Гмф формула

Гмф формула

Таким образом, окислительный этап заключается в 2-х реакциях окисления гексозофосфата. Обе реакции не требуют участия кислорода. Н2 переносится на НАДФ. Затем отщепляется СО2. Образуется молекула пентозо-фосфата, НАДФН2 и молекула СО2.

Биологическое значение I этапа гмф-пути:

1. Происходит прямое окисление глюкозо-фосфата без участия кислорода.

2. Этот этап является одним из главных источников НАДФН2 для клетки.

Образуется этот НАДФН2 в цитоплазме, поэтому он не передает свой водород по системе митохондриального окисления на кислород и АТФ не образуется. Он отдает свой водород на синтез жирных кислот, холестерина и других стероидов, а также на монооксигеназные реакции (см. в лекции по биоокислению раздел «Окисление по оксигеназному типу».)

3. На 1-м этапе ГМФ-пути образуется СО2 — один из конечных продуктов метаболизма без участия кислорода.

4. Образуются пентозы. Эти пентозы являются строительным материалом для синтеза нуклеотидов, коферментов и некоторых других веществ.

II — неокислительный этап.

Совокупность большого количества обратимых реакций. Каждая из них — это перенос 2-х или 3-х углеродного фрагмента с одного моносахарида на другой. Между моносахаридами происходит взаимный обмен частями своих молекул. При этом из пентозофосфатов, вступающих в реакцию, образуются моносахариды с разным числом углеродных атомов. Это триозы (например, фосфоглицериновый альдегид (ФГА)), тетрозы, гексозы, гептозы (их формулы знать необязательно, но нужно знать схему реакций.

Реакции неокислительного этапа катализируются ферментами трансальдолазами и транскетолазами. В состав кофермента транскетолаз входит витамин В1 (тиамин).

В результате 6 молекул рибозо-5-фосфата превращаются в 5 молекул глюкозо-6-фосфата.

Биологическое значение II этапа гмф-пути:

1. Обеспечивает завершение 1-го этапа (утилизирует продукты 1-го этапа).

2. Является источником моносахаридов с разным числом углеродных атомов. Это строительный материал для разных синтезов, в том числе для синтезов различных олигосахаридов, которые входят в состав различных клеточных рецепторов.

3. Образующийся ФГА является точкой сопряжения между ГМФ-путем и некоторыми другими путями метаболизма. Например: ФГА может восстанавливаться до фосфоглицерина, который нужен для синтеза жиров. Фосфоглицерин может окисляться до ФГА. ФГА также образуется в ГБФ-пути, являясь общим метаболитом.

Значит, ФГА, образующийся в ГМФ-пути, может быть использован в ГБФ-пути.

Таким образом, весь ГМФ-путь заключается в том, что молекулы глюкозы превращаются в молекулы глюкозо-6-фосфата, каждая из которых два раза окисляется и дает молекулу рибозо-5-фосфата, 2 молекулы НАДФН2 и 1 молекулу СО2. Затем из каждых 6-ти молекул рибозо-5-фосфата получается 5 молекул глюкозо-6-фосфата. Эти 5 молекул глюкозо-6-фосфата вместе с еще одной, поступающей дополнительно, опять вступают в ГМФ-путь. Получается цикл. На каждом его «обороте» происходит частичное окисление 6-ти молекул глюкозо-6-фосфата, то есть 5 молекул глюкозо-6-фосфата остаются нетронутыми, а одна молекула полностью расщепляется до СО2 и Н2О.

Итоговое уравнение ГМФ-пути:

ГМФ-путь протекает без участия кислорода, при этом половина молекулы кислорода в составе СО2 получается из Н2О.

Половина молекулы водорода, попадающей в состав НАДФН2, получается не из глюкозы, а из Н2О, которая вступает в ГМФ-путь на 1-м этапе.

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Костанайский государственный университет им. А. Байтурсынова

Кафедра биологии и химии

Л. В. Клочко, Ж. Б. Исмаилова

Нуклеиновые кислоты

Методическое указание по биохимии животных для

самостоятельной работы студентов

Клочко Людмила Васильевна, к. х.н., доцент кафедры биологии и химии

, преподаватель кафедры биологии и химии

, кандидат химических наук, доцент кафедры биологии и химии КГУ

Тулебаева Балжан Беисовна, кандидат химических наук, доцент кафедры стандартизации, метрологии и сертификации КИнЭУ

Методическое указание содержит теоретический материал, устное контрольное задание, индивидуальное домашнее задание, тестовый самоконтроль знаний по теме «Нуклеиновые кислоты» по курсу биохимия животных для студентов ветеринарных специальностей.

Утверждено Методическим советом Аграрно-биологического факультета, протокол от ____________ 201_ г. №___

университет им. А. Байтурсынова, 2013

1. Нуклеиновые кислоты, их состав………………………………………………5

2. Химическое строение азотистых оснований, пентоз, фосфорной кислоты…5

3. Нуклеозиды, нуклеотиды РНК, ДНК…………………………………………..6

4. Уравнение реакции образования нуклеотидов, нуклеозидов………………. 8

5. Характер связи между нуклеотидами в молекулах кислот…………………. 9

6. Структура нуклеиновых кислот………………………………………………..10

8. Характеристика нуклеиновых кислот, клеток высших организмов………. 15

Устное домашнее задание 1……………………………………………………….19

Письменное индивидуальное домашнее задание 2…………………………..….20

Тестовый самоконтроль знаний…………………………………………………..22

Список использованных источников……………………………………………..31

В результате длительной эволюции путем естественного отбора появились существующие ныне живые организмы – животные, люди, растения, микроорганизмы. Уникальным свойством живого является его способность производить себе подобных с характерными родительскими признаками. Эта великая загадка природы всегда была одной из важнейших проблем в науке, к решению которой стремились ученые всех стран.

Читайте также:  Вещество антоциан

Безусловно, надо полагать, что свойство живого сохранять и передавать наследственные признаки связано с веществами, входящими в его состав.

В живых организмах имеется три типа высокомолекулярных соединений. Это нуклеиновые кислоты, белки и полисахариды. В настоящее время точно установлена функция каждого виды этих биологических молекул. Оказалось, что носителями наследственных свойств, обеспечивающих точное повторение и воспроизведение всех особенностей организма, являются нуклеиновые кислоты.

Итак, нуклеиновые кислоты – это наследственное (генетическое) вещество.

1.Профилактика нарушений обмена веществ у сельскохозяйственных животных / Пер. со словац. К. С.Богданова, Г. А.Терентьева; Под ред. А. А.Алиева. – М.: Агропромиздат, 1986.-384 с.

2. Г. Биохимия сельскохозяйственных животных. – М.: Колос, 1984. – 336 с.

3. Биохимия. – Алматы.: Акбар, 2011. – 795 с.

1 Нуклеиновые кислоты, их состав

Нуклеиновая кислота – биологические полимеры, мономерами которых являются нуклеотиды:

n(мононуклеотид) à нуклеиновая кислота.

мономер биологический полимер

низкомолекулярное соединение(НМС) высокомолекулярное соединение (ВМС)

Нуклеотиды — органические соединения, состоящие из остатков трех молекул: азотистого основания (пуринового или пиримидинового), углевода (пентозы), фосфорной кислоты.

Нуклеозиды в отличие от нуклеотидов, построены из остатков молекул двух органических веществ: пуринового и пиримидинового основания и пентозы.

Различают дезоксирибонуклеиновую кислоту ДНК и рибонуклеиновую кислоту РНК.

Химический состав нуклеозидов, нуклеотидов РНК, ДНК в таблице 1, 2.

Если нуклеотиды содержат два остатка молекул фосфорной кислоты, то их сокращенно обозначают АДФ, УДФ, д-ГДФ, если три, то АТФ, ЦТФ.

Нуклеотиды играют важную роль в матаболизме: циклические нуклеотиды являются регуляторами обмена веществ внутри клеток ( ЦАМФ); другие — аккумуляторами энергии в клетке( АТФ); третьи — составной частью коферментов(НАД, ФАД).

Химические строения азотистых оснований, пентоз, фосфорной кислоте приведено рисунок 1, рисунок 2.

Кроме перечисленных азотистых оснований в нуклеиновых кислотах присутствуют в небольших количествах минорные основания: 5-метилцитозин, 6- метиладенин, тиоурация, ацентилцетозин, дигидроурация и другие, всего 60. Особенно много минорных компонентов содержится в транспортных РНК.

2 Химическое строение азотистых оснований, пентоз, фосфорная кислоты. Рис.1 — Важнейшие пять азотистых оснований, входящие в состав нуклеиновых кислот: аденин, гуанин, урацил, тимин и цитозин

Рис.2 — Пентозы (рибозу и дезоксирибозу) приведем в открытом (альдегидной) и

циклической (β-фуранозы) формах

3 Нуклеозиды, нуклеотиды РНК, ДНК

Таблица 1 – Номенклатура нуклеозидов и нуклеотидов

Аденилат, аденозин-5′-монофосфат (АМФ)

Дезоксиаденилат, дезоксиаденозин-5′-монофосфат (dАМФ)

Гуанилат, гуанозин-5′-монофосфат (ГМФ)

Дезоксигуанилат, дезоксигуанозин-5′-монофосфат (dГМФ)

Пиримидиновые

Цитидилат, цитидин-5′-монофосфат (ЦМФ)

Дезоксицитидилат, дезоксицитидин-5′-монофосфат ((dЦМФ)

Тимидилат, тимидин-5′-монофасфат (ТМФ)

Дезокситимидилат, дезокситимидин-5′-монофосфат (dТМФ)

Уридилат, уридин-5′-монофосфат (УМФ)

Таблица 2 – Нуклеозиды, нуклеотиды РНК.

Таблица 3 — Нуклеозиды, нуклеотиды ДНК.

4 Уравнения реакций образования нуклеотидов, нуклеозидов:

Упрощенные Формулы нуклеозидов, нуклеотидов:

Молекулярная масса одного нуклеотида равна в среднем 330

5 Характеристика связи между нуклеотидами в молекулах нуклеиновых кислот

Динуклеотид: ГМФ – ЦМФ

Органические соединения, состоящие из остатков трех нуклеотидов, называют тринуклеотид, четырех — тетронуклеотид, пяти – пентануклеотид, шести-гексануклеотид и т. д. Нуклеотиды соединяются между собой сложно-эфирной связью: остаток молекулы фосфорной кислоты одного нуклеотида соединяется с третьим атомом углерода пентозы другого нуклеотида:

Названия полинуклеотидов могут быть представлены записью:

АМФ — ГМФ — ЦМФ — УМФ — ГМФ — АМФ — …

дАМФ — дГМФ — дЦМФ — дТМФ –дАМФ — …

6 Структура нуклеиновых кислот

Первичная структура нуклеиновых кислот — это четкое, последовательное чередование нуклеотидов в полинуклеотидной цепи. Например, для гексануклеотида воз­можны следующие изомеры:

ГМФ — ЦМФ — АМФ — АМФ — УМФ — ЦМФ

АМФ — ЦМФ — ГМФ — АМФ — ЦМФ – УМФ

Модель вторичной структуры ДНК разработана в 1953 г. Дж. Уотсоном и Ф. Криком. Вторичная структура ДНК построена из двух полинуклеотидных цепей.

Обе цепи закручены в спираль за счет водородных связей (рисунок 1). Водородные связи образуются между комплементарными основаниями: аденином и тимином (А-Т), гуанином и цитозином (Г-Ц). Между остатком аденина и тимина возникают две водородные связи, а между остатками цитозина и гуанина — три:

Водородные связи возникают между аминогруппой одного основания и карбонильной группой другого, (>NH · · · O = C NH · · · N = ). Пуриновые основания, имеющие больший объем, спариваются с пиримидиновыми основаниями с меньшими размерами. В результате этого возникают устойчивые комплементарные пары оснований почти с одинаковыми диаметром двойной спирали по всей длине молекулы ДНК.

Стабилизация двойной спирали ДНК осуществляется за счет гидрофобных сил между основаниями, которые не контактируют с водой.

Читайте также:  Вазелин его изготовление и применение

Кроме нуклеозид-5′-монофосфатов в клетках присутствуют нуклеозид дифосфаты и нуклеозид три фосфаты, которые играют важную роль в живых организмах. В клетках в больших количествах встречается АТФ, в молекулах которого аккумулируется энергия окисления веществ. В процесса гидролиза АТФ на АДФ и фосфорную кислоту высвобождается энергия, которая используется в выполнении функций организма. АТФ в клетках является поставщиком фосфатных групп, выполняет функцию переносчика энергии в биохимических реакциях, участвует в активировании ряда соединений путем фосфорилирования, которые затем могут вступать в реакциях биосинтеза. Значительно в меньших количествах содержатся в клетках ЦТФ, ГТФ, ТТФ, УТФ, являющихся также высокоэнергетическими соединениями. Нуклеозидтрифосфаты являются предшественниками синтеза нуклеиновых кислот, ряда коферментов, циклических нуклеотидов.

Для качественного открытия ДНК в исследуемом материале используют реактив Дише, состоящим из дифениламина, ледяной уксусной кислоты и концентрированной серной кислоты. Материал, содержащий ДНК, нагревают в пробирке с реактивом Дише. После охлаждения развивается синее окрашивание, которое спектрофотометрирует при 595 нм против реактива Дише.

Определение РНК основано на цветной реакции рибозы, входящей в состав РНК с орцином. В пробирке РНК нагревают на водяной бане с орциновым реактивом, состояшим из хлорного железа, орцина и соляной кислоты. После охлаждения жидкость окрашивается в синевато-зеленый цвет. Интенсивность окраски измеряют при 670 нм и по калибровочной кривой, построенной из чистой РНК, определяют концентрацию РНК в исследуемом материале.

Полинуклеотидные цепи во вторичной структуре ДНК ориентированантипараллельно: направление одной полинуклеотидной цепи обозначается 5′ → 3′, а другой – 3′ → 5′:

Рис. 3. — Фрагмент молекулы ДНК В-формы ДНК на плоскости, а не в виде двойной спирали, как

обычно существует в организмах. Из рисунка четко видно взаимное расположение

компонентов каждой цепи и двойной спирали в целом.

Таким образом, соотношение в ДНК азотистых осно­ваний подчиняется закономерностям, которые получили название правила Э. Чаргаффа: молярное содержание аденина равно молярному содержанию тимина (или ); молярное содержание гуанина.

Рис.4 — Вторичная структура ДНК

Рис.5 — Полная нуклеотидная последовательность молекулы фенилаланиновой тРНК и ее вторичная структура в форме клеверного листа.

Молярному содержанию цитозина (Г=Ц, или Г/Ц-1).

По особенностям структуры и функции различают три типа РНК: рибосомы — р-РНК, транспортные — т-РНК, матрич­ные (информационные) — м-РНК (и-РНК). Вторичная структу­ра молекул РНК в отличие от ДНК представлена одной полинуклеотидной цепью, частично спирализованной. Участки спирали образуется за счет водородных связей меж­ду комплементарными основаниями — аденином и урацилом (А-У).гуанином и цитозином (Г-Ц).

Спирализованные участки могут содержать до 20-30 остатков нуклеотидов. Вторичная структура т-РНК имеет форму «клеверного листа» (рисунок 5). В модели вторичных структур и-РНК, р-РНК спирализованные участки (шпильки) чередуются с линейными (рисунок 6).

Три вида РНК синтезируются в ядре на ДНК под действием РНК – полимераз, каждый вид РНК выполняет специфическую роль в биосинтезе белков. Рибосомные РНК (р-РНК) в месте с белками комплектуют рибосомы, являющиеся белоксинтезирующим аппаратом клеток. Информационная или матричная РНК (и-РНК или м-РНК) приносят информацию из ядра от ДНК для синтеза белка в цитоплазме, а транспортные РНК (т-РНК) переносят активированные аминокислоты к месту синтеза белка – к рибосомам с мРНК.

7 Нуклеопротеины

Нуклеиновые кислоты, кроме т-РНК, в клетке нахо­дятся в виде нуклеопротеинов-соединений с белками ос­новного характера (гистонами). Взаимодействие ДНК с гистонами происходит за счет образования ионных связей отрицательно заряженных фосфатов с положительно заря­женными аминокислотными остатками гистонов.

остаток молекулы полинуклеотида остаток молекулы белка

Главные нуклеопротеины организма — это рибосомы (рибонуклеопротеин PHК) и хромосомы, (дезоксирибонуклеопротеин ДНП).

Рибосомы — органеллы клетки диаметром 15-35 нм, в которых происходит биосинтез белков. В клетке их содер­жится по нескольку тысяч. Рибосомы находятся в свобод­ном состоянии в клеточном соке или связаны с мембрана­ми эндоплазматической сети. Рибосомы могут быть также в ядре митохондриях. Рибосома составлена, из двух частей малой и большой субъединиц (рисунок 7). Большая субъединица состоит из трех молекул р-РНК и 35 молекул белков, малая из одной молекулы р-РНК и 20 молекул белков. Карка­сом рибосом служат молекулы р-РНК. В каркасе спирализованные участки (шпильки) молекул р-РНК чередуются с аморфными. В спирализации участвует около 2/3 р-РНК. На каркас накатываются молекулы белков. Белки рибосом свя­заны с аморфными участками. Белки рибосом выполняют роль катализаторов в процессе биосинтеза.

Читайте также:  Диета при воспалении жкт у взрослых

Хромосомы — органоиды клеточного ядра, ответственные за хранение и передачу наследственной информации.

Примерно 2/3 массы хромосом составляют белки (гистоны), 1/3-ДНК, до 10% содержат РНК.

Содержание ДНК в ядрах постоянно. В ядре любой клетки человека (кроме половых) содержится 6,6*1012 ДНК. В ядрах половых клеток (яйцах, сперматозоидах) со­держится вдвое меньше ДНК 3,3*1012. Структура хромосо­мы изображена на рисунке 5.

Цикл изменения хромосом (спирализованное или деспирализованное состояние) связан с образованием или раскручиванием вторичной структуры ДНК.

8 Характеристика нуклеиновых кислот, клеток высших организмов

Таблица 4 — Характеристика нуклеиновых кислот клеток высших организмов

Гуаниловая кислота в организме человека занимает одно из ключевых мест. Сложное биологическое соединение входит в линейку ДНК и РНК, отвечает за генетическую память, участвует в синтезе белков.

Способность вещества усиливать вкус и аромат многих продуктов позволила использовать его в пищевой промышленности. В европейской кодификации добавок гуаниловая кислота обозначена кодом E 626 (Е–626).

Название продукта

Официально принятое наименование продукта — 5′-гуаниловая кислота. Международный синоним — Guanylic acid.

  • 5′-гуанидиловая кислота;
  • гуаниловая кислота;
  • ГМФ;
  • GMP;
  • гуанозинмонофосфат;
  • гуанозинфосфорная кислота;
  • гуанозин-5′-монофосфорная кислота
  • эфир фосфорной кислоты и гуанозинового нуклеозида.

Тип вещества

Добавка Е 626 относится к группе усилителей вкуса и аромата пищевых продуктов. Представляет собой мононуклеотид, входящий в состав рибонуклеиновых кислот.

Получают вещество разными способами. Наиболее распространенный — путем анаэробного расщепления (брожения) глюкозы.

Допускается использовать дрожжевой экстракт или молоки рыбы, но эти методы применяют крайне редко.

Добавка E 626 относится к категории натуральных.

Свойства

Показатель Стандартные значения
Цвет бесцветный, белый
Состав гуаниловая кислота, эмпирическая формула C10H14N5O8P
Внешний вид кристаллический порошок, кристаллы
Запах отсутствует
Растворимость средне в воде, не растворяется в органических жидкостях
Содержание основного вещества не менее 97%
Вкус характерный
Плотность неопределена
Другие подвержена гидролизу в щелочной и кислой среде; обладает сильно выраженными кислотными свойствами; термически неустойчива

Упаковка

Добавку Е 626 расфасовывают в следующую тару:

  • крафт-мешки;
  • навивные барабаны;
  • коробки из картона (для продукта весом до 10 кг).

5′-гуаниловая кислота разрешена для розничной продажи. На прилавки поступает в пакетах из полимерных материалов или пластиковых банках.

Применение

В отличие от глутаматов, влияющих на мясной вкус, добавка E 626 модифицирует сладкий и соленый вкус и усиливает различные ароматы.

Продукт входит в список разрешенных, но пищевая промышленность его практически не применяет. Причина в слабой растворимости вещества в воде.

Спросом пользуются соли гуаниловой кислоты — гуанилаты.

В Кодексе Алиментариус добавка Е 626 разрешена в супах и бульонах, произведенных по стандарту GMP (Good Manufacturing Practice, международный стандарт, определяющий требования безопасности в производстве лекарств и продуктов питания).

В России усилитель вкуса и аромата (не более 500 мг/кг) разрешено добавлять в следующие продукты:

  • приправы и пряности;
  • готовые закуски;
  • соусы;
  • вермишель быстрого приготовления;
  • суповые концентраты.

Гуаниловая кислота — обязательный ингредиент большинства блюд японской кухни. Она входит в состав знаменитого бульона даси, призванного подчеркивать естественный вкус входящих в него продуктов.

Добавка E 626 разрешена в России, странах ЕАЭС и Евросоюза, США, Китае. Запрещена к использованию в Новой Зеландии и Австралии. Допустимая доза неограничена.

В медицине препараты на основе нуклеиновых кислот животного и микробного происхождения применяют для лечения аутоиммунных и онкологических заболеваний, бактериальных и вирусных инфекций.

Польза и вред

Гуаниловая кислота присутствует в клетках человека и участвует в обмене веществ. Она легко всасывается в стенки пищеварительного тракта, усваивается так же, как нуклеиновая кислота.

Некоторое время добавку Е 626 считали аллергеном, но обоснованных доказательств не было предоставлено.

Независимые эксперты группы «Кедр» отнесли усилитель вкуса к продуктам, в больших количествах вызывающих расстройство пищеварения.

В целом добавка безопасна для здоровья.

Что представляет собой пищевая добавка Е304? Узнайте об этом здесь.

Можно ли употреблять продукты, содержащие в своем составе глюконат кальция, беременным женщинам? Ответ на этот вопрос в нашей статье.

Основные производители

Лидирующие позиции в производстве 5′-гуаниловой кислоты на протяжении нескольких десятилетий удерживает японская компания «Аджиномото».

Добавку Е 626 в Россию поставляют два крупных китайских производителя:

  • Star Lake Bioscience Co., Ltd;
  • A & Z Food Additives Co.,Ltd.

Интересный факт! Несмотря на малую востребованность, 5′-гуаниловая кислота считается сильным усилителем вкуса и аромата. Ее воздействие на вкусовые рецепторы в 200 раз превосходит в этом отношении популярный глутамат натрия.

Ссылка на основную публикацию
Глюкофаж 1000 или сиофор 1000
Владелец регистрационного удостоверения: Произведено: Контакты для обращений: Лекарственные формы Форма выпуска, упаковка и состав препарата СИОФОР ® Таблетки, покрытые оболочкой...
Глюкоза физико химические свойства
Глюкоза С6Н12O6 представляет собой наиболее распространенный и наиболее важный моносахарид — гексозу. Она является структурной единицей большинства пищевых ди- и...
Глюкозо инсулиновая смесь при гиперкалиемии
Гиперкалиемия Список патологий, способных привести к повышению концентрации сывороточного калия, достаточно обширен. Многие из этих нарушений встречаются в повседневной практике....
Глюкофаж в бодибилдинге
= Механизмы действия и терапевтические эффекты метформина = Механизм антидиабетического действия метформина сложен и окончательно не выяснен. Он включает:- усиление...
Adblock detector