Педагогика и образование » Исследование возможности реализации обучающей, развивающей и воспитывающей функциий естественнонаучного образования при изучении темы "Белки. Нуклеиновые кислоты" » Разработка учебных занятий в средней и высшей школе

Разработка учебных занятий в средней и высшей школе

Страница 6

Рис. 12. Схематическое изображение фермент-субстратного комплекса, участвующего в реакции фосфорнокислого остатка АТФ с группой ОН глюкозы: 1 — молекула АТФ; 2—молекула глюкозы; 3 — фермент

Так как дальнейшая реакция протекает в пределах комплекса, в котором молекулы реагирующих веществ благоприятно ориентированы, резко возрастает число эффективных столкновений и, следовательно, скорость реакции. В простейшем случае гидролиза производных кислот под действием биокатализаторов, содержащих только одну активную группу (В :), роль фермента можно схематически изобразить следующим образом:

При наличии в ферменте (например, α-химотрипсин) двух групп противоположной электрохимической природы (—О- и —NH+) они могут участвовать в согласованной электрофильно-нуклеофильной атаке на субстрат, что значительно облегчит разрыв соответствующей связи и снизит энергию активации реакции («кооперативный эффект»). Вероятный механизм гидролиза сложного эфира ароматической кислоты под влиянием α-химотрипсина:

Действие ферментов очень чувствительно к конформации макромолекулы и надмолекулярной структуре его. Например, если в результате денатурации и выпрямления цепи α-химотрипсина активные группы значительно удалятся друг от друга, то «кооперативный эффект» исчезает и скорость гидролиза падает в миллион раз.

Большая активность ферментов обусловлена высоким значением предэкспонента А (эффект ориентации) в уравнении Аррениуса и низкой энергии активации («кооперативный эффект»).

3. Нуклеиновые кислоты, которые делятся на дезоксирибонуклеиновую (ДНК) и рибонуклеиновую (РНК) кислоты, были открыты в клеточном ядре (nucleus — ядро); РНК встречается также и в других частях клетки. Обе кислоты являются линейными полимерами, молекулярная цепь которых состоит из чередующихся остатков фосфорной кислоты и нуклеозидов. Нуклеозиды построены из звеньев циклической формы D-рибозы (РНК) или D-дезоксирибозы (ДНК) и остатков различных гетероциклических оснований, способных к попарному взаимодействию с образованием водородных мостиков. У РНК такие основания – аденин (А), цитозин (Ц), гуанин (Г) и урацил, у ДНК – аденин, цитозин, гуанин и тимин (Т):

Как видно из формул, пара Г — Ц может образовать три водородных мостика, а пара А — Т — только два.

Так как рибоза (дезоксирибоза) соединяется с органическими основаниями за счет аминного водорода и глюкозидного гидроксила, нуклеозиды должны быть отнесены к N-глюкозидам, где роль агликона выполняют упомянутые основания

РНК реагирует с гидроксильными группами углеводов; при гидролизе РНК наряду с рибозой и соответствующими основаниями образуется фосфорная кислота. Аналогичные результаты – при гидролизе ДНК.

Если условно обозначить основания через , то строение ДНК можно изобразить следующим образом:

или схематически

ДНК имеет молекулярный вес порядка 107 и в условиях клетки нерастворима. Существует несколько разновидностей РНК, среди которых наиболее активными в биосинтезе белка являются:

растворимая, или транспортная, РНК (т-РНК) с Мr около 25 000;

информационная РНК (и-РНК) с молекулярным весом порядка 6×105-106.

ДНК является материальным носителем наследственности и входит в состав генов, из которых состоят хромосомы клетки. Макромолекулы ДНК связаны между собой попарно при помощи водородных мостиков в виде двойной спирали постоянного диаметра (рис. 13). При этом остатки гетероциклических оснований, находящиеся в боковой цепи, упакованы в середине спирали, как стопка монет. Аналогичную структуру имеет РНК.

Для обеспечения наибольшей устойчивости этой структуры необходимо, чтобы число водородных связей было максимально возможным. Это достигается тем, что соблюдается определенное соответствие в расположении остатков оснований одной спирали по отношению к остаткам другой: тиминовые группы располагаются напротив адениновых, цитозиновые напротив гуаниновых и т. д. («узнают» друг друга).

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Еще по теме:

Применение исследовательского метода обучения при организации производства в школе
Использование исследовательского метода подразумевает следующие этапы организации учебной деятельности: определение общей темы исследования ...

Характеристика психофизического развития детей среднего школьного возраста
Средний школьный возраст (подростковый) охватывает детей в возрасте от 11 до 15 лет (V–IX классы) . Как указывает Эльконин Д.Б. (1999) – да ...

Опытно-экспериментальное исследование ценностных ориентаций подростков, обучающихся в учебных заведениях инновационного типа
Как уже было заявлено в начале нашей работы, изучение ценностных ориентаций не видятся нам конструктивным вне применения культурологическог ...

Педагогика как наука


Педагогика как наука

Обучение было и всегда будет, пока живет человечество. Можно сказать, что подготовка молодого поколения к участию в жизни общества путем передачи социального опыта есть неотъемлемая общественная функция во все времена и у всех народов.

Категории

Copyright © 2018 - All Rights Reserved - www.directeducation.ru