`-дифосфат, в) 5`-dADP, г) 5`-dTMP.
Напишите формулу динуклеотида следующего строения:

5`-У-А

5`-дГ-дТ

Напишите уравнения реакций:

руктоза-1,6-дифосфат диоксиацетонфосфат + глицеральдегидфосфат

Глюкоза + H₃PO₄ глюкозо-1-фосфат

Этанол + НАД⁺ ацетальдегид + НАДН⁺ + Н⁺.

Объясните основные свойства лизина.
Очищенный препарат ДНК содержит 30,4% аденина и 19,6% цитозина. Отношение аденин/тимин равно 0,98, а гуанин/цитозин 0,97. Вычислите количество гуанина и тимина в этой ДНК, а также соотношение пуриновых и пиримидиновых оснований.
Привести доказательства полипептидного строения белковой молекулы.

Вариант 4.

Изобразить структурную формулу тетрапептида Три-Ала-Мет-Цис.
Цветные реакции на выявление триптофана.
Нингидриновая реакция
Участок правой цепи ДНК имеет такую последовательность нуклеотидов:

Изобразите структурные формулы следующих соединений: а) тимидин, б) цитозин-5`-трифосфат, в) …pUpGp, г) гуаниловая кислота.
Напишите формулы дисахаридов следующего строения:

Глюкоза ( 1-6)–глюкоза

Глюкоза ( 1-2)–фруктоза

Глюкоза ( 1-4)– глюкоза

Напишите уравнения реакций:

укцинат + ФАД фумарат + ФАД⁺ + Н_-

L

-лактат + НАД⁺ пируват + НАДН⁺ + Н⁺

П

ируват + СО_- + АТФ щавелеуксусная кислота + АДФ + H₃PO₄.

Объясните кислые свойства глутамина.
Полипептидная цепь миоглобина содержит 153 аминокислотных остатка. Теоретически, сколько нуклеотидов в гене должны определять последовательность этого полипептида?
После инкубации с п-хлормеркурийбензоатом связывание фермента с субстратом не изменилось по сравнению с необработанным ферментом, но каталитическая активность уменьшилась на 40%. Какой вывод можно сделать из этого наблюдения?

7. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
Прежде, чем решать задачу, следует внимательно ее прочитать, понять, наметить план, а затем приступить к ее решению. При решении задачи необходимо приводить весь ход решения, математические формулы и преобразования с указанием единиц измерения. Нет необходимости выполнять задания в указанной последовательности. Поэтому сначала выполните наиболее легкие для Вас задания, а затем – более сложные.

Задачи нахождения количества пары нуклеотидов в ДНК по известному количеству другой пары основаны на правилах Чаргаффа, согласно которым А=Т, Ц=Г и А+Ц=Т+Г. Следовательно, если в ДНК содержится 30,4% аденина и 19,6% цитозина, то тимина содержится 30,4%, а гуанина – 19,6%. Остальное – элементарно.

При выполнении заданий на комплементарность НК и аминокислот пользуйтесь таблицей соответствия:

Таблица соответствия между кодонами РНК и аминокислотами

Первый нуклеотид	Второй нуклеотид
	У		Ц		А		Г
У	УУЦ УУУ	Фенилаланин	УЦЦ УЦГ УЦУ УЦА	Серин	УАЦ УАУ	Тирозин	УГЦ УГУ	Серин
	УУА УУГ	Лейцин			УАГ УАА	Границы белка	УГГ	Триптофан
							УГА	Границы белка
Ц	ЦУЦ ЦУГ ЦУУ ЦУА	Лейцин	ЦЦЦ ЦЦГ ЦЦУ ЦЦА	Пролин	ЦАЦ ЦАУ	Гистидин	ЦГЦ ЦГГ ЦГУ ЦГА	Аргинин
					ЦАГ ЦАА	Глутамин
А	АУЦ АУУ	Изолейцин	АЦЦ АЦГ АЦУ АЦА	Треонин	ААЦ ААУ	Аспарагин	АГЦ АГУ	Серин
	АУА АУГ	Метионин			ААГ ААА	Лизин	АГГ АГА	Аргинин
Г	ГУЦ ГУГ ГУУ ГУА	Валин	ГЦЦ ГЦГ ГЦУ ГЦА	Аланин	ГАЦ ГАУ	Аспарагиновая кислота	ГГЦ ГГГ ГГУ ГГА	Глицин
					ГАГ ГАА	Глутаминовая Кислота

По первому нуклеотиду кодона РНК определяем в таблице горизонтальный ряд, а по второму – вертикальный столбец. На их пересечении находим нужную тройку нуклеотидов и читаем название соответствующей ей аминокислоты.

Чтобы написать последовательность нуклеотидов второй цепочки молекулы ДНК, когда известна последовательность их в первой цепочке, достаточно, пользуясь правилом Чаргаффа, заменить тимин на аденин, аденин на тимин, гуанин на цитозин и цитозин на гуанин.
Чтобы закодировать тройками нуклеотидов последовательность аминокислот белка, обращаемся к биохимическому коду наследственности (см. табл. комплементарности на стр. 43). Для каждой аминокислоты находим ее кодовое «обозначение» в виде соответствующей тройки нуклеотидов и выписываем его. Располагаем эти тройки друг за другом в таком же порядке, в каком идут изображаемые нами аминокислоты, получаем формулу строения искомого участка молекулы информационной РНК. Поскольку в генетическом коде имеются «синонимы^¹» для каждой аминокислоты найдется не одна, а несколько изображающих ее нуклеотидных троек. Выбор между ними делается по произволу решающего задачу. Таким образом, данная задача допускает множество правильных решений.
Обратная задача, воспроизвести последовательность аминокислот в белке или его фрагменте решается аналогично. От 5’ конца отсчитываем тройки нуклеотидов и пользуясь таблицей комплементарности выписываем соответствующую аминокислоту.

Учебное издание
Биологическая химия

Учебно-методический комплекс по дисциплине

Специальность 032400.00 – Биология,

со специализацией 032418 – Фитодизайн

заочное отделение

Составитель :

Козлов Вадим Авенирович

Подписано в печать . Формат 60×84/16.

Бумага писчая. Печать оперативная.

Усл. печ. л. 2,44. Тираж 25 экз. Заказ №.

ГОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический

университет им. И. Я. Яковлева»

428000, Чебоксары, ул. К. Маркса, 38

Отпечатано на участке оперативной полиграфии

ГОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический

университет им. И. Я. Яковлева»

428000, Чебоксары, ул. К. Маркса, 38

1 В языкознании синонимами называются различно звучащие слова с одинаковым смыслом, например: гиппопотам и бегемот.

1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 12

	Примерная программа наименование дисциплины «Биологическая химия» К задачам дисциплины «Биологическая химия» относятся следующие направления в ее преподавании		Учебно-методический комплекс дисциплины «Биологическая химия» Биологическая химия служит фундаментом для наук, изучающих живую природу, в частности для физиологии растений, физиологии и анатомии...
	Рабочая программа учебной дисциплины химия биологическая для подготовки... Программа составлена в соответствии с требованиями фгос впо по направлению подготовки 111100. 62 «Зоотехния» и примерной учебной...		Рабочая программа по дисциплине биологическая химия биохимия полости... Настоящая рабочая программа составлена на основе примерной программы по дисциплине биологическая химия – биохимия полости рта, рекомендованной...
	Аналитическая химия учебно-методический комплекс «Химия», профили подготовки: «Неорганическая химия и химия координационных соединений», «Физическая химия», «Химия окружающей среды,...		Рабочая программа По дисциплине енф 05 Биологическая химия Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Химия и физика молока «Химия пищи». Дисциплина является основой для изучения дисциплин «Технология молока и молочных продуктов», «Микробиология молока...		Высокомолекулярные соединения учебно-методический комплекс «Химия», профили подготовки: «Неорганическая химия и химия координационных соединений», «Физическая химия», «Химия окружающей среды,...
	Химические основы биологических процессов учебно-методический комплекс «Химия», профили подготовки: «Неорганическая химия и химия координационных соединений», «Физическая химия», «Химия окружающей среды,...		Рабочая программа учебной дисциплины Программа составлена в соответствии с требованиями фгос впо по направлению подготовки 020400. 62 «Биология» и примерной учебной программы...
	Программа вступительных экзаменов по специальным дисциплинам, соответствующих... ...		Программа вступительных экзаменов по специальным дисциплинам, соответствующих... «Неорганическая химия»; «Аналитическая химия»; «Органическая химия»; «Физическая химия»
	Биологическая химия Целью изучения биохимии является формирование у студентов системных знаний о молекулярных механизмах функционирования биологических...		Рабочая программа по дисциплине б пищевая химия Ооп впо направления 260100. 62 Продукты питания из растительного сырья. Дисциплина преподается в 5 семестре и методически взаимосвязана...
	Биологическая химия,- биохимия полости рта Целью изучения биохимии является формирование у студентов системных знаний о молекулярных механизмах функционирования биологических...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Элективный курс «Биологическая роль химических элементов» предназначен для предпрофильной подготовки обучающихся 9-х классов. Курс...

Биологическая химия

Похожие: