457 matches
-
cu viața. O altă comportare opusă principiului al II-lea al termodinamicii este aceea legată de evoluția sistemelor vii care se realizează în sensul creșterii complexității structurale, a creșterii ordinii, deci a scăderii entropiei. Organismele vii își complică structura sintetizând macromolecule complexe și organizându-le într-o arhitectură supramoleculară foarte bine definită. Ca urmare, principiul al II-lea al termodinamicii nu este valabil întocmai pentru sistemele vii, pentru că acestea sunt sisteme deschise. Principiul al II-lea al termodinamicii și temodinamica proceselor
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
purinică sau pirimidinică, o monozaharidă, o pentoză, un rest de acid fosforic esterificat cu una din grupările hidroxil ale pentozei. în ADN se găsesc două baze purinice, adenina (A) și guanina (G), și două baze pirimidinicecitozina (C) și timina (T). Macromoleculele de acizi sunt răsucite în forma unei duble elice. Cele două elice sunt orientate cu resturile de pirimidină și de purină spre interior, astfel că fiecare rest de pirimidină stă în fața unui rest de purină și sunt legate prin legături
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
ale proprietăților fizice ale constituienților sistemelor biologice. In cele ce urmează ne vom referi numai la unele dintre ele, dat fiind că spațiul nu ne permite decât abordarea celor mai uzuale. VI.1.SEDIMENTAREA, DIFUZIUNEA, ULTRACENTRIFUGAREA Masele unor particule sau macromolecule se determină uzual prin observarea mișcării lor sub influența unor forțe exterioare. VI.1.1. Sedimentarea In cazul mișcării libere a unei particule, se presupune că asupra particulei de masă m acționeză următoarele forțe: • greutatea G=mg, • forța arhimedică, F
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
este 100/12. Inlocuind în relația (VI.9) valorile numerice ale constantelor, se obține: VI.1.2. Determinarea masei moleculare la difuziune In capitolul I s-a analizat detaliat procesul de difuzie. Acest fenomen servește la măsurarea unor mărimi caracteristice macromoleculelor biologice, după cum vom vedea în cele ce urmează. Fenomenul de difuzie face să apară o nouă forță ce acționează asupra particulelor, datorită variației de concentrație. Presupunem acum că forțele ce acționează asupra unei particule sunt forța de difuzie și cea
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
o determinare independentă a coeficientului de difuzie, D. Timpul necesar atingerii echilibrului este însă destul de lung astfel încât metoda nu este practică pentru molecule având masa moleculară mai mare de 5000. In tabelul VI.2 se dau principalele mărimi caracteristice unor macromolecule în soluții apoase. Tabelul VI.2 Substanța s(10-13s) D(m2s-1.10-11) M(Kg/Kmol) Albumină serică umană 4,46 6,1 70.000 Hemoglobină(om) 4,48 6,9 63.000 Hemoglobină(cal) 4,41 6,3 68.000
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
Albumină serică umană 4,46 6,1 70.000 Hemoglobină(om) 4,48 6,9 63.000 Hemoglobină(cal) 4,41 6,3 68.000 Mioglobină(inimă de vacă) Hemocianină(caracatiță) VI.2. ELECTROFOREZA Electroforeza se bazează pe studiul mișcării macromoleculelor încărcate cu sarcină electrică într-un fluid, ca urmare a aplicării unui câmp electric. Dacă macromolecula are sarcina electrică q și se află într-un câmp electric de intensitate E, asupra ei acționează o forță de natură electrică : Forței electrice
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
000 Hemoglobină(cal) 4,41 6,3 68.000 Mioglobină(inimă de vacă) Hemocianină(caracatiță) VI.2. ELECTROFOREZA Electroforeza se bazează pe studiul mișcării macromoleculelor încărcate cu sarcină electrică într-un fluid, ca urmare a aplicării unui câmp electric. Dacă macromolecula are sarcina electrică q și se află într-un câmp electric de intensitate E, asupra ei acționează o forță de natură electrică : Forței electrice i se opune forța de frecare Stokes,. Forța electrică imprimă particulei o accelerație până ce particula atinge
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
E, asupra ei acționează o forță de natură electrică : Forței electrice i se opune forța de frecare Stokes,. Forța electrică imprimă particulei o accelerație până ce particula atinge viteza v, constantă care se obține la echilibrul acestor forțe: . Se definește mobilitatea macromoleculei u, raportul între viteza particulei și intensitatea câmpului electric: Mobilitatea unei particule de sarcină q=ze (e fiind sarcina elementară) și rază r va fi după (VI.25) și (VI.26): Numeroase măsurători cantitative au arătat că mobilitatea este o
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
în substanța studiată. biologice pot fi studiate prin metoda RES doar atunci cînd eri cu spin necompensat. S folosită, numită metoda markerilor de spin este una din cele nici de investigație ce permite obținerea de informații privind structura și dinamica macromoleculelor. Dintre domeniile în care se aplică amintim studiul biopolimerilor care a permis elucidarea unor aspecte privind activitatea catalitică a enzimelor, simetria moleculelor proteice, calculul distanței dintre diferitele grupări chimice etc. Prin utilizarea markerilor de spin au putut fi elucidate aspecte
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
două ramificări fiind de 18-30 de unități de glucoză, elicile dintre ramificații având 3-5 spire (ca urmare numărul de grupări OH disponibile pentru legături de hidrogen cu apa este mai mare, molecula devenind solubilă în apă, la răcirea soluției calde macromoleculele se leagă între ele, incluzând în rețea o mare cantitate de apă: se formează un gel, coca (la încălzire aceasta trece din nou în sol, adică într-o soluție vâscoasă, cu iodul dă o colorație brun-violacee, colorație care, alături de cea
MICROGRAFII ASUPRA PRODUSELOR APICOLE by Andriţoiu Călin Vasile [Corola-publishinghouse/Science/273_a_935]
-
de asemenea, o semnificație biologică deosebită făcând din apă solventul ideal și mediul de viață optim pentru sistemele vii din univers. In ultimul rând dar nu cel mai puțin important, trebuie menționat faptul că multe din proprietățile biologice ale diverselor macromolecule: proteine, acizi nucleici etc, decurg din interacțiunile lor cu moleculele de apă din mediul înconjurător, așa cum se va arăta în capitolele următoare. 1.2.2.6. Sistemele tampon:semnificația fizico-chimică și biologică Sistemele tampon se opun variațiilor mari de pH
Chimie biologică by Lucia Carmen Trincă () [Corola-publishinghouse/Science/701_a_1306]
-
zaharide sau zaharuri. 2.2. Clasificare Glucidele se clasifică, în funcție de comportarea lor la hidroliză, în trei categorii: monoglucide, oligoglucide și poliglucide. Monoglucidele sau ozele sunt glucide simple, nehidrolizabile; Oligoglucidele pun în libertate prin hidroliză 2-10 molecule de oze; Poliglucidele sunt macromolecule alcătuite dintr-un număr mare de monoglucide, care se eliberează prin hidroliză. 2.3. Stare naturală Glucidele alcătuiesc cea mai mare parte a substanțelor organice din natură, având o largă răspândire în regnul vegetal, unde se formează în urma procesului de
Chimie biologică by Lucia Carmen Trincă () [Corola-publishinghouse/Science/701_a_1306]
-
în interiorul helicoidal al spirei pot pă trunde molecule străine mai mici (iod) formând compuși de incluziune. Masa moleculară a amilozei variază între 32.000 100.000, iar gradul de polimerizare între 1000 4000. Amilopectina (Izoamiloza) este componenta ramificată a amidonului. Macromolecula sa este alcătuită din resturi de * glucopiranoză legate 1,4 și 1,6 *glicozidic. Legăturile * 1,4 (de tip maltoză) se găsesc în interiorul lanțului de amiloză, iar cele * 1,6 (de tip izomaltoză) apar în punctele de ramificație. Cu alte
Chimie biologică by Lucia Carmen Trincă () [Corola-publishinghouse/Science/701_a_1306]
-
amorfă, care cu apa caldă formează o dispersie coloidală. Glicogenul dă o colorație roșie brună, în prezența soluției de iod. Glicogenul are o structură asemănătoare cu amilopectina din amidon. Spre deosebire de aceasta, molecula glicogenului prezintă ramificații mai dese și mai scurte, macromolecula sa având masa moleculară mult mai mare (106 107). Se apreciază că după 3 4 molecule de glucoză, apare o ramificație formată din 7 -8 resturi de glucoză. Gradul de ramificație depinde de proveniența glicogenului. Macromolecula înalt polimerizată de glicogen
Chimie biologică by Lucia Carmen Trincă () [Corola-publishinghouse/Science/701_a_1306]
-
dese și mai scurte, macromolecula sa având masa moleculară mult mai mare (106 107). Se apreciază că după 3 4 molecule de glucoză, apare o ramificație formată din 7 -8 resturi de glucoză. Gradul de ramificație depinde de proveniența glicogenului. Macromolecula înalt polimerizată de glicogen are o formă sferică pentru a corespunde la un spațiu mai restrâns. În interiorul sferei găsim trei tipuri de lanțuri; lanțul liniar cu capăt terminal reducător; ramificațiile exterioare terminate cu rest de glucoză ce are hidroxil liber
Chimie biologică by Lucia Carmen Trincă () [Corola-publishinghouse/Science/701_a_1306]
-
a celulozei variază între 1,5 . 106 6 . 106. Celuloza pură este o substanță amorfă cu structură fibrilară, insolubilă în apă și solvenți organici, dar solubilă în soluție amoniacală de hidroxid cupric Cu (NH3)4 (OH)2 numită soluție Schweitzer. Macromoleculele de celuloză formează lanțuri lungi, filiforme, unite prin legături de hidrogen, alcătuind fibrele de celuloză. În fibre există anumite zone orientate (cristalite) cu o aranjare uniformă și paralelă a lanțurilor care dau aspect cristalin zonei respective. Numărul mare de cristalite
Chimie biologică by Lucia Carmen Trincă () [Corola-publishinghouse/Science/701_a_1306]
-
înalt grad de organizare structurală. Numărul mare de aminoacizi componenți formează lanțuri polipeptidice diferite ca lungime și ca alcătuire, ceea ce crează o mare varietate a proteinelor. Proteinele se caracterizează printr-o mare diversitate structurală, dată atât de dimensiunea mare a macromoleculei, cât și de aranjametul spațial al acesteia. Multiplele funcțiuni biologice ale proteinelor se datoresc complexității lor structurale,legată atât de structura chimică de bază a lanțului polipeptidic, cât și de organizarea spațială a moleculei proteice. Conformația complexă a moleculei de
Chimie biologică by Lucia Carmen Trincă () [Corola-publishinghouse/Science/701_a_1306]
-
configurația specifică fiecărei proteine. 4.3.4.2. Structura secundară Se referă la aranjamentul spațial al catenei polipeptidice și la legăturile chimice care o stabilizează. Cu ajutorul difracției razelor X de către cristale de proteină pură, Pauling și Corey au constatat că macromolecula proteică nu are o formă extinsă, ci lanțurile polipeptidice pot fi răsucite în spirală (* helix) sau dispuse în "foaie pliată". Structura secundară este stabilizată în spațiu prin legături de H care se formează intra și intercatenar între grupările =C=O
Chimie biologică by Lucia Carmen Trincă () [Corola-publishinghouse/Science/701_a_1306]
-
3 sârme. Între cele 3 catene se stabilesc legături de H intermoleculare între grupările OH din hidroxiprolină și glicocol. Această structură oferă rigiditate deosebită moleculei de colagen. 4.3.4.3 Structura terțiară reprezintă un nivel superior de organizare a macromoleculei proteice și se datorește interacțiunilor dintre radicalii R aparținând catenelor polipeptidice mai lungi care posedă o structură secundară proprie. Stabilitatea structurii terțiare este dată de forțele de atracție dintre catenele laterale ale lanțurilor peptidice la care iau parte următoarele legaturi
Chimie biologică by Lucia Carmen Trincă () [Corola-publishinghouse/Science/701_a_1306]
-
în virusuri, bacterii și constituie componentele esențiale din nucleele celulare, citoplasma celulară, în special ribozomi. Aceste heteroproteine au rol important în biosinteze proteinelor, în transmiterea caracterelor ereditare și în diviziunea celulară. Prin hidroliza chimică sau enzimatică a nucleoproteinelor se obțin macromolecule de acizi nucleici și de proteine globulare bazice (protamine și histone) Capitolul 5 CHIMIA ACIZILOR NUCLEICI Acizii nucleici sunt compuși macromoleculari ce reprezintă polimeri ai unor unități de bază numite nucleotide. Prin hidroliza acizilor nucleici se eliberează fragmente mai mici
Chimie biologică by Lucia Carmen Trincă () [Corola-publishinghouse/Science/701_a_1306]
-
un mononucleotid și 5' (OH) a pentozei din mononucleotidul vecin. Astfel, în structura acizilor nucleici resturile de acid fosforic alternează cu resturile de pentoză, iar bazele azotate apar ca radicali laterali ai lanțului polinucleotidic. În ceea ce privește modul de organizare structurală a macromoleculelor de acizi nucleici se deosebesc 3 nivele de organizare a acestora,-structura :primară, secundară și terțiară. Acizii nucleici au structură primară monocaternară asemănătoare, cu deosebirea că lungimea catenelor polinucleotidice este mai mare în ADN decât în ARN. În funcție de structura primară
Chimie biologică by Lucia Carmen Trincă () [Corola-publishinghouse/Science/701_a_1306]
-
prin bazele nucleice pe care le conțin. Astfel ARN conține riboză,iar ca baze azotate adenina, guanina, citozina și uracil, iar ADN conține deoxiriboză, iar ca baze nucleice adenina, guanina, citozina și timina. Acizii nucleici au o structură tetranucleotidică, fiecare macromoleculă fiind formată din 4 nucleotide diferite două purinice și două pirimidinice, care alternează între ele. Structura secundară a acizilor nucleici este diferită: ADN are o structură secundară bicatenară, dublu helicoidală, în timp ce ARN are o structură secundară monocatenară. 5.2.2
Chimie biologică by Lucia Carmen Trincă () [Corola-publishinghouse/Science/701_a_1306]
-
4 mononucleotide principale d(AMP), d(GMP), d(CMP), d(TMP), dispuse într-o anumită secvență specifică și care alcătuiesc o unitate tetranucleotidică. Între mononucleotide se stabilesc legături 3' 5' fosfodiesterice care unesc două molecule de deoxiriboză din nucleozide alăturate. Macromoleculele de ADN diferă de la o specie la alta, dar sunt identice în organele aceleași specii. ADN se deosebesc între ei prin succesiunea mononucleotidelor și prin reprezentarea lor cantitativă. Datorită acestor diferențe structurale (-numărul, secvența și proporția mononucleotidelor) ADN este considerat
Chimie biologică by Lucia Carmen Trincă () [Corola-publishinghouse/Science/701_a_1306]
-
cantități mai mici ADN se gasește în mitocondrii în stare liberă, având o structură circulară helicoidală, simplă sau dublă. ADN mitocondrial conține informația genetică necesară pentru biosinteza unor proteine mitocondriale. În unele virusuri ș-a identificat și ADN monocatenar. Lungimea macromoleculei ADN este proporțională cu complexitatea organismului, mai ales la bacterii și virusuri. Denaturarea și renaturarea ADN. Hibridarea Structura helicoidală a ADN nu se menține în orice condiții; prin încălzirea acestuia la 800 900C în soluție salină fiziologică are loc o
Chimie biologică by Lucia Carmen Trincă () [Corola-publishinghouse/Science/701_a_1306]
-
diferită, dar de la același organism sau de la organisme înrudite. Hibridarea are loc enzimatic și în nucleu în timpul proceselor de replicare și transcriere. 5.2.3.Acizii ribonucleici (ARN)-structură, proprietăți, rol biologic 5.2.3.1. Structura primară a ARN Macromolecula de ARN este formată dintr-o singură catenă polinucleotidică liniară mai scurtă decât ADN, alcătuită din patru ribonucleotide AMP, GMP, CMP și UMP care se succed într-o anumită secvență specifică și care sunt unite prin legături 3'5' fosfodiesterice
Chimie biologică by Lucia Carmen Trincă () [Corola-publishinghouse/Science/701_a_1306]