Informan makromolekuly Makromolekuly ltky s relativn molekulovou hmotnost

Informační makromolekuly

Makromolekuly • látky s relativní molekulovou hmotností několik tisíc až několik set milionů • Biologické makromolekuly: – Proteiny – Nukleové kyseliny – Polysacharidy informační makromolekuly

Polymerní charakter • Polymer: - homopolymer - heteropolymer • Biopolymer NK a proteiny: heteropolymery – význam z hlediska přenosu genetické informace

Proteiny • tvořeny 1 nebo více polypeptidovými řetězci • Standardní aminokyseliny – 21 • Aminokyselinová sekvence = primární struktura proteinu

Primární struktura proteinů • Peptidová vazba • Dipeptid, tripeptid atd. • Oligopeptid x polypeptid • Polypeptidy proteinů – více než 100 AMK

Primární struktura proteinů • Základ specifičnosti každého proteinu • Informace o dalších strukturách, realizace nadmolekulární struktury a biologické funkce • konformace

Sekundární struktura • Symetrické prostorové uspořádání polypeptidového řetězce • 2 typy: α – helix a β- struktura • α – helix – nejčastěji u fibrilárních proteinů • β- struktura – skládaný list

Terciární struktura proteinů • Asymetrické trojrozměrné uspořádání polypeptidového řetězce • Důvodem: různost chemické povahy aminokyselinových postranních skupin • dělení: 1. Globulární proteiny 2. Fibrilární proteiny

Kvartérní struktura • Pouze u oligomerních proteinů • Protomer (monomer) – jednotlivý polypeptidový řetězec oligomerního proteinu

Funkce proteinů 1) Rozpoznávací funkce – proces přísně specifického spojení 2 molekul, spočívající v nekovalentních interakcích mezi spojujícími se molekulami 2) Funkce jako enzymy – enzym x substrát

Funkce proteinů 3) Tvorba struktury cytoplazmy a buněčných organel 4) Transport látek přes buněčné membrány 5) Řízení růstu a diferenciace buněk 6) Při pohybech buněčných struktur 7) Součást podpůrných pletiv 8) Přenos specifických signálů 9) Funkce protilátek

Nukleové kyseliny • tvořeny polynukleotidovými řetězci • 2 druhy: DNA a RNA • Základní stavební jednotka: nukleotid

Polynukleotidový řetězec • Spojeny 3´, 5´- fosfodiesterovou vazbou • 3´konec – OH-skupinou na C 3´ • 5´konec – fosfátová skupina na C 5´

Párování bází • Watson – Crickovo pravidlo DNA: A (v aminoformě) – T (v ketoformě) G (v ketoformě) – C (v aminoformě) RNA: A (v aminoformě) – U (v ketoformě)

Strukturní typy • 1) lineární: a) jednořetězcové b) dvouřetězcové • 2) kružnicové: a) jednořetězcové b) dvouřetězcové • ss. RNA, ss. DNA, ds. RNA, ds. DNA

Sekundární struktura DNA • Dvoušroubovice - 2 polydeoxynukleotid. řetězce kolem společné osy - Oba řetězce komplementární - Na 1 závit 10, 5 párů bází = 3, 4 nm - Vzdálenost mezi 2 bázemi 0, 34 nm - Antiparalelní řetězce

Sekundární struktura DNA • Chargaffovo pravidlo • Báze rovinný charakter – celý pár neleží v jedné rovině – úhel zkrutu • 2 žlábky – větší a menší • Vinutí – pravo- a levo-točivé

Konformace DNA • Pravotočivé – A a B konformace • Levotočivé – Z konformace • Odlišnosti: tvar, umístění osy, velikost žlábku, zvýšení osy, počet párů na 1 závit

Nadšroubovice • Konformace DNA vzniklá nadšroubovicovým vinutím • Relaxovaná DNA

Nadšroubovicové vinutí • 1) záporné – odvíjení řetězců – snížení počtu závitů – uvolnění vodíkových vazeb z relaxované kružnicové ds. DNA vzniká pravotočivá nadšroubovice nebo kružnicová ds. DNA s levotočivými smyčkami

Nadšroubovicové vinutí • 2) kladné – svinování řetězců – zvyšování počtu závitů • z relaxované kružnicové ds. DNA vzniká levotočivá nadšroubovice nebo kružnicové ds. DNA s pravotočivými závity

Topologické parametry dvoušroubovice L=T+W L – celkové číslo vinutí T – dvoušroubovicové číslo W – nadšroubovicové číslo