Контрольная работа по "Биохимии "

Генетический  код специфичен: это означает, что каждый кодон кодирует только одну аминокислоту. Лишь два кодона, кодирующие валин (ГУГ) и метионин (АУГ), способны выполнять дополнительные функции. Если они находятся в начале считываемой области мРНК, к ним присоединяется транспортная тРНК, несущая формилметионин, который всегда находится в начале строящейся полипептидной цепи, а по завершении синтеза отщепляется  целиком или отщепляет формильный остаток, превращаясь в остаток метионина. Таким образом, кодоны ГУГ и АУГ  - инициаторы синтеза полипептидной цепи. Если же они не стоят первыми, то не отличаются по функциям от других кодонов.

Таблица стандартного генетического кода.

Генетический  код называют вырожденным, поскольку 61 кодон кодирует только 20 аминокислот. Поэтому почти каждой аминокислоте соответствует более чем один кодон.

Вырожденность генетического кода неравномерна: для  аргинина, серина и лейцина она шестикратна (то есть для каждой из этих аминокислот имеется до шести кодонов), тогда как для многих аминокислот (тирозина, гистидина, фенилаланина и других) лишь двукратна. Две аминокислоты (метионин и триптофан) представлены единственными кодонами. Кодоны-синонимы почти  всегда отличаются друг от друга  по последнему из трех нуклеотидов, тогда как первые два совпадают. Таким образом, аминокислоты определяются в основном первыми двумя «буквами». Вырожденность генетического кода имеет важное значение для повышения устойчивости генетической информации.

С механизмами  трансляции связана еще одна особенность  генетического кода: он неперекрывающийся. Кодоны транслируются всегда целиком; для кодирования невозможно использование элементов одного из них в сочетании с элементами другого. «Рамкой», ограничивающей транслируемый кодон и перемещающийся скачком сразу на три нуклеотида, служит антикодон тРНК, который представляет собой триплет нуклеотидов, комплементарный одному из кодонов и обусловливающий специфичность  к нему. Таким образом называется линейное соответствие мехжду последовательностью кодирующих триплетов и расположением остатков аминокислот в синтезируемом полипептиде, то есть код имеет линейный непрерывающийся порядок считывания.

Важнейшее свойство генетического кода  - его однонаправленность. Кодоны информативны только в том случае, если  они считываются в одном направлении – от первого нуклеотида к последующим.

Генетический  код универсален для всех живых  организмов. Возможны только небольшие видовые изменения, возникшие, вероятно, при эволюции и дифференцировке клеток. Большинство из них связано с вырожденностью кода и проявляется преимущественно в использовании разных кодонов одной и той же аминокислоты и в различиях в структуре соответствующих тРНК в разных организмах или разных тканях одного организма.

3.Аэробная диссимиляция.

С пищей в  организм поступают из внешней среды  разнообразные вещества. В организме  эти вещества подвергаются разложению (метаболизируются), в результате чего они частично превращаются в вещества самого организма.

В этот состоит  процесс ассимиляции. В тесном взаимодействии с ассимиляцией протекает обратный процесс – диссимиляция. Теснейшая  взаимосвязь между процессами ассимиляции  и диссимиляции проявляется в том, что последняя является не только источником энергии в организмах, но и источником энергии для синтетических реакций.

Источником  энергии, необходимой для поддержания  жизни, роста, размножения, подвижности  и др., являются процессы окисления  части тех продуктов окисления, которые используются клетками для синтеза структурных компонентов.

Наиболее древним  и поэтому наиболее общим для  всех организмов является процесс анаэробного  расщепления органических веществ, осуществляемый без участия кислорода (брожение, гидролиз). Позднее этот механизм получения энергии живыми клетками дополнился окислением образующихся промежуточных продуктов кислородом воздуха, который появился в атмосфере Земли в результате фотосинтеза. Так возникло внутриклеточное или тканевое дыхание.

Диссимиляция  углеводов. Основным источником запасенной в химических связях энергии у большинства организмов являются углеводы.

 Расщепление  полисахаридов в организме начинается с их ферментативного гидролиза, например, у растений при произрастании семян запасенный в них крахмал гидролизуется амилазами, у животных поглощенный с пищей крахмал гидролизуется под действием амилаз слюны и поджелудочной железы, образуя мальтозу. Мальтоза далее гидролизуется с образованием глюкозы. В животном организме образуется также в результате расщепления гликогена. Глюкоза подвергается дальнейшим превращениям в процессах брожения и гидролиза, в результате которых образуется пировиноградная кислота. Последняя, в зависимости от типа обмена веществ данного организма, сложившегося в процессе  исторического развития, может далее подвергаться разнообразным превращениям. При различных видах брожения  и при гидролизе в мышцах пировиноградная кислота анаэробным превращениям. В аэробных условиях – в процессе дыхания – она может подвергаться окислительному декарбоксилированию с образованием уксусной кислоты, а также служить источником образования других органических кислот. Их взаимные ферментативные превращения, приводящие к полному окислению пировиноградной кислоты до углекислого газа и воды, называются циклом трикарбоновых кислот или циклом Кребса.

Диссимиляция  жиров также начинается с гидролитического расщепления липазами с образованием свободных жирных кислот и глицерина; эти вещества могут даже легко окисляться, давая, в конечном счете, углекислый газ и воду.

окисление жирных кислот идет главным образом путем  т.н.b-окисления, то есть таким образом, что от молекулы жирной кислоты отщепляется два углеродных атома, дающих остаток уксусной кислоты, и образуется новая жирная кислота, которая может подвергнуться дальнейшему b-окислению. Полученные остатки уксусной кислоты либо используются для синтеза различных соединений (например, ароматических соединений, изопренов), либо окисляются до углекислого газа и воды.

Диссимиляция  белков начинается с их гидролитического расщепления протеолитическими ферментами, в результате чего образуются низкомолекулярные пептиды и свободные аминокислоты. Такого рода вторичное образование аминокислот происходит, например, весьма интенсивно при прорастании семян, когда белки, содержащиеся в эндосперме или в семядолях семени, гидролизуются с образованием свободных аминокислот, частично используемых на построение тканей развивающегося растения, а частично подвергающихся окислительному распаду.

Происходящий в процессе диссимиляции окислительный распад аминокислот осуществляется путем дезаминирования и приводит к образованию кето- и оксикислот. Последние либо подвергаются дальнейшему окислению до углекислого газа и воды, либо используются на синтез различных соединений, в том числе и новых аминокислот. У человека и животных особенно интенсивный распад происходит в печени.

Образующийся  при дезаминировании аминокислот  аммиак ядовит для мочевую кислоту, аспарагин или глутамин. У животных аммонийные соли, мочевина и мочевая кислота выводятся из организма, у растений же аспарагин, глутамин и мочевина используются в организме в качестве запасных источников азота.

Таким образом  одним из важнейших биохимических  отличий растений от животных является почти полное отсутствие у первых азотистых отбросов.

Образование мочевины при окислительной диссимиляции аминокислот осуществляется в основном с помощью орнитинового цикла, который  тесно связан с другими превращениями белков и аминокислот в организме. Диссимиляция аминокислот может происходить также путем их декарбоксилирования, при котором из аминокислоты образуются углекислый газ и какой-либо амин или же новая аминокислота (например, при декарбоксилировании гистидина образуется гистамин – физически активное вещество, а при декарбоксилировании аспрагиновой кислоты – новая аминокислота и a- и b-аланин. Амины могут подвергаться метилированию, образуя различные бетаины и также важные соединения, как, например, холин. Растения используют амины (наряду с некоторыми аминокислотами) для биосинтеза алкалоидов.

4.Список используемой  литературы.

1. Ю.Б. Филипович. Основы биохимии.М.: Агар, 1999.
2. А. Ленинджер. Основы биохимии. М., Мир, 1985.
3. Т.Т. Березов., Б.Ф. Коровкин. Биологическая химия. М., Лидицин, 1983.
4. Сведения глобальной сети Интернет.