Презентация на тему: Лекция 8. Биополимеры Биополимеры как структурная основа живых организмов. Роль

Лекция 8. Биополимеры Биополимеры как структурная основа живых организмов. Роль
Лекция 8. Биополимеры Биополимеры как структурная основа живых организмов. Роль
Лекция 8. Биополимеры Биополимеры как структурная основа живых организмов. Роль
Лекция 8. Биополимеры Биополимеры как структурная основа живых организмов. Роль
Лекция 8. Биополимеры Биополимеры как структурная основа живых организмов. Роль
Лекция 8. Биополимеры Биополимеры как структурная основа живых организмов. Роль
Лекция 8. Биополимеры Биополимеры как структурная основа живых организмов. Роль
Лекция 8. Биополимеры Биополимеры как структурная основа живых организмов. Роль
Лекция 8. Биополимеры Биополимеры как структурная основа живых организмов. Роль
Лекция 8. Биополимеры Биополимеры как структурная основа живых организмов. Роль
1/10
Средняя оценка: 4.1/5 (всего оценок: 9)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (183 Кб)
1

Первый слайд презентации

Лекция 8. Биополимеры Биополимеры как структурная основа живых организмов. Роль биополимеров в обмене веществ и энергии в биологических системах. Участие в процессах регуляции и воспроизведения. Низкомолекулярные соединения и биополимеры. Роль нековалентных взаимодействий в функционировании биополимеров. Амфифильность биополимеров и способность к самоорганизации. Биополиме́ры   (от греч.  βίος  - жизнь и  πολυμερές   - состоящий из многих частей) — класс полимеров, встречающихся в природе в естественном виде, входящие в состав живых организмов: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, лигнин. Биополимеры состоят из одинаковых (или схожих) звеньев — мономеров. Мономеры белков — аминокислоты, нуклеиновых кислот — нуклеотиды, в полисахаридах — моносахариды. Выделяют два типа биополимеров — регулярные (некоторые полисахариды) и нерегулярные (белки, нуклеиновые кислоты, некоторые полисахариды). Известны также смешанные Б. - гликопротеиды, липопротеиды, гликолипиды и др.

Изображение слайда
2

Слайд 2

Б. - высокомолекулярные природные соединения, являющиеся структурной (входят в состав) основой всех живых организмов и играющие определяющую роль в процессах жизнедеятельности. Биологические функции Б. Нуклеиновые кислоты выполняют в клетке генетические функции. Последовательность мономерных звеньев (нуклеотидов) в дезоксирибонуклеиновой кислоте - ДНК (иногда в рибонуклеиновой кислоте - РНК) определяет (в форме генетического кода ) последовательность мономерных звеньев (аминокислотных остатков) во всех синтезируемых белках и, т. о., строение организма и протекающие в нём биохимические процессы. При делении каждой клетки обе дочерние клетки получают полный набор генов благодаря предшествующему самоудвоению ( репликации ) молекул ДНК. Генетическая информация с ДНК переносится на РНК, синтезируемую на ДНК как на матрице ( транскрипция ).  Эта т. н. информационная РНК ( и-РНК ) служит матрицей при синтезе белка, происходящем на особых органоидах клетки - рибосомах ( трансляция )при участии транспортной РНК ( т-РНК ). Биологическая изменчивость, необходимая для эволюции, осуществляется на молекулярном уровне за счёт изменений в ДНК (см.  Мутация ). 2

Изображение слайда
3

Слайд 3

3

Изображение слайда
4

Слайд 4

Белки  выполняют в клетке ряд важнейших функций. Белки-ферменты осуществляют все химические реакции обмена веществ в клетке, проводя их в необходимой последовательности и с нужной скоростью. Белки мышц, жгутиков микробов, клеточных ворсинок и др. выполняют сократительную функцию, превращая химическую энергию в механическую работу и обеспечивая подвижность организма в целом или его частей. Белки - основной материал большинства клеточных структур (в т. ч. в специальных видах тканей) всех живых организмов, оболочек вирусов и фагов. Оболочки клеток являются липопротеидными мембранами, рибосомы  построены из белка и РНК и т.д. Структурная функция белков тесно связана с регуляцией поступления различных веществ в субклеточные органеллы (активный транспорт ионов и др.) и с ферментативным катализом. Белки выполняют и регуляторные функции ( репрессоры ), "запрещая" или "разрешая" проявление того или иного гена. В высших организмах имеются белки - переносчики тех или иных веществ (например, гемоглобин - переносчик молекулярного кислорода) и иммунные белки, защищающие организм от чужеродных веществ, проникающих в организм ( иммунитет ). 4

Изображение слайда
5

Слайд 5

5

Изображение слайда
6

Слайд 6

Полисахариды  выполняют структурную, резервную и некоторые другие функции. Полисахариды Полисахариды  – высокомолекулярные углеводороды, образованные остатками моносахаридов (глюкозы, фруктозы) или их производных ( аминосахаров ). Образуют в биосфере основную массу органического вещества. Из высших полисахаридов наибольшее значение имеют клетчатка (или целлюлоза), крахмал и гликоген (животный крахмал). Целлюлоза содержится в стеблях растений, в древесине и коре деревьев. Хлопок содержит порядка 90% целлюлозы, хвойные породы деревьев – свыше 60%, лиственные – 40%. Целлюлоза также составляет структурную основу некоторых бактерий. Крахмал выполняет роль резервного пищевого вещества в растениях. Плоды, клубни, семена могут содержать до 70% крахмала. Гликоген (запасаемый полисахарид животных) содержится главным образом в печени и мышцах. Полисахариды присутствуют во всех живых организмах, выполняют функции защитных (слизь, камедь) и запасных (гликоген, крахмал) веществ. Обеспечивают сцепление клеток в тканях животных и растений. Участвуют в иммунных реакциях. Природные полимеры образуются в клетках живых организмов в процессе биосинтеза. С помощью фракционного осаждения, экстракции и других методов они могут быть выделены из животного и растительного сырья. 6

Изображение слайда
7

Слайд 7

Таким образом, Б. обладают рядом уникальных свойств, не характерных для низкомолекулярных соединений. Назовём некоторые из важнейших свойств биополимеров и их функции: - нуклеиновые кислоты способны кодировать, хранить и передавать генетическую информацию на молекулярном уровне, являясь материальным субстратом наследственности; - другой класс биополимеров -мышечные белки, способные превращать химическую энергию в механическую работу; эта их сократительная функция лежит в основе мышечной деятельности белков; - ферменты, глобулярные белки, обладают каталитической функцией, они с большей скоростью и избирательностью осуществляют в живой природе все химические реакции обмена, распада одних и синтеза других веществ. Все перечисленные выше особенности свойств полимеров связаны с их цепным строением. Именно цепное строение молекул полимеров является их важнейшим свойством. 7

Изображение слайда
8

Слайд 8

Роль нековалентных взаимодействий в функционировании биополимеров. Нек овал. взаимодействия бывают трех типов: взаимодействия между ионами, между диполями и специфические взаимодействия некоторых частиц, содержащих атомы водорода — так называемые водородные связи. Важную роль играют эти взаимодействия в случае биополимеров. В частности, за счет нековалентных взаимодействий различные комплексы белков объединяются либо друг с другом, либо с нуклеиновыми кислотами при формировании рибосом, хроматина, вирусов, либо липидами при образовании липопротеидных мембран. Таким образом, нековалентные взаимодействия лежат в основе образования важнейших биологических структур, и роль их для биологии особенно велика. 8

Изображение слайда
9

Слайд 9

Амфифильность биополимеров и способность к самоорганизации. Амфифильность  (иначе  дифильность ) — свойство молекул веществ (как правило, органических), обладающих одновременно лиофильными (в частности, гидрофильными ) и лиофобными (гидрофобными) свойствами. Амфифильными свойствами обладают  липиды, многие пептиды, белки,  полимеры. В частности, к амфифильным веществам относятся фосфолипиды, а также липопротеины. За счет амфифильных свойств фосфолипидов при взаимодействии с водой они формируют мицеллы, липосомы и липидные бислои. Белки обладают амфифильными свойствами, так как обычно в их состав входят аминокислоты с гидрофильными и с гидрофобными радикалами. Амфифильность белков влияет на образуемые ими третичные и четвертичные структуры молекул. 9

Изображение слайда
10

Последний слайд презентации: Лекция 8. Биополимеры Биополимеры как структурная основа живых организмов. Роль

Основное свойство  амфифильных  молекул заключается в том, что гидрофобные группы стремятся увеличить число контактов друг с другом, а гидрофильные группы - с молекулами растворителя, что приводит к образованию сложных структур. Структурообразование и самоорганизация в полимерных системах с амфифильными свойствами в последнее время вызывает все больший интерес. Во многом это связано с развитием экспериментальных методов исследования живой клетки, ее структуры и свойств. Было обнаружено, что клетки организма практически полностью состоят из амфифильных  макромолекул и низкомолекулярных веществ. Различные надмолекулярные структуры в клетках, вторичная и третичная структуры белка образуются в основном за счет амфифильных взаимодействий, в том числе водородного связывания. 10

Изображение слайда