Фев 1, 2017 Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты

Внешности нуклеиновых кислот. Нуклеиновые кислоты
фосфорсодержащие биополимеры живых организмов, обеспечивающие
хранение и передачу потомственной инфы. Они
имелись обнаружены в 1869 грам. швейцарским биохимиком Ф. Мишером в
ядрах лейкоцитов, сперматозоидов лосося. Потом
нуклеиновые кислоты нашли во целых растительных и животных
клеточках, вирусах, микробах и грибах.

В природе есть два облика нуклеиновых кислот
дезок-сирибонуклеиновые (ДНК) и рибонуклеиновые
(РНК). Различие в заглавиях разъясняется тем, что молекула
ДНК держит 5-углеродный сахар дезоксирибозу, а молекула
РНК рибозу. В нынешнее время знаменито большущее число
разновидностей ДНК и РНК, различающихся приятель от товарища по
строению и значению в метаболизме.

ДНК находится предпочтительно в хромосомах клеточного ядра
(99% целой ДНК клеточки), а также в митохондриях и хлоропластах.
РНК заходит в состав рибосом; молекулы РНК держатся также в
цитоплазме, матриксе пластид и митохондрий.

Нуклеотиды структурные составляющие нуклеиновых кислот.
Нуклеиновые кислоты доставляют собой биополимеры, мономерами
тот или другой приходят нуклеотиды.

Нуклеотиды сложные вещества. В состав каждого
нуклео-тида заходит азотистое основание, пятиуглеродный сахар
(рибоза либо дезоксирибоза) и остаток фосфорной кислоты.

Есть 5 генеральных азотистых оснований: аденин, гуанин,
урацил, тимин и цитозин. 1-ые два приходят
пуриновыми; их молекулы состоят из 2-ух колец, главное
держит 5 членов, 2-ое 6. Последующие три приходят
пиримидинами и обладают одно пятичленное кольцо.

Ах так смотрится, к примеру, формула тимидилового
нуклеотида(тимидин):

Наименования нуклеотидов происходят от наименования соответственных
азотистых оснований; и те и остальные обозначаются большими
знаками: аденин аденилат (А), гуанин гуанилат (Грам), цитозин
цитидилат (Ц), тимин тимидилат (Т), урацил уридилат (У).

Число нуклеотидов в молекуле нуклеиновых кислот посещает
различным от 80 в молекулах транспортных РНК до пары
сотен миллионов у ДНК.

ДНК. Молекула ДНК состоит из 2-ух полинуклеотидных, спирально
закрученных условно друг дружку цепочек.

В состав нуклеотидов молекулы ДНК входят четыре облика азотистых
оснований: аденин, гуанин, тимин и цитоцин. В
полинук-леотидной цепочке примыкающие нуклеотиды соединены меж
собой ковалентными касательствами, тот или другой образуются меж фосфатной
группой 1-го нуклеотида и З’-гидроксильной группой пентозы
второго. Экие взаимоотношения величаются фосфодиэфирными. Фосфатная
группа образует мостик меж З’-углеродом 1-го пентоз-ного
цикла и 5-углеродом надлежащего. Остов цепей ДНК интеллигентен,
эким образом, сахарофосфатными остатками (рис. 1.2).

Желая в состав ДНК заходит четыре разновидности нуклеотидов, благодаря
разнообразной последовательности их расположения в длинноватой цепочке
достигается громадное обилие этих молекул.

Полинуклеотидная цепь ДНК закручена в облике спирали наподобие
винтовой лестницы и соединена с иной, комплементарной ей
цепью с поддержкой водородных касательств, образующихся меж
адени-ном и тимином (две взаимоотношения), а также гуанином и цитозином
(три взаимоотношения). Нуклеотиды А и Т, Грам и Ц величаются
комплементарными.

Рис 1.2. Фрагмент молекулы ДНК (меж
АТ две водородные взаимоотношения; меж ГЦ
три водородные взаимоотношения).

В итоге у всякого организма число адениловых нуклеотидов
одинаково числу тимидиловых, а число гуаниловых числу
цитидиловых. Эта закономерность заработала заглавие правило
Чаргаффа. Благодаря этому свойству последовательность
нуклеотидов в одной цепи описывает их последовательность в
иной. Экая способность к избирательному соединению
нуклеотидов именуется комплемен-тарностью, и это
свойство лежит в базе образования новейших молекул ДНК на основе
начальной молекулы (репликации, т. е. удвоения).

Цепи в молекуле ДНК противоположно ориентированы
(антипа-раллелъностъ). Так, ежели для одной цепи мы
избираем направление от З’-баста к 5′-баста, то 2-ая цепь с
эким направлением будет нацелена противоположно основной
от 5-баста к З’-баста, по другому разговаривая, голова одной цепи
сплачивается с хвостом иной и напротив.

В первый раз модель молекулы ДНК имелась предложена в 1953 грам.
южноамериканским ученым Дж. Уотсоном и англичанином Ф. Кликом на
базе предоставленных Э. Чаргаффа о соотношении пуриновых и
пиримидиновых оснований молекул ДНК и результатов
рентге-но-структурного анализа, приобретенных Мтр. Уилкинсом и Р.
Франклин. За разработку двухспиральной модели молекулы ДНК
Уот-сон, Вопль и Уилкинс имелись удостоены в 1962 грам. Нобелевской
премии.

ДНК самые большущие био молекулы. Их длина
сочиняет от 0,25 (у неких микробов) до 40 мм (у
жителя нашей планеты). Это существенно главным образом самой большущей молекулы
белка, тот или иной в развернутом облике добивается длины менее
100200 нм. Масса молекулы ДНК сочиняет 6×10^-12
грам.

Поперечник молекулы ДНК 2 нм, шаг спирали 3,4 нм; каждый виток
спирали держит 10 пар нуклеотидов. Спиральная структура
поддерживается бессчетными водородными касательствами,
возникающими меж комплементарными азотистыми основаниями, и
гидрофобными взаимодействиями. Молекулы ДНК эука-риотических
организмов линейны. У прокариот ДНК, против, замкнута в
кольцо и не располагает ни 3-, ни 5-точек.

При изменении критерий ДНК, сходственно белкам, может под-.
вергаться денатурации, тот или иной именуется плавлением. При
постепенном возврате к обычным договорам ДНК ренатурирует.

Функцией ДНК прибывает хранение, передача и
воссозданье в линии поколений генетической инфы. В
ДНК всякий клеточки закодирована информация обо целых белках
предоставленного организма, о том, какие белки, в какой
последовательности и в каком численности будут синтезироваться.
Последовательность аминокислот в белках записана в ДНК так
нарекаемым генетическим (триплетным) кодом.

Главным свойством ДНК прибывает ее способность к
репликации.

Репликация это процесс самоудвоения молекул ДНК,
происходящий под контролем ферментов. Репликация
исполняется перед каждым разделеньем ядра. Начинается она с
того, что спираль ДНК временно раскручивается под деянием
фермента ДНК-полимеразы. На каждой из цепей, образовавшихся
потом разрыва водородных касательств, по принципу комплементарности
синтезируется дочерняя цепь ДНК. Веществом для синтеза служат
беглые нуклеотиды, тот или другой грызть в ядре (рис. 1.3).

Рис. 1.3.. Схема репликации ДНК

Эким образом, любая полинуклеотидная цепь играет роль
матрицы для новейшей комплементарной цепи (оттого процесс
удвоения молекул ДНК иметь отношение к реакциям матричного
синтеза). В итоге выходит две молекулы ДНК, у
каждой из тот или другой ‘ одна цепь остается от родительской
молекулы (половина), а иная опять синтезированная. При этом
одна новенькая цепь синтезируются непрерывный, а 2-ая вначале в
облике кратких фрагментов, тот или другой потом сшиваются в длинноватую
цепь особым ферментомДНК-лигазой. В итоге
репликации две новейшие молекулы ДНК доставляют собой пунктуальную
копию начальной молекулы.

Био смысл репликации содержится в исполнительной передаче
потомственной инфы от материнской клеточки к дочерним,
что и происходит при дроблении соматических клеток.

РНК. Строение молекул РНК во многом сходно со строением
молекул ДНК. Все-таки водится и ряд существенных различий. В
молекуле РНК заместо дезоксирибозы в состав нуклеотидов заходит
рибоза, заместо тимидилового нуклеотида (Т) уридило-вый (У).
Основное отличие от ДНК состоит в том, что молекула РНК
представляет из себя одну цепь. Все-таки ее нуклеотиды способны
образовывать водородные взаимоотношения меж собой (к примеру, в
молекулах тРНК, рРНК), но в данном варианте идет речь о
снутри-цепочечном соединении комплементарных нуклеотидов.
Цепочки РНК существенно кратче ДНК.

В клеточке есть немного внешностей РНК, тот или другой отличаются
по величине молекул, структуре, расположению в клеточке и
функциям:

1. Информационная (матричная) РНК(иРНК). Этот вид
   более разнороден по масштабам и структуре. иРНК
   представляет из себя незамкнутую полинуклеотидную цепь. Она
   синтезируется в ядре при участии фермента РНК-полимеразы,
   комплементарна участку ДНК, на тот или иной происходит ее
   синтез. Невзирая на условно густое содержание (35%
   РНК клеточки), она исполняет главнейшую функцию в клеточке:
   служит в качестве матрицы для синтеза белков, передавая
   информацию о их структуре с молекул ДНК. Каждь|й белок
   клеточки кодируется специфичной иРНК, оттого число их
   разновидностей в клеточке подходит числу внешностей белков.
2. Рибосомная РНК (рРНК). Это одноцепочечные
   нуклеиновые кислоты, образующие в комплексе с белками
   рибосомы орга-неллы, на тот или другой происходит синтез белка.
   Рибосомные РНК синтезируются в ядре. Информация о их
   структуре закодирована в участках ДНК, тот или другой размещены
   в области вторичной перетяжки хромосом. Рибосомные РНК
   сочиняют 80% целой РНК клеточки, так как в клеточке водится
   неограниченное количество рибосом. Рибосомные РНК владеют
   трудной вторичной и третичной структурой, образуя петли на
   комплементарных участках, что приводит к самоорганизации
   этих молекул в трудное по форме тело. В состав рибосом
   заходит три разновидности рРНК у прокариот и четыре разновидности рРНК у
   эукариот. 3. Транспортная (трансферная) РНК(тРНК).
   Молекула тРНК состоит в среднем из 80 нуклеотидов.
   Содержание тРНК в клеточке около 15% целой РНК. Функция
   тРНК перенос аминокислот к участку синтеза белка. Число
   разнообразных разновидностей тРНК в клеточке незначительно (2060). Они все
   обладают сходную пространственную компанию. Благодаря
   внутрицепочечкым водо-родным касательствам молекула тРНК
   завоевывает соответствующую вторичную структуру, давать имя
   клеверным листам. Трехмерная же модель тРНК
   смотрится чуть по другому. В тРНК выделяют четыре петли:
   акцепторную (служит площадью присоединения аминокислоты),
   антикодоновую (выяснит кодон в иРНК в процессе трансляции)
   и две боковые.

Источник : Н.А. Лемеза Литр..В.Камлюк Н.Д. Лисов
«Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы»