Лекция Введение в химические основы биологических процессов

Предмет биохимии

Биоорганическая химия – наука о структуре и функциях биомолекул.

Биохимия – наука о химическом составе живых клеток и организмов и о химических процессах, лежащих в основе их жизнедеятельности.

Биомолекулы – органические и элементорганические вещества, компоненты живых систем (метаболиты). Метаболиты способны взаимодействовать друг с другом, т.е. функционировать.

Основные классы химических соединений, являющихся метаболитами:

  1. Белки и пептиды
  2. Нуклеиновые кислоты
  3. Углеводы
  4. Липиды
  5. Низкомолекулярные регуляторы

Функции биомолекул

Биологическая функция – роль, которую выполняют биомолекулы в биохимических превращениях и в различных физиологических процессах (дыхание, пищеварение)

  • Структурный материал (компоненты мембран, клеточных стенок, рибосом)
  • Биологические катализаторы (ферменты)
  • Субстраты
  • Регуляторы – активаторы и ингибиторы ферментов, сигнальные соединения, переносчики ионов
  • Рецепторы (взаимодействуют с регуляторами)
  • Каналоформеры (формирование молекулярных насосов)
  • Матрицы для синтеза (НК)

Особенности биомолекул

В настоящее время известно 300-400 тысяч биомолекул, получено около 20 млн. синтетических органических веществ.

Состав биомолекул:

  • 60% водорода
  • 25% кислорода
  • 10% углерода, азот, фосфор, сера

Состав неорганических соединений: 60% кислорода, 20% кремний, алюминий, натрий, калий.

Биомолекулы осуществляют свои функции в водной среде, или в контакте с водной средой. В водной среде происходят ассоциация биомолекул, биоспецифическое взаимодействие, образование супрамолекулярных структур (за счет водородных связей, электростатического связывания, гидрофобного взаимодействия).

Взаимодействия между биомолекулами лежат в основе молекулярного узнавания – в основе биохимических процессов в живых организмах. Соответствие пространственных структур играет большую роль при межмолекулярном взаимодействии:

  • фермент-субстрат – ключ-замок
  • ДНК – принцип комплементарности
  • рецептор-гормон,
  • антиген-антитело (белок-белковые взаимодействия)
  • гистоны – комплексы белков и НК

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *