БІОСИНТЕЗ ВУГЛЕВОДІВ, ЛІПІДІВ І НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
Згадаєте! Яка будова має молекула ДНК? Що таке принцип комплементарности?
Біосинтез вуглеводів. Переважна більшість вуглеводів, зокрема глюкоза, синтезується автотрофними організмами. У клітинах гетеротрофних організмів вуглеводи синтезуються в обмеженій кількості з інших органічних сполук. Полисахариды утворяться в результаті ферментативних реакцій з моносахаридов.
Біосинтез моносахаридов відбувається двома шляхами. Перший свойствен автотрофним організмам і веде до відновлення З, до глюкози. Другий включає ряд реакцій, завдяки яким глюкоза утвориться із з'єднань невуглеводної природи (пировино-градной і молочної кислот, гліцерину, деяких амінокислот і ін.).
Біосинтез ліпідів. Жири у тварин і людини синтезуються в клітинах епітелію кишечнику, а також у печінці, підшкірній клітковині, легких і деяких інших тканинах і органах. У деяких тканинах є ферментні системи, обеспечива-. ющие утворення жирів з вуглеводів, наприклад глюкози.
Біосинтез нуклеиновых кислот. Попередниками нукле-отидов, що входять до складу нуклеиновых кислот, є амінокислоти. Майже всі живі організми, за винятком деяких мікроорганізмів, здатні синтезувати нуклеоти-ды ідентично - шляхом ряду послідовних ферментативних реакцій.
При розщепленні нуклеиновых кислот значна частина азотистих підстав не розщеплюється, а використається знову для синтезу нуклеотидов.
Біосинтез ДНК. В основі біосинтезу ДНК лежить здатність молекул ДНК до самоподвоєння. Для цього ланцюга материнської молекули ДНК розплітаються. У цьому процесі беруть участь ферменти, рассоединяющие подвійну спіраль ДНК і стабілізуючі розплетені ділянки. Кожна з утворених ланцюгів стає основою (матрицею) для синтезу нової дочірньої молекули ДНК. Дочірні молекули ДНК при цьому є точною копією материнської (мал. 26).
Синтез другого ланцюга дочірньої молекули ДНК катализирует фермент ДНК-полимераза. Коли після руйнування водневих зв'язків ланцюга материнської молекули ДНК розділяються, при участі цього ферменту за принципом комплементарности до нуклео-тидам кожного материнського ланцюга приєднуються вільні нук-леотиды. ДНК эукариот може подвоюватися одночасно в багатьох крапках її молекули. Новий ланцюг ДНК синтезується у вигляді коротких фрагментів, що складаються приблизно з 100-200 нуклеотидных залишків (у прокаріот - майже 1000), які потім «зшиваються» ковалентними зв'язками під дією особливих ферментів.
Біосинтез РНК. Всі види РНК (иРНК, тРНК, рРНК) синтезуються за принципом комплементарности на молекулах ДНК. Ці реакції синтезу здійснюються ферментами РНК-полиме-разами. У клітинах эукариот існує три види ядерних Рнк-полимераз (відповідно трьом видам молекул РНК) і четвертий - у мітохондріях і пластидах.
Під час синтезу РНК фермент Рнк-полимераза просувається уздовж певної ділянки молекули ДНК і діє подібно застібки-блискавки: фермент роз'єднує подвійну спіраль, а за ним уздовж кожного ланцюга розкритої спіралі синтезується РНК. Закінчується синтез РНК на спеціальних ділянках молекули ДНК. Спочатку утворяться незрілі форми РНК, які згодом перетворюються в зрілі, функціонально активні молекули.
КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ:
1. Які можливі шляхи біосинтезу моносахаридов? 2. Який процес лежить в основі біосинтезу ДНК? Яка роль ферментів у цьому процесі? 3. Як відбувається подвоєння ДНК? 4. Як синтезуються молекули РНК?
Подумайте! Чим відрізняються процеси біосинтезу вуглеводів у рослинній і тваринній клітинах? Які відмінності між процесами біосинтезу ДНК і РНК?