Строение белков. Воздействие ИИ на белковые молекулы. - презентация

1 Строение белков. Воздействие ИИ на белковые молекулы

2 Белки - высокомолекулярные органические полимеры, построенные из аминокислот (мономерных единиц их 20), связанных между собой пептидными связями. Схема образования белковых молекул

3 Простые белки построены только из аминокислот. Сложные белки построены из двух компонентов - простой белок и небелковое вещество, называемое простетической группой. Простетические группы прочно связаны с белковой частью молекулы. Классификация сложных белков (по строению простетической группы): гликопротеины (содержат углеводы); липопротеины (содержат липиды); фосфопротеины (содержат фосфорную кислоту); хромопротеины (содержат окрашенную простетическую группу); металлопротеины (содержат ионы различных металлов); нуклеопротеины (содержат нуклеиновые кислоты).

4 Уровни структурной организации белков Первичная структураПервичная структура последовательность аминокислот в полипептидной цепи. Вторичная структураВторичная структура локальное упорядочивание фрагмента полипептидной цепи, стабилизированное водородными связями. Типы вторичной структуры белков:водородными связями α-спирали β-листы (складчатые слои)β-листыскладчатые слои Третичная структураТретичная структура пространственное строение полипептидной цепи. Структурно состоит из элементов вторичной структуры. Типы взаимодействий - гидрофобные, ковалентные связи (между двумя остатками цистеина дисульфидные мостики);ковалентные связицистеинадисульфидные мостики ионные связиионные связи между противоположно заряженными боковыми группами аминокислотных остатков; водородные связи; Четверичная структураЧетверичная структура (или субъединичная, доменная) взаимное расположение нескольких полипептидных цепей в составе единого белкового комплекса. Надмолекулярные белковые комплексы могут состоять из десятков молекул. доменная

5 Белки в организме выполняют разнообразную функцию

6 Облучение белковых молекул приводит к конфигурационным изменениям белковой структуры, агрегации молекул за счет образования дисульфидных связей, деструкции, связанной с разрывом пептидных или углеродных связей. Свободные радикалы, возникающие при радиолизе воды вызывают реакции окисления белковых SH-групп, которые нередко протекают по цепному механизму с образованием дисульфидов: R – SH + НО * R – S * + Н 2 О; R – SH + НО 2 * R – S * + Н 2 О 2 ; R – S * + R – SH R – S – S – R + Н *. Радиационно-химические повреждения структуры белка могут возникать и в результате реакций дезаминирования: H 3 N + – СН 2 – СОО – + НО * НО – СН 2 – COO – + N + H 2.

7 Радиационно-химические изменения белков (изменения их вторичной и третичной структуры), могут привести к изменению биологических свойств, в том числе ферментативной активности. Ферментные системы по-разному реагируют на облучение: активность одних ферментов возрастает, других – понижается, третьих – остается неизменной, наблюдается стимуляция ферментативных систем, деполяризирующих ДНК, РНК и нарушение их синтеза.

8 Строение углеводов. Воздействие ИИ на молекулы углеводов. В составе клеток всех живых организмов широкое распространение имеют углеводы. Углеводами называют органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода. Общая формула углеводов C n (H 2 O)m. Примером может служить один из самых распространенных углеводов - глюкоза, элементный состав которой С 6 Н 12 О 6. глюкоза Строение молекулы глюкозы (моносахарид).

9 По химическому составу углеводы делятся на: простые сахара; Дисахариды. Простые сахара (моносахариды) - состоят из мономолекул, которые не разлагаются на более мелкие составляющие. К ним относятся виноградный сахар (глюкоза) и фруктовый сахар (фруктоза), галактоза. Дисахариды состоят из двух звеньев. Молекулы моносахаров способны соединяться друг с другом, образуя цепочки. На рисунке представлены сахароза и мальтоза.

10 Сложные сахара (полисахариды) Полисахариды сложные соединения молекул, образующие длинные полимерные цепи (до 2000 молекул в одной цепи) - крахмал и целлюлоза, гликоген. Крахмал - резервный г полисахарид растения. Построен из остатков глюкозы, соединенными между собой гликозидными связями. Гликоген - главный резервный полисахарид человека и высших животных. Построен из остатков глюкозы. Содержится во всех органах и тканях. Наибольшее его количество обнаружено в печени и мышцах. Его молекула сильно разветвлена.

11 Облучение простых сахаров приводит к их окислению и распаду, в результате чего образуются органические кислоты и формальдегид. Облучение растворов полисахаридов (крахмала) сопровождается понижением их вязкости, появлением простых сахаров – глюкозы, мальтозы и др. При дозах порядка 5-10 Гр выявляются изменения в мукополисахаридах, при облучении гепарина происходит его деполяризация, потеря антикоагул- янтных свойств. При облучении целостного организма происходит понижение содержания гликогена в мышцах, печени и ряде других тканей, отмечается нарушение процессов распада глюкозы и в первую очередь – анаэробного гликолиза.

12 Воздействие ИР на митохондрии К числу наиболее радиочувствительных процессов в клетке относится окислительное фосфолирование, протекающее в митохондриях. Нарушение этого процесса отмечается уже через несколько минут после облучения дозой 1 Гр и проявляется в повреждении системы генерирования АТФ, без которого не обходится ни один процесс жизнедеятельности.