Рибоза и дезоксирибоза 2022

Что такое рибоза

Рибоза представляет собой пентозный моносахарид или простой сахар с химической формулой C 5 H 10 O 5. Он имеет два энантиомера; D-рибоза и L-рибоза. Однако D-рибоза широко встречается в природе, а L-рибоза в природе не встречается. Рибоза была впервые открыта Эмилем Фишером в 1891 году. Рибоза β-D-рибофураноза считается основой РНК. Это связано с дезоксирибозой, которая происходит из ДНК. Кроме того, фосфорилированные продукты рибозы, такие как АТФ и НАДН, играют доминирующую роль в клеточном метаболизме.

Полезные свойства вещества

Многие скажут: а где толк от обычного сахара? И они будут неправы, так как d-рибоза входит в состав нуклеотидов, нуклеозидов и других ценных веществ, без которых в организме не будут происходить биохимические реакции. Этот элемент выполняет две особенно важные функции:

1. Без рибозы невозможна генетическая транскрипция, так как она является частью РНК. Бета-D-дезоксирибоза (производное d-рибопентозы) является составной частью ДНК. Но именно там закодирована вся информация о человеке.
2. Для того, чтобы органы тела функционировали без перебоев, им нужна энергия. Ваше тело получает его из аденозинтрифосфата или АТФ. А для его синтеза необходим рибопентоз.

Исходя из всего этого, выделю следующие полезные свойства этого моносахарида:

• Дает энергию
• Снижает уровень плохого холестерина в крови
• Поддерживает здоровье сердечно-сосудистой системы
• Он действует как антиоксидант
• Снимает боль в опорно-двигательном аппарате
• Улучшить кровоток
• Предупреждает развитие онкологии.

Большинство полезных свойств элемента связано с восстановлением дефицита энергии. Когда у тела не хватает сил для работы, по цепочке запускается серия отказов. Это как с компьютером, у которого нет питания: если вы запускаете слишком много программ, оборудование «зависает» и обычно не обрабатывает их.

Дефицит рибопентозы сказывается на всем организме: на когнитивных функциях мозга, на состоянии систем внутренних органов. А также — на работу иммунитета, на физическое развитие. Для многих реакций в организме РНК копирует часть необходимой информации из ДНК (по аналогии с компьютером, например, на флэш-накопителе) и передает ее из ядра в цитоплазму. И там с помощью этой информации синтезируются белки, у которых много задач: они фактически управляют телом. Если этот процесс передачи прерывается (и помните, что рибопентоз является частью как РНК, так и ДНК), то производство белков также прерывается.

Человек дышит, чтобы жить. Наша жизнь невозможна без дыхания. Но при газообмене образуются свободные радикалы. Под воздействием неблагоприятных условий они начинают бесконтрольно размножаться, а это уже очень опасно. Под действием этих остаточных продуктов газообмена страдают сердце и сосуды, развивается рак. D-рибоза связывает и нейтрализует свободные радикалы, устраняя потенциальную опасность. Кроме того, вещество блокирует протоонкогены.

Нехватка драгоценного элемента особенно опасна для спортсменов. При повышенных физических нагрузках АТФ расходуется быстрее. Организм разовьет пентозу, в которой он нуждается, но это требует времени, и эти люди не хотят долго ждать. В этом случае особенно важно пополнить запасы энергии извне.

Примечание! В сердце моносахарид восстанавливается еще медленнее: в тканях сердечной мышцы нет ферментов для его синтеза.

Для пациентов с сердечными заболеваниями такое средство также особенно подходит. Он помогает нашим «двигателям» лучше перекачивать кровь (улучшает диастолическую функцию), улучшает кровоток и снабжение клеток энергией, очищает кровеносные сосуды от холестерина.

Что такое дезоксирибоза

Дезоксирибоза представляет собой пентозный моносахарид или простой сахар с химической формулой C 5 H 10 O 4. Его название указывает на то, что это дезоксисахар. Это связано с рибозным сахаром в результате потери атома кислорода. Он имеет два энантиомера, D-2-дезоксирибоза широко встречается в природе, но L-2-дезоксирибоза редко встречается в природе. Он был открыт в 1929 году Фебом Левеном. D-2-дезоксирибоза является основным предшественником нуклеиновой кислоты ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота).

Циклическая структура дезоксирибозы

Все углеводы циркулируют в водной среде, что обеспечивает стабильность. В зависимости от числа атомов углерода они могут принимать структуру, подобную фурану или пирану.

Дезоксирибоза в основном существует в виде смеси трех структур: линейной формы H- (C = O) — (CH2) — (CHOH) 3-H и двух кольцевых форм дезоксирибофуранозы (C3′-эндо) с одним кольцом и пятью -конечность и дезоксирибопираноза («C2′-эндо») с шестичленным кольцом.

Показания к применению

Полезные свойства этого сахарида являются поводом рекомендовать его использование в следующих случаях:

• Дефицит энергии
• Тяжелые физические или психические нагрузки (в первом случае рекомендуется сочетать с креатином
• Некоторые заболевания сердца и сосудов (хорошо сочетать с рыбьим жиром после согласования с врачом);
• Высокое содержание холестерина
• Сниженная производительность
• Психоэмоциональные расстройства;
• Ослабленный иммунитет
• И другие случаи.

Физические и химические свойства

Линейная формула дезоксирибозы может быть представлена ​​следующим образом: H- (C = O) — (CH2) — (CHOH) 3-H. Однако он также существует в виде замкнутого кольца атомов углерода.

Дезоксирибоза — это бесцветное твердое вещество без запаха, хорошо растворимое в воде. Его молекулярная масса составляет 134,13 г / моль, температура плавления 91 ° C. Его получают из рибозо-5-фосфата под действием соответствующих ферментов во время реакции химического восстановления.

Биологическое значение дезоксирибозы

Конфигурация цепи ДНК очень стабильна, отчасти из-за множества молекул дезоксирибозы..

молекулы дезоксирибозы взаимодействуют между собой ван-дер-ваальсовыми постоянными дипольными и дипольными взаимодействиями, индуцированными атомами кислорода гидроксильных (ОН) групп, придавая дополнительную устойчивость цепи ДНК

Отсутствие 2′-гидроксильной группы в дезоксирибозе, по-видимому, является причиной большей механической гибкости ДНК по сравнению с РНК, что позволяет ей принимать конформацию двойной спирали, а также (у эукариот) плотно обернутой внутри ядра мобильного телефона.

Молекулы двухцепочечной ДНК также обычно намного длиннее, чем молекулы РНК. Основа РНК и ДНК структурно схожи, но РНК одноцепочечная и состоит из рибозы вместо дезоксирибозы..

Из-за отсутствия гидроксильной группы ДНК более устойчива к гидролизу, чем РНК. Отсутствие частично отрицательной гидроксильной группы также способствует стабильности ДНК на РНК..

Всегда существует отрицательный заряд, связанный с фосфодиэфирными мостиками, которые связывают два нуклеотида, которые отталкивают гидроксильную группу в РНК, что делает ее менее стабильной, чем ДНК (Structural biochemistry / Nucleic acid / Sugars / Deoxyribose, Sugar, 2016).

Другие биологически важные производные дезоксирибозы включают моно-, ди- и трифосфаты, а также циклические 3′-5 ‘монофосфаты. Следует также отметить, что на значение цепи ДНК указывают атомы углерода рибозы. Это особенно полезно для понимания репликации ДНК.

Как уже отмечалось, молекулы ДНК двухцепочечные, и две цепи антипараллельны, то есть они идут в противоположных направлениях. Репликация ДНК у прокариот и эукариот происходит одновременно в обеих цепях.

Однако ни в одном организме нет фермента, способного полимеризовать ДНК в направлении от 3 до 5, поэтому обе вновь реплицированные цепи ДНК не могут расти в одном и том же направлении одновременно..

Однако один и тот же фермент воспроизводит обе цепи одновременно. Фермент непрерывно воспроизводит резьбу («ведущую резьбу») в направлении от 5 до 3 с тем же общим направлением движения.

Реплицируйте другую цепь («отложенную цепь») путем полимеризации нуклеотидов короткими потоками по 150-250 нуклеотидов, снова в направлении от 5 ‘к 3’, но в то же время обращаясь к заднему концу предыдущей РНК, а не к ее части не тиражируется.

Поскольку нити ДНК антипараллельны, фермент ДНК-полимераза работает асимметрично. В основной (прямой) цепи ДНК синтезируется непрерывно. В оставшейся цепи ДНК синтезируется в короткие фрагменты (1-5 кг оснований), так называемые фрагменты Окадзаки.

Для каждой репликационной вилки необходимо последовательно синтезировать несколько фрагментов Окадзаки (до 250). Для этого геликаза воздействует на оставшуюся цепь, раскручивая дцДНК в направлении от 5 ‘к 3’..

В ядерном геноме млекопитающих большая часть праймера РНК в конечном итоге удаляется как часть процесса репликации, а после репликации митохондриального генома небольшая часть РНК остается как часть замкнутой кольцевой конструкции ДНК,.

Витамины

Витамины (лат. Vita «vita») — это группа органических соединений с низким молекулярным весом, простой структуры и различной химической природы, необходимых для нормального функционирования организма.

Витамины являются неотъемлемой частью ферментов, ускоряющих обменные процессы в организме.

История открытия витаминов

До 19 века о существовании витаминов ничего не было известно, хотя болезни из-за нехватки этих веществ у людей активно проявлялись, и обычно причины болезненного состояния приписывались инфекции.

В частности, моряки страдали от авитаминоза, умирали от цинги — болезни, вызванной острым дефицитом витамина С во время длительных плаваний.

Витамины содержатся в основном в овощах и фруктах, которые моряки не возили с собой, так как они быстро портятся.

При цинге из-за нехватки витамина С нарушается биосинтез коллагена, входящего в состав соединительной ткани. В результате ослабевают сосуды, появляется кровотечение, поражаются кости, выпадают зубы, снижается иммунитет.

В 1747 году шотландский врач Джеймс Линд во время дальнего плавания провел своеобразный эксперимент на моряках, страдающих цингой, добавляя в свой рацион различные продукты.

В ходе этой работы было установлено, что у моряков, в рацион которых доктор Линд добавлял фрукты, в частности цитрусовые, лимоны и апельсины, болезнь исчезла через 6 дней употребления этих фруктов.

Однако тогда его открытие не заслужило признания в научном мире.

Джеймс Линд и его работы:

В 1795 году лимоны и другие цитрусовые стали стандартным дополнением к рациону британских моряков.

Вторая половина 19 века была периодом бурного развития химии и физиологии.

Тогда же была получена основная информация о химической природе основных составных частей пищи: белков, жиров, углеводов.

В 1880 году русский врач Николай Иванович Лунин в возрасте 26 лет экспериментально доказал, что в молоке содержатся вещества, необходимые для питания.

Опыт Н.И. Лунина заключался в следующем:

Исследователь взял две группы мышей.

Первую группу мышей кормили натуральным коровьим молоком, а второй группе кормили смесью белков, жиров, углеводов и минералов, состав и пропорции которых идеально соответствовали коровьему молоку.

Эксперимент длился 70 дней.

Животные первой группы, получавшие натуральное молоко, в ходе эксперимента оставались здоровыми.

Мыши второй группы, получавшие смесь, погибли в течение 11-21 дней.

Н.И. Лунин в своей диссертации писала: «В молоке, помимо казеина, жира, молочного сахара и солей, должны присутствовать и другие вещества, абсолютно необходимые для питания. Открывать эти вещества и изучать их значение представляет большой интерес».

Именно исследования Н.И. Лунина можно считать первым доказательством существования витаминов, а сам Лунин был российским первооткрывателем витаминов.

Кроме того, история учения о витаминах будет продолжена в ходе изучения болезни «Бери-бери», которая была характерна для жителей Японии, питавшихся очищенным рисом.

Бери-бери — заболевание, вызванное недостаточным включением тиамина (витамина B1) в обменные процессы.

Бери-бери переводится с сингальского как «великая слабость».

Заболевание распространилось в конце 19 века в страны, где основным продуктом питания людей был очищенный рис.

Люди не знали, что витамин B1 содержится именно в чешуе и верхних слоях рисовых зерен.

Витамин B1 играет важную роль в метаболизме углеводов и жиров.

Его дефицит вызывает биохимические изменения с накоплением пировиноградной кислоты в тканях (что вызывает повреждение нервных волокон), потерей аппетита, расстройством желудка, снижением частоты сердечных сокращений, слабостью скелетных мышц.

Истоки болезни были обнаружены спустя годы.

В 1897 году ирландский врач Кристиан Айкман пришел к выводу, что, размалывая рис, люди лишаются необходимых питательных веществ, содержащихся в верхних слоях неочищенных зерен.

В 1911 году польский ученый Казимеж Функ выделил из рисовых отрубей кристаллический препарат, небольшое количество которого лечило авитаминоз. Функ назвал это вещество «витамином»: от латинских слов «vita» (жизнь) и «амин» (азот).

С развитием биологической химии ученые постепенно установили химические формулы витаминов и научились получать их в чистом виде.

Благодаря употреблению витаминов исчезли такие массивные заболевания, как рахит, цинга, пеллагра и другие авитаминозы.

Краткая история открытия жирорастворимых витаминов:

Витамин	Когда и из чего был обнаружен витамин учеными
Витамин А	Независимо обнаружено в 1917 году Элмером МакКоллом и Лэйфайеттом VHS Mendel и Томасом Берром Осборном.
Витамин Д	В 1937 году Виндаусу удалось выделить активный витамин D3.
Витамин Е	В 1936 году первые препараты витамина Е были получены путем экстракции проростков семян из масел. Синтез витамина Е проводился в 1938 году.

Краткая история открытия водорастворимых витаминов:

Витамин	Когда и из чего был обнаружен витамин учеными
Витамин B1 (тиамин)	В 1911 г. Польский ученый Казимеж Функ. впервые в чистом виде он был идентифицирован Б. Янсеном в 1926 году.
Витамин В2 (рибофлавин)	В 1879 году это вещество открыл ученый Блисс. Как описан рибофлавин в 1932 году.
Витамин B3	он был открыт как витамин в 1933 году Р. Уильямсом
Витамин C	В 1923 году доктор Глен Кинг установил химическую структуру витамина С. В 1928 году врач и биохимик Альберт Сент-Дьёрджи впервые выделил витамин С. В 1933 году швейцарские исследователи синтезировали аскорбиновую кислоту (аналог витамина С)
Витамин К	В 1929 году датский биохимик Хенрик Дам выделил жирорастворимый витамин, который в 1935 году был назван витамином К. Он участвует в свертывании крови.
Витамин РР (никотиновая кислота)	С 1915 года американский доктор Голдберг изучал этот витамин, и постепенно был получен кристаллический препарат никотиновой кислоты

Классификация и роль витаминов в организме человека

Организм не может самостоятельно синтезировать большинство витаминов, поэтому витамины должны поступать в наш организм вместе с пищей.

Источниками витаминов для человека являются продукты питания растительного и животного происхождения.

Некоторые витамины образуются из микрофлоры кишечника.

Витамины делятся на:

• жирорастворимые витамины: A, D, E
• водорастворимые витамины: витамины группы B, C, K, PP (никотиновая кислота)

При недостатке или избытке какого-либо витамина в организме возникает болезненное состояние, характеризующееся определенным набором симптомов.

Гиповитаминоз — это патологическое состояние, связанное с нехваткой определенного витамина в организме.

Авитаминоз — серьезное патологическое состояние, связанное с отсутствием в организме определенного витамина.

Гипервитаминоз — это патологическое состояние, связанное с избытком в организме определенного витамина.

Авитаминозы и гиповитаминозы могут возникать не только при отсутствии витаминов в пище, но и при нарушении их всасывания при заболеваниях желудочно-кишечного тракта.

Жирорастворимые витамины накапливаются в жировой ткани и печени, поэтому гиповитаминоз и авитаминоз этих витаминов наблюдаются реже, чем водорастворимые витамины, которые не могут накапливаться в организме.

Поэтому чаще всего наблюдаются гиповитаминоз водорастворимых витаминов и гипервитаминоз жирорастворимых витаминов.

Витаминология — это биомедицинская наука, изучающая структуру и механизмы действия витаминов, а также их использование в лечебных и профилактических целях.

Водорастворимые витамины:

• Витамины группы B входят в состав многих ферментов, присутствующих в пище (например, в хлебе), некоторые синтезируются кишечными симбионтами
• Витамин С или аскорбиновая кислота необходим для нормального образования соединительной ткани. Он защищает ферменты, ответственные за синтез антител, от окисления, тем самым помогая иммунной системе; приходит с едой; при его отсутствии развивается цинга
• Витамин К — фактор свертывания крови; образуется микрофлорой кишечника
• Витамин PP (никотиновая кислота) — участвует в метаболизме белков, жиров, аминокислот, углеводов это наркотик

Жирорастворимые витамины:

• Витамин А (ретинол) необходим для образования зрительного пигмента сетчатки — родопсина (при его недостатке развиваются нарушения зрения и куриная слепота), поступает с пищей
• Витамин D участвует в минерализации костей. Его активная форма образуется в организме под воздействием ультрафиолета (эндогенный витамин), поэтому связанный с заболеванием рахит может развиться при недостатке самого витамина или при недостатке ультрафиолета зимой в северных регионах. Витамин D богат рыбьим жиром (экзогенный витамин)
• Витамин Е (токоферол) участвует в репродуктивной функции и иммунной защите, поступает с пищей

Различные факторы: кипячение, замораживание, сушка, освещение могут негативно сказаться на витаминах и разрушить их.

Наименее стабильным из всех витаминов является витамин С, который начинает разлагаться при нагревании до 60 ° C, а также при наличии воздуха, солнечного света и повышенной влажности.

Витамин А более устойчив к высоким температурам, но легко окисляется на воздухе.

Витамин D устойчив к длительному кипячению в кислой среде и быстро разлагается в щелочной среде.

Витамины группы В более стабильны и меньше разрушаются во время приготовления. Наименее стабильным из них является витамин B1, который разлагается при продолжительном кипячении и повышении температуры до 120 ° C.

Витамин Е может сопротивляться кипячению в течение любого времени.

Длительное хранение и сушка губительно влияют на витамины A, C, но не разрушают витамины B1, B2, D, E.

Витамин	Функции	Симптомы авитаминоза и гиповитаминоза	Источники витаминов для организма
А	Для роста и развития, нормального функционирования слизистых оболочек, восприятия света, иммунитет (синтез интерферонов, иммуноглобулинов, лизоцима); антиоксидант	Язвы на коже и слизистых оболочках. «Куриная слепота» — неспособность видеть в условиях плохой освещенности; у детей — задержка роста	Печень, масло, сыр в виде каротина — в моркови, красном перце, тыкве и других красных овощах и фруктах
В 1	Необходим для нормального функционирования нервной системы	Заболевание под названием Бери-бери — повышенная возбудимость, нарушения сна, потеря памяти, судороги, паралич	В оболочках зерен злаковых растений, крупы гречневой и овсяной, гороха, ржаного хлеба
В 2	Влияет на состояние эпителия слизистой оболочки полости рта и других органов пищеварения	Воспаление слизистой оболочки рта, трещины в углах рта, катаракта — помутнение хрусталика глаз	Молоко, сыр и другие молочные продукты, печень, почки, гречка
В 6 ЧАСОВ	Участвует в метаболизме белков, уменьшает отложения в сосудах холестерина, что приводит к развитию атеросклероза, ожирения печени и отложению камней в желчном пузыре	Жирная печень, нарушение функции нервной системы, вызывает потерю аппетита, тошноту, воспаление языка, трещины в уголках рта, воспаление красной каймы губ	Хлебные и пивные дрожжи, животная и рыбная печень, яичный желток, сельдь, треска, горох, стручковая фасоль, куриное мясо. Частично синтезируется микробами
В 12	Участвует в синтезе ферментов, отвечающих за созревание клеток крови в костном мозге	Снижение аппетита, слабость, похудание. Злокачественная анемия (анемия)	Печень, яичные желтки, кисломолочные продукты
С УЧАСТИЕМ	Участвует в синтезе белков соединительной ткани, повышает иммунитет	Усталость ослабляет сопротивляемость инфекциям, сонливость. Цинга — стенки кровеносных сосудов становятся хрупкими, десны кровоточат, зубы расшатываются и выпадают	Овощи, фрукты, ягоды, много плодов шиповника, черная смородина, лимон и капуста
Д	Регулирует содержание кальция и фосфора в крови, минерализацию костей и зубов	Рахит — кости теряют прочность, у детей искривляются ноги, деформируется грудная клетка, замедляется рост. Нарушение усвоения кальция и фосфора, снижение мышечного тонуса и сопротивляемости инфекционным заболеваниям	Яичный желток, печень, рыбий жир, молоко, образующиеся в коже под воздействием УФ-лучей
ПП	Обеспечивает нормальное течение окислительно-восстановительных процессов, участвует в образовании гормонов надпочечников	Нарушение работы пищеварительной системы, потемнение кожи, закрытие язвочек	Дрожжи, коричневый рис, печень, яичный желток, молоко. Образуется в организме из пищи
H (биотин)	Участвует в энергетическом обмене	У маленьких детей дефицит витамина H проявляется дерматитом. У взрослых небольшое шелушение кожи, сонливость, потеря аппетита, мышечная слабость мышечная боль рвота, анемия	Ананас, свекла, гречка, фасоль, мясо и субпродукты, грибы; синтезируется симбиотическими бактериями в толстом кишечнике

Классификация простых углеводов

В современной науке используются разные классификации для определения типов моносахаридов.

Но сначала важно сказать, что существует две формы этих веществ:

• открытый (оксоформ);
• циклический.

Моносахариды в открытой форме — это вещества, молекула которых состоит из карбонильной и нескольких гидроксильных групп. Это означает, что они могут быть альдегидными спиртами и кетоновыми спиртами. Отсюда названия групп: альдоза и кетоз.

Циклические моносахариды могут образовывать так называемые петли, замыкаясь кольцами. Этот вид веществ более устойчив, поэтому в природе они встречаются в больших количествах.

Кроме того, моносахариды различаются длиной углеродной цепи (числом атомов углерода). Отсюда систематизация веществ на триозы, тетрозы, пентозы, гексозы и так далее.

Изомеры моносахаридов

Почти все моносахариды содержат асимметричные атомы углерода. Благодаря этому существует два оптических стереоизомера: D и L. В этом случае глицериновый альдегид считается исходным материалом для всех моносахаридов. Все последующие превращения происходят в результате удлинения его цепей. D- и L-формы моносахаридов являются зеркальным отображением друг друга. В природе чаще встречаются «представители» формы D, а синтетические вещества представлены преимущественно в форме варианта L. Важно сказать, что обе формы обладают разными свойствами.

Схема приема

Вы должны знать, как правильно принимать эту пищевую добавку. Общие рекомендации приведены в таблице ниже.

В профилактических целях	От 1 до 3 граммов ингредиента в день
Для большей выносливости и улучшения когнитивной функции мозга	От 3 до 5 граммов в день; Разделите на две дозы: утреннюю и дневную
Для более эффективных тренировок	5-7 грамм; Разделите на две части: одну до тренировки, другую после; Лучше всего сочетается с креатином.
В случае болезни	До 7 грамм (по рецепту)
Для профессиональных спортсменов	До 10 граммов в день, разделенных на два приема; Также рекомендуется сочетать с креатином; Обсудите с врачом совместимость с другими спортивными пищевыми добавками.

Стол. Как принимать препарат.

Принимайте капсулы во время еды, желательно во время завтрака или обеда. Развести порошок в воде, соке, чае — любой жидкости комнатной температуры. Но в любом случае читайте инструкцию по применению БАД — дозировка действующего вещества у всех производителей разная.

АТФ

АТФ — аденозинтрифосфат или аденозинтрифосфорная кислота.

Все проявления жизнедеятельности, все функции клетки осуществляются с затратами энергии.

Энергия необходима для движения, биохимических реакций, переноса веществ через клеточные мембраны, для любой формы клеточной активности.

Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) — источник энергии в живых клетках, обеспечивающий все виды их активности).

АТФ был открыт в 1929 году Карлом Ломанном, а в 1941 году Фриц Липманн доказал, что АТФ является основным носителем энергии в клетке.

АТФ находится в каждой клетке животного или растительного организма, в клетках бактерий и вирусов, хотя запас АТФ в клетках невелик.

АТФ находится в:

• цитоплазма
• митохондрии
• ядро клетки

В системах ATP:

• образуется в световой фазе фотосинтеза
• используется в темной фазе для синтеза глюкозы

За счет обменных процессов в организме восполняются истощенные запасы этого богатого энергией вещества.

При интенсивной, но кратковременной работе (например, при беге на небольшую дистанцию) мышцы работают за счет расщепления собственного АТФ. После окончания бега спортсмен тяжело дышит, в этот период происходит интенсивное окисление углеводов и других веществ для восполнения израсходованного АТФ.

При интенсивной и продолжительной работе содержание АТФ в клетках может существенно не измениться, поскольку реакции окисления успевают обеспечить быстрое и полное восстановление израсходованного АТФ.

Следовательно, АТФ является уникальным и универсальным источником энергии для функциональной активности клетки.

В теле можно передавать энергию из одной части клетки в другую и готовить энергию для будущего использования.

Синтез АТФ может происходить в одном месте клетки в одно время и использоваться в другом месте и в другое время.

Наибольшее количество молекул АТФ находится в скелетных мышцах.

АТФ — уникальный и универсальный источник энергии для клетки.

По своей химической структуре АТФ является нуклеотидом.

Нуклеотидный состав АТФ:

• азотное основание — аденин (А)
• углеводная рибоза
• три остатка фосфорной кислоты

АТФ — очень нестабильная структура. Спонтанно или под действием фермента АТФ связь между фосфором (P) и кислородом (O) нарушается. Одна или две молекулы воды легко прикрепляются к освобожденным связям, а одна или две молекулы фосфорной кислоты расщепляются.

Если молекула фосфорной кислоты расщепляется, АТФ переходит в АДФ (аденозиндифосфорная кислота). Если две молекулы фосфорной кислоты расщепляются, образуется АМФ (аденозинмонофосфорная кислота).

А теперь самое главное: при реакции расщепления остатка фосфорной кислоты выделяется большое количество энергии (40 кДж).

Чтобы подчеркнуть такую ​​высокую энергетическую эффективность связи фосфор-кислород в АТФ, ее называют «энергетической связью» или высокоэнергетической и обозначают знаком «~»

В АТФ есть два высокоэнергетических соединения.

АТФ играет центральную роль в энергетическом обмене клетки:

• АТФ синтезируется из АДФ с поглощением энергии
• АТФ распадается на АДФ и АМФ с выделением энергии (обратная реакция)

Синтез АТФ

Два исследователя Пол Д. Бойер (США) и Джон Э. Уокер (Великобритания) получили Нобелевскую премию в 1997 г за объяснение ферментативного механизма, лежащего в основе синтеза АТФ.

АТФ синтезируется в митохондриях в несколько стадий во время реакции специального фермента АТФ-синтазы с фосфатами во время клеточного дыхания (окисление глюкозы в присутствии кислорода) и во время фотосинтеза (за счет солнечной энергии).

Синтез молекул АТФ происходит во время кислородной фазы энергетического метаболизма, во время которой в клетке образуется 36 молекул АТФ.

Функции простых сахаров

Моносахариды — это в основном источники энергии. Большинство из них, как и другие углеводы, содержат около 4 килокалорий в 1 грамме вещества.

А мозгу для нормальной работы требуется не менее 160 г этого сладкого вещества.

Моносахариды не входят в число незаменимых питательных веществ для организма, но каждый из представителей «вида» важен для человека своими уникальными функциями. Глюкоза, например, является основным топливом для клеток организма. Фруктоза участвует в обменных процессах. А галактоза была обнаружена в эритроцитах людей с третьей группой крови. Моносахарид рибозы является частью дезоксирибонуклеиновой кислоты в хромосомах.

Моносахариды и сахар в крови

Моносахариды, как и большинство других питательных веществ, всасываются в тонком кишечнике. Они могут абсорбироваться без предварительной ферментации или разрушения. Кроме того, все остальные более сложные углеводы организм «проглатывает» в виде моновеществ. Человек усваивает глюкозу и галактозу легче и быстрее, чем другие углеводы, и организму требуется больше времени и усилий, чтобы усвоить фруктозу, пока она не усваивается полностью. После употребления глюкоза и галактоза быстро попадают в кровоток и значительно повышают уровень сахара, так как имеют высокий гликемический индекс. В то же время фруктоза, благодаря низкому гликемическому индексу, медленнее и мягче повышает уровень сахара в крови.

Различие между рибозой и дезоксирибозой

Как уже упоминалось и как видно из названия, дезоксирибоза — это химическое соединение, атомный состав которого отличается от такового рибозы только на один атом кислорода. Как показано на рисунке ниже, дезоксирибоза не имеет группы ОН на втором атоме углерода.

Дезоксирибоза является частью цепи ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), а рибоза — частью РНК (рибонуклеиновой кислоты).

интересно, что моносахариды арабиноза и рибоза являются стереоизомерами, то есть они различаются пространственным расположением относительно плоскости кольца группы ОН вокруг 2-го атома углерода. Дезоксирабиноза и дезоксирибоза — одно и то же соединение, но используется второе название, поскольку эта молекула получена из рибозы.

Основное отличие – дезоксирибоза против рибозы

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК) являются важными биологическими молекулами жизни на Земле. Каждое живое существо использует ДНК как генетическую основу. ДНК находится в ядре клетки эукариот и направляет всю клеточную активность, секретируя ее в РНК. РНК выполняет множество биологических функций в организме человека, таких как кодирование, декодирование, регулирование и экспрессия генов. Он передает сообщения из ядра клетки в цитоплазму. Рибоза входит в состав РНК и представляет собой органическое соединение или, точнее, пентозный моносахарид. Дезоксирибоза — это моносахарид, участвующий в образовании ДНК. Это дезоксисахар, получаемый из сахара рибозы в результате потери атома кислорода. В этом главное отличие дезоксирибозы от рибозы .

Определение

Рибоза — это альдопентоза или, другими словами, моносахарид, содержащий пять атомов углерода. В форме с открытой цепью он имеет альдегидную функциональную группу на одном конце.

Дезоксирибоза, или, точнее, 2-дезоксирибоза, представляет собой моносахарид, и его название указывает на то, что это дезоксисахар, что означает, что он получен из сахарной рибозы в результате потери атома кислорода.

Дезоксирибоза в ДНК

Как упоминалось выше, дезоксирибоза является компонентом цепи ДНК, что придает ей большую биологическую ценность. Молекула ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) является основным хранилищем генетической информации в жизни.

В номенклатуре стандартной нуклеиновой кислоты нуклеотид ДНК представляет собой молекулу дезоксирибозы с комбинацией (обычно аденина, тимина, гуанина или цитозина) на основе 1-дюймового органического углерода рибозы.

5′-гидроксил каждого дезоксирибозного блока заменен фосфатом (который образует нуклеотид), который присоединен к 3′-углеродному атому дезоксирибозы в предыдущем блоке (Crick, 1953).

Для образования цепи ДНК в основном требуется образование нуклеозидов. Нуклеозиды предшествуют нуклеотидам. ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота) образуются из нуклеотидных цепей.

Нуклеозид состоит из гетероциклического амина, называемого азотистым амином, и молекулы сахара, которая может быть рибозой или дезоксирибозой. Когда фосфатная группа связана с нуклеозидом, нуклеозид становится нуклеотидом.

Основаниями нуклеозидных предшественников ДНК являются аденин, гуанин, цитозин и тимин. Последний заменяет урацил в цепи РНК. Молекулы дезоксирибозного сахара связываются с основаниями-предшественниками нуклеозидов в ДНК.

Когда нуклеозид приобретает фосфатную группу, он становится нуклеотидом; К нуклеозиду могут быть присоединены одна, две или три фосфатные группы. Примерами являются монофосфат аденин-рибонуклеозида (AMP), аденин-рибонуклеозиддифосфат (ADP) и аденин-рибонуклеозидтрифосфат (ATP).

Нуклеотиды (фосфат-ассоциированные нуклеозиды) являются не только основными компонентами РНК и ДНК, но также служат в качестве источников энергии и передатчиков информации в клетках..

Например, АТФ действует как источник энергии во многих биохимических взаимодействиях в клетке, ГТФ (гуанозинтрифосфат) обеспечивает энергию для синтеза белка, а циклический АМФ (циклический аденозинмонофосфат), циклический нуклеотид, преобразует сигналы в белковые реакции гормональных и нервная система (синий, SF).

Мнение врачей

Бытует мнение, что он послужит заменителем инулина (например, при аллергии на последний). Но пока информации об этом недостаточно, чтобы назначать рибозу как лекарство в этом случае.

РНК

Рибозосодержащая нуклеиновая кислота называется рибонуклеиновой кислотой или РНК.

РНК — это полимер, мономеры которого являются нуклеотидами.

В отличие от ДНК, РНК образована не из двух, а из одной полинуклеотидной цепи, и эта цепь очень похожа на одну из цепей ДНК.

РНК участвует в реализации генетической информации.

Оказывается, РНК тоже может состоять из двух нитей, как ДНК.

Двухцепочечные РНК были обнаружены у вирусов группы реовирусов, плесени, высших растений, насекомых и некоторых позвоночных.

Вирус гриппа с молекулами РНК:

По своей структуре нуклеотиды РНК очень близки, но не идентичны нуклеотидам ДНК, они также образуют между собой водородные связи.

Нити РНК намного короче и весят меньше нитей ДНК.

Состав мономера РНК (нуклеотид:

• азотистые основания четырех типов (цитозин, гуанин, аденин, урацил) такие же, как и в ДНК, за исключением урацила, который очень похож по структуре на ДНК тимина
• пятиуглеродный моносахарид (рибоза)
• остаток фосфорной кислоты

Типы РНК

Все типы РНК представляют собой неразветвленные полимеры. Все они принимают участие в процессах белкового образования.

Информация о структуре всех типов РНК хранится в ДНК.

Процесс синтеза РНК на матрице ДНК называется транскрипцией, подробно этот процесс описан в теме биосинтеза белков.

Есть три типа РНК:

• информационная (информационная) РНК обозначается мРНК или мРНК
• транспортная РНК называется тРНК
• рибосомная РНК обозначается рРНК

Информационная РНК содержит информацию о первичной структуре (аминокислотной последовательности) белков.

Длина зрелой мРНК колеблется от нескольких сотен до нескольких тысяч нуклеотидов.

МРНК составляет до 5% от общего содержания РНК в клетке.

Различные мРНК имеют разную продолжительность жизни (стабильность).

В бактериальных клетках молекула мРНК может существовать от нескольких секунд до более часа, а в клетках млекопитающих от нескольких минут до нескольких дней.

Чем выше стабильность мРНК, тем больше белков можно синтезировать.

Ограниченная продолжительность жизни клеточной мРНК позволяет быстро изменять синтез белка в ответ на меняющиеся потребности клетки

Функции мРНК:

• передача генетической информации от ДНК к рибосомам
• действует как матрица для синтеза белковой молекулы
• определяет аминокислотную последовательность первичной структуры белковой молекулы

Транспортные РНК (тРНК) обычно содержат от 73 до 93 нуклеотидов.

По структуре тРНК напоминают листья клевера.

Клетка содержит около 40 типов тРНК, каждый из которых имеет характерную только для него нуклеотидную последовательность.

TRNA составляет примерно 10% от общего содержания РНК в клетке.

В структуре тРНК можно выделить один участок, состоящий из трех нуклеотидов — антикодон.

Антикодоны специфически связываются с тройным нуклеотидом (кодоном) информационной РНК во время синтеза белка.

Конкретная тРНК может нести строго определенную аминокислоту, соответствующую ее антикодону.

Функции тРНК — транспорт аминокислот к месту синтеза белка, к рибосомам, медиатор трансляции.

Рибосомная РНК (рРНК) содержит от 3000 до 5000 нуклеотидов.

На долю рРНК приходится 80-85% от общего содержания РНК в клетке.

В сочетании с рибосомными белками рРНК образует рибосомы, органеллы, которые осуществляют синтез белка.

В эукариотических клетках синтез рРНК происходит в ядрышках.

Функции РРНК:

• необходимый структурный компонент рибосом и обеспечивающий функционирование рибосом
• обеспечение взаимодействия рибосомы и тРНК

Помимо мРНК, тРНК, рРНК, клетки также содержат малую ядерную РНК (мяРНК), компонент ядра клетки.

Ядерные РНК имеют длину около ста нуклеотидов.

Долгое время их роль в клетке была неясной.

Согласно последним данным, мяРНК необходимы для регуляции факторов транскрипции во время биосинтеза белка и для нормального процесса сплайсинга (процесса удаления определенных нуклеотидных последовательностей из молекул РНК) для правильного соединения последовательностей РНК

Все типы РНК синтезируются в ядре клетки на матрице ДНК под действием ферментов полимеразы.

Сравнительная таблица ДНК и РНК

Нуклеиновая кислота	ДНК	РНК
Конструктивные особенности	Двойная спираль, способность к репликации (самоудвоение)	Однонить нуклеотидов. Типы РНК: информационная (информационная) РНК- (мРНК или мРНК) рНК- (тРНК) транспорт рибосомная РНК- (рРНК)
Структура нуклеотидов	Основание азота — углеводы — остаток фосфорной кислоты
Локализация в клетке	Ядро, митохондрии, хлоропласты	Ядро, ядрышко, цитоплазма, рибосомы, митохондрии, хлоропласты
Локализация в ядре	Хромосомы	Ядрышко
Азотные основания	Аденин (А) Тимин (T) Гуанин (G) Цитозин (С)	Аденин (А) Урацил (U) Гуанин (G) Цитозин (С)
Нуклеотидные углеводы	5-углеродный моносахарид дезоксирибозы	Моносахарид рибозы с пятью атомами углерода
Функции	Сохранение и передача наследственной информации	Биосинтез белков (реализация наследственной информации)

Потребность в моносахаридах

Обычно люди, которые много работают физически или умственно, а также спортсмены, нуждаются в адекватном приеме моносахаридов. Детям в период интенсивного роста, людям с психическими расстройствами, депрессиями, заболеваниями органов пищеварения, слишком малым весом и при интоксикациях тоже нужно «сладкое».

Но кому более тщательно подсчитывать калории и потребление углеводов в день, то это люди с ожирением разной стадии, гипертоники, пожилые люди и даже те, кто ведет малоподвижный образ жизни.

Кроме того, моносахариды необходимы людям с дефицитом кальция и витамина С, поскольку эти углеводы способствуют усвоению этих питательных веществ.

можно понять, что организм испытывает нехватку моносахаридов из-за низкого уровня сахара в крови, резкого похудания, депрессивных состояний, а также непрекращающегося чувства голода. И наоборот, печеночная дистрофия, признаки гипертонии и кислотно-щелочной дисбаланс служат сигналом к ​​уменьшению сладких порций. Также не злоупотребляйте сахаром людям с непереносимостью молочных продуктов.

Моносахариды — важная часть нашего ежедневного рациона. Они необходимы человеку для восполнения жизненных сил, хорошего настроения и правильной работы мозга. Поэтому убедитесь, что эти вещества присутствуют в вашем рационе.

Молярная масса

Молекулярная масса рибозы составляет 150,13 г / моль.

Молекулярная масса дезоксирибозы 134, 13 г · моль -1

Имя ИЮПАК

Рибоза по названию ИЮПАК (2S, 3R, 4S, 5R) -5- (гидроксиметил) оксолан-2, 3, 4-триол.

Название дезоксирибозы по ИЮПАК — 2-дезокси-D-рибоза.