Файл: Строение, cвойства и функции белков.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.12.2023

Просмотров: 44

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Связывание гемоглобина с О2 в легких и его диссоциация из комплекса в тканях

Оксигемоглобин – Hb(O2)4

  1. Отщепление при высоком порциальном давлении

  2. Регуляция сродства Г с О2 от потребностей тканей

Кооперативные изменения конформации протомеров

НАПОДОБИЕ МИОГЛОБИНА: О2 связывается с протомерами через Fe2+ который соединен с 4 атомами N а томом азота Гис 8 с кислородом по другую сторону плоскости в области гис 7

В дезоксигемоглобине Fe2+ выступает из гема в напр Гис 8 (тк ковалентная связь с белковой ч) -> +О2 к Fe2+ одного протмера вызывает его перемещение+гис8+полипептидная цепь в плоскость гема- протомеры связаны между собой и обладают коформационной лабильностью- происходит изменение конформации всего белка (кооперативное изменение конформации протомеров -изменение конформации и функции белка при присоединении лиганда) облегчают присоединение О2 (4ая мол О2 в 300 р легче)

Аналогично: диссоциация каждой мол О2 изменяет конформацию всех протомеров и облегчает отщепление последующих молекул

Кривые диссоциации О2 для миоглобина и гемоглобина

Степень насыщения белков кислородом- отношение занятых о2 уч связывания белка к общему числу таких участков

Кривая диссоциации для миоглобина: вид гиперболы; связывает О2 который освобождает гемоглобин и сам может его высвобождать; имеет высокое сродство с О2 и при 1-2 мм рт ст остается связанным с 50% О2

Кривая диссоциации для гемоглобина: вид сигмовидной формы, тк кооперативная работа протомеров (чем больше отдали- тем легче отдают); меньшее сродство с О2

F:

  1. Миоглобин: +О2 который отдает гемоглобин; отдача в случае необходимости

  2. Гемоглобин: +О2 в легких; отдавать в капиллярах тканей в зависимсти от порциального давления

Перенос H+ и CO2 из тканей в легкие с помощью гемоглобина. Эффект Бора

Оксигемоглобин – оксиление в мит-ях – Со2+Н2О- эритроциты- карбангидраза- H2Co3 = H+ + HCO3- - смещается вправо тк протоны идут к 6 участкам АК – приобретают сродство к Н+ (локальное изменение АК окружения вокруг этих участков за счет приближения карбоксо групп (-)) - теряют сродство к О2 - >отдача О2 (эффект Бора- увеличение отдачи О2 в зависимости от конц Н+)-в каппилярах легких высокое порциальное давление О2 (оксигенирование и отдача Н+)- р-ия смещается влево – СО2 удаляется с выдыхаемым воздухом

В легки СО2 может переносится как:

  1. >CO2 транспортируется в виде НСО3-

  2. <СО2 как R-NH2+CO2= R-NH-COO- (так же снижает сродство к О2) + H+ 15-20%

2.3-бифосфоглицерат- аллострический регулятор сродства гемоглобина к О2 (БФГ)

В норм условиях в эритроцитах С (БФГ=Г)

Центральная полость-место присоединения БФГ

Отщепление О2: образование ионных св между димерами => структура более жесткая полость расширяется

Поверхность полости с положительными R- БФГ присоединяется к ним ионными связями= еще сильнее стабилизирует структуру = уменьшает сродство с О2

Аллострический лиганд- БФГ присоед в иной участок присоед гема

Аллострический центр- центр связывания аллострического лиганда

Оксигемоглобин: разрыв ионных связей между димерами- уменьшение центральной полости- вытеснение БФГ

Изменение концентрации БФГ как механизм адаптации организма к гипоксии

При уменьшении парциального давления в высокогорье или при эмфиземе легких –> увеличевается БФГ –> уменьшает сродство с О2- повышает О2 в тканях

В консервированной в некоторых средах крови снижено БФГ – при переливании тяжелобольным- гипоксия тканей- через часа вост лишь на половину- нельзя вводить тк высокий (-) заряд не пропускается через мембрану, поэтому вводится в-ва которые проникают и регулируют БФГ

ИТОГ Благодаря воздействию регуляторных лигандов олигомерные белки способны приспосабливать свою конформацию и функции к изменениям

Особенности строения и функц гемоглобина плода:

См выше

+ Гемоглобин Ф имеет более высокое сродство чем ГА тк не имеет БФГ в следствие отсутствия (+) заряда R в 2ух Гамма цепях. При отсутствии БФГ: ГА=ГФ (высокое сродство)

Биосинтез НК и белков (Матричные биосинтезы). Основы молекулярной генетики

НК- высокомолекулярные соединения со строго определенной линейной последовательностью мономеров- нуклеотидов

Нуклеопротеиды- соединения, молекула которых состоит из простого белка и НК

Структурная организация НК

РНК (25кд тРНК) и ДНК (1000-1000000кд)

Строение нуклеотидов

Нуклеотиды- фосфорные эфиры нуклеозидов

3 компонента: гетероциклическое азотитое основание, моносахарид (пентоза), остаток(и) фосфорной к-ты

Нуклеозидмонофосфат, нуклеозиддифосфат, нуклеозидтрифосфат

В составе НК азотистые основания 2ух типов:

Пуриновые (AG) и пиримидиновые (CTU) основания

Пентозы:
рибоза (РНК) или дезоксирибоза (ДНК)

Пентоза-основание: N-гликозидная связь (С1 атом пентозы и N1 атом пиридина или N9 атом пурина)

Остов НК – одинаковое строение (пентоза-фосфат-петоза-)

Вариабельные группы: пурины и пиримидины

РНК: АУГЦ; ДНК: АТГЦ

Структура ДНК

Первичная структура ДНК- порядок чередования дезоксирибонуклеозидмонофосфатов в полинуклеотидной цепи

Каждая фосфатная группа (кроме 5 конца молекулы) образует 2е эфирные связи с 3 и 5 атомом углерода двух соседних дезоксирибоз

Концевые нуклеотиды: на 5 конце- фосфатная группа; на 3 конце- свободная ОН группа

Цепь называют от 5 к 3 концу

  1. При pH=7 фосфатная гр полностью ионизирована поэтому in vivo- в виде полианионов.

  2. Остатки пентоз проявляют также гидрофильные свойства.

  3. Азотистые основания не р-мы, но некоторые атомы пуринового и пиримидинового циклов могут обр водородные св

Вторичная структура ДНК

  1. Двойная спираль правозакрученная

  2. Диполимер

  3. Полинуклиотидные цепи антипараллельны (3-5 а другая 5-3)

  4. Основания- внутри; пентозофосфатный остов- снаружи

  5. Цепи удерживаются за счет водородных связей между основаниями (А=Т; G=_C)

  6. 3 пары колец на всем протяжении

  7. Правило Чаргаффа: Число пуриновых оснований (А+G) = числу пиримидиновых оснований(T+C)

  8. Комплементарные основания образуют стопку; между ними гидрофобные взаимодействия (искл контакт с водой)

  9. Пары оснований не строго вертикальны, а слегка смщены. Две бороздки: большая шириной 2.2 нм и малая шириной 1.2 нм для взаимодйствия со специф белками для участия в организации структуры хроматина

Третичная структура ДНК (суперспирализация ДНК)

Длина-1.74 м, поэтому компактизация и суперспирализация осуществляется специфическими белками

Белки: гистоновые и негистоновые

Хроматин- комплекс белков с ядерной ДНК клеток

Гистоны:

  1. 11-21кд

  2. Много Арг и Гис (+) поэтому взаимод с фосфатными гр (-)

  3. 5 типов гистонов:

  1. 4е H2A H2B H3 H4 – октамерный белковый комплекс – нуклеосомный кор – ДНК накручивается (1.75 оболрота (146 пар нукл-ов)) – Нуклеосома

  2. Линкерный участок-уч связывающий нуклеосомы (60 пар нукл-ов)

  3. Н1 связ с ДНК в межнуклеосомных участках (защита от действия нуклеаз)

  4. Масса гистонов = массе днк

  5. Аминокислоты могут модифицироваться обратимо и необратимо -> изменяется заряд и конформация гистонов –> взаимодействие гистонов между собой и с ДНК –> возможность конформационных перестроек хроматина

  1. Негистоновые белки хроматина

  1. Каждый белок комплементарен опред последнуклеотидов –Сайт ДНК

  2. Цинковые пальцы, гомодимеры, ферменты репликации, транскрипции и репарации

  3. При участии структурных регуляторных белков и ферментов участвующих в синтезе ДНК и РНК нить укорачивается в 10000раз от исходной

Структура РНК

Первичная структура РНК – порядок чередования рибонуклеозидмонофосфатов в полинуклеотидной цепи. (Гидроксильная гр в 2 атома угл делает нестабильной) Остальное также как в ДНК

Вторичная структура РНК

  1. 1 полинуклеотидная цепь

  2. Отдельные участки обр спирализванные цепи- шпильки (Ные св между АУ и ГС)

  3. В спиральных структурах антипараллельны. Но не всегда полностью комплементарны (есть неспаренные остатки) или даже одноцепочечные петли, не вписывающиеся в двойную спираль

Третичная структура РНК

  1. Компактная и упорядоченная третичная структура за счет взаимод спирализованных эл вторичной структуры

  2. Например: Доп водородные связи между удаленными ОН группами рибозы. Основаниями

  3. Стабилизируется ионами Mg2+ (связи с фосф гр и основаниями (наверное, отдельно)

Основные типы РНК

Транспортные РНК

  1. Клеверный лист

  2. Имеются участки не обр водородных св: 1. Св с АК 2. Антикодон

  3. Минорные основания (устойчивость к нуклеазам цитоплазмы; поддержка определенной 3ой структуры тк не обр пар и препятствуют спирализации определенных участков)

Матричные РНК

Так же но имеется модифицированный кэп на 5 конце – > несколько десятков нуклеотидов –> инициирующий кодон ауг –> терминирующий триплет –> на 3 конце 100-200 АМФ остатков

Рибосомальные РНК

  1. Многочисленные спирализованные участки

  2. 5s, 5,8s, 28s, 18s (s- коэффициент сидементации)

  3. Комплекс с белками-рибосомы (малая субед- 40s и большая субед 60s)

  4. Различие в рРНК и структурой и кол-ом белков

Гибридизация НК

Вторичная структура- водородные и гидрофобные взаимодействия - Если нагреть до 100 гр то св разрушаются –> денатурация –> если охладить они восстановятся - ренативация

Метод молекулярная гибридизация- образцы ДНК1 и ДНК2 или ДНК и РНК– денатурировать- исходные и несовершенные гибридные двойные цепи (есть спирализованные и неспирализованные участки) а также если это ДНК-РНК одного организма- то они совершенные гибриды


Значение:

  1. Сходство и различие первичной структуры разных образцов

  2. Различие ДНК у организмов разных видов

  3. Идентичность ДНК всех органов и ткане одного организма

Смотрите также файлы