Анализ роли молекулярных сил в функционировании белков и нуклеиновых кислот

Анализ роли молекулярных сил в функционировании белков и нуклеиновых кислот.

Как уже известно, организм человека – это продуманная и удивительная система, в которой все органы и системы находятся в тесной связи между собой, составляя единое целое. Организм состоит из органов, в органах выстилаются ткани, важными составляющими тканей являются клетки. И именно с клеток всё и начинается. Казалось бы, клетка же всего лишь мельчайшая единица, но именно она несёт в себе зарождение сложных процессов в организме и жизни в целом.

Сама клетка, в свою очередь, состоит в основном из элементов – водорода, углерода, кислорода, азота. Эти молекулы составляют органические молекулы, такие как углеводы, белки, жиры и нуклеиновые кислоты, которые составляют различные части клетки (плазматическая мембрана, ядро, митохондрии, эндоплазматический ретикулум). При кооперации биологических молекул в организме человека происходят различные процессы жизнедеятельности – дыхание, питание, рост, размножение и т.д. Биологические молекулы имеют модульное строение, то есть из набора простых молекул можно собирать самые разнообразные молекулы большего размера, сочетая модули тем или иным образом.

Далее хотелось бы остановиться именно на белках и нуклеиновых кислотах.

Белки – высокомолекулярные, линейные, органические вещества, построенные из остатков аминокислот, которые соединены пептидными связями. Белки присутствуют во всех живых организмах и включают в себя множество важных биологических соединений, таких как ферменты, гормоны и антитела. Нуклеиновые кислоты - это встречающиеся в природе химические соединения, которые служат основными молекулами, несущими информацию в клетках. Они играют особенно важную роль в управлении синтезом белка. Двумя основными классами нуклеиновых кислот являются дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК).

Ковалентные связи – самое сильное взаимодействие в биомолекулах, возникающее в результате совместного использования электронной пары между двумя атомами, для их разрыва требуется значительная энергия. Прочность всех биомолекул, в том числе белков и нуклеиновых кислот обусловлена ковалентными связями. В нуклеиновых кислотах данная связь образуется между нуклеотидами, в белках образуются пептидная и дисульфидная связи, составляющие первичную структуру белка.

Существует одно важное межмолекулярное взаимодействие, специфичное для молекул, содержащих атом кислорода, азота или фтора, который присоединен к атому водорода. Это взаимодействие представляет собой водородную связь. Данная связь слабее ковалентной и не так жестко ориентирована, но её энергия несколько больше, чем характерная термическая энергия