Молекулярная биология гена - Уотсон Дж.
Скачать (прямая ссылка):
V V /О
„_н_/
/ Х Чп
сн2/сн2 о
СН»
L-Аргинин (Apr)
ни 0
Н-Ы-/
А и \>
(|н
H,nJ—
nh сн, .. (
NH
L-Метионин (Мет) НИ о
| 1 s
Н—N^C С
I I \>
н сн2
I
сн2 S—сн3
L-Гистидин (Гис)
Н Н
н—№^-с—с
О
н сн2
I \
О-
J3"
НС—n'
\
н
71
L-Трятттофан (Три)
Глава 3
МАКРОМОЛЕ К У Л Ы П О СТ V О Е И Ы ИЗ ЛИНЕЙНО СЦЕПЛЕННЫХ МАЛЫХ МОЛЕКУЛ
Основпую массу клетки Е. coli, так же как и всех других клеток, составляют (если, разумеется, исключить воду) крупные молекулы, или макромолекулы. Большинство макромолекул — это белки, из которых половина — ферменты. Остальные белки используются для построении таких структур, как рибосомы, клеточная оболочка и т. д. Из табл. 3-2 видно, что число атомов в макромолекулах в 25—50 раз больше, чем в малых молекулах.
Может создасться впечатление, что биохимики, изучающие биосинтез макромолекул, имеют дело с необычайно сложной задачей, ибо они должны понять, как все это огромное число атомов соединяется в молекулу. К счастью, открытие трех общих закономерностей, лежащих в оспове строения макромолекул, делает эту задачу при всей ее трудности в принципе все же разрешимой.
1. Все макромолекулы являются полимерами и образуются путем конденсации более мелких молекул. Таким образом, биосинтез макромолекулы состоит из двух стадий: 1) образования мономера и 2) соединения их в совершенно определенном порядке. Примером подобного процесса может служить строительство блочного дома.
2. Строительные блоки любой данной макромолекулы имеют одинаковые химические группировки (табл. 3-3).
Например, белки образуются путем конденсации азотсодержащих органических молекул, называемых аминокислотами. Две аминокислоты
Таблица 3-3 Структурная организация некоторых пажных биологических макро
Макромолекула Мономер Число различных мономеров
Гликоген (полисахарид) Глюкоза Один
ДНК (дезоксирибонук Дезокснну- Четыре:
леиновая кислота) клеотиды дезоксиадевклат
дезоксигуаштлат
дезокситимидилат
деаок сицнти дил ат
РНК (рибонуклеиновая Рибонуклео- Четыре:
кислота) тяды а денилат
гуанилат
уридплат
цлтндилат
Белок L-аминокис- Двадцать:
лоты глицин, аланин, серии и т. д.
Химия бактериальной] клетки
соединяются между собой при помощи пептидной связи. Существует около 20 различных аминокислот. У всех этих аминокислот d определенном участке молекулы имеется одна и та же группировка атомов; к этому участку присоединены боковые группы, характерные для каждой аминокислоты (рис. 3-8). Таким образом, молекула каждой аминокислоты содержит специфическую часть (боковую группу) и неспецифическую часть. Нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) также образуются путем соединения более мелких молекул, называемых нуклеотидами. Нуклеотиды РНК, содержащие сахар рнбозу, называются рибопуклеотидами, а нуклеотиды ДНК, в состав которых входит сахар дезоксирнбоза,— дезоксирибонук леотидами (рис. 3-9). Нуклеотиды всегда соединяются между собой при помощи связей, в образовании которых участвует фосфатная группа и гидроксильная группа сахара (табл. 3-3); такая связь называется фосфо-диофирной связью. Молекула каждого нуклеотида, подобно молекуле аминокислоты, содержит специфическую и песпецифическую части. Фосфат и сахар составляют неспецифичсскую часть молекулы нуклеотида, а пуриновое или пиримпдиповое основание — специфическую. В состав ДНК и РНК входят четыре главных основания: два пурина и два пиримидина.
3. Большинство макромолекул (нуклеиновые кислоты, белки и некоторые полисахариды) — это линейные агрегаты, в которых структурные элементы (мономеры) соедииепы друг с другом при помощи химических связей между атомами упомянутых неспецифичсских участков. Линейная конфигурация определяется тем, что большинство структурных элементов содержит только два атома, способных участвовать в образовании
