Нуклеиновые кислоты
Нуклеиновые кислоты
Внешности нуклеиновых кислот. Нуклеиновые кислоты
фосфорсодержащие биополимеры живых организмов, обеспечивающие
хранение и передачу потомственной инфы. Они
имелись раскрыты 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.
Нуклеиновые кислоты
Внешности нуклеиновых кислот. Нуклеиновые кислоты
фосфорсодержащие биополимеры живых организмов, обеспечивающие
хранение и передачу потомственной инфы. Они
имелись раскрыты в 1869 грам. швейцарским биохимиком Ф. Мишером в
ядрах лейкоцитов, сперматозоидов лосося. Потом
нуклеиновые кислоты нашли во цельных растительных и животных
клеточках, вирусах, микробах и грибах.
В природе живет два облика нуклеиновых кислот
дезок-сирибонуклеиновые (ДНК) и рибонуклеиновые
(РНК). Различие в заглавиях разъясняется тем, что молекула
ДНК хранит 5-углеродный сахар дезоксирибозу, а молекула
РНК рибозу. В нынешнее время не секрет великое число
разновидностей ДНК и РНК, выделяющихся товарищ от товарища по
строению и значению в метаболизме.
ДНК находится в большей степени 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 препровождают собой биополимеры, мономерами
тот или иной прибывают нуклеотиды.
Нуклеотиды сложные вещества. В состав каждого
нуклео-тида заходит азотистое основание, пятиуглеродный сахар
(рибоза либо дезоксирибоза) и остаток фосфорной кислоты.
Живет 5 главных азотистых оснований: аденин, гуанин,
урацил, тимин и цитозин. Главные два прибывают
пуриновыми; их молекулы состоят из 2-ух колец, главное
хранит 5 членов, 2-ое 6. Надлежащие три прибывают
пиримидинами и располагают одно пятичленное кольцо.
Ах так смотрится, к примеру, формула тимидилового
нуклеотида(тимидин):
Наименования нуклеотидов происходят от наименования соответственных
азотистых оснований; и те и иные обозначаются большими
знаками: аденин аденилат (А), гуанин гуанилат (Грам), цитозин
цитидилат (Ц), тимин тимидилат (Т), урацил уридилат (У).
Численность 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 отношениями, тот или иной образуются меж фосфатной
группой 1-го нуклеотида и З’-гидроксильной группой пентозы
второго. Экие отношения величаются фосфодиэфирными. Фосфатная
группа образует мостик меж З’-углеродом 1-го пентоз-ного
цикла и 5-углеродом должно. Остов цепей ДНК интеллигентен,
эким образом, сахарофосфатными остатками (рис. 1.2).
Желая в состав ДНК заходит четыре вида нуклеотидов, благодаря
многообразной последовательности их расположения в высокой цепочке
достигается громадное обилие этих молекул.
Полинуклеотидная цепь ДНК закручена в внешности спирали наподобие
винтовой лестницы и соединена с иной, комплементарной ей
цепью с подмогой водородных касательств, образующихся меж
адени-ном и тимином (две отношения), а также гуанином и цитозином
(три отношения). Нуклеотиды А и Т, Грам и Ц величаются
комплементарными.
Рис 1.2. Фрагмент молекулы ДНК (меж
АТ две водородные отношения; меж ГЦ
три водородные отношения).
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. Этакая 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
предпочитаем 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 навыворот.
В первый раз модель молекулы ДНК имелась предложена в 1953 грам.
южноамериканским ученым Дж. Уотсоном и англичанином Ф. Кликом на
базе принесенных Э. Чаргаффа о соотношении пуриновых и
пиримидиновых оснований молекул ДНК и результатов
рентге-но-структурного анализа, заработанных 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 большие био молекулы. Их длина
сочиняет от 0,25 (у неких микробов) до 40 мм (у
жителя нашей планеты). Это важно главным образом самой большущей молекулы
белка, тот или иной в развернутом внешности 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 хранит 10 пар нуклеотидов. Спиральная структура
поддерживается бессчетными водородными отношениями,
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
воссоздание в линии поколений генетической инфы. В
ДНК хоть какой клеточки закодирована информация обо цельных белках
предоставленного организма, о том, какие белки, в какой
последовательности и в каком числе будут синтезироваться.
Последовательность аминокислот в белках записана в ДНК так
давать имя генетическим (триплетным) кодом.
Генеральным свойством ДНК прибывает ее способность к
репликации.
Репликация это процесс самоудвоения молекул ДНК,
происходящий под контролем ферментов. Репликация
исполняется перед каждым разделением ядра. Начинается она с
того, что спираль ДНК временно раскручивается под деянием
фермента ДНК-полимеразы. На каждой из цепей, образовавшихся
затем разрыва водородных касательств, по принципу комплементарности
синтезируется дочерняя цепь ДНК. Веществом для синтеза служат
беглые нуклеотиды, тот или иной глодать 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 касается к реакциям матричного
синтеза). В итоге раздобывается две молекулы ДНК, у
каждой из тот или иной ‘ одна цепь остается от родительской
молекулы (половина), а вторая опять синтезированная. При этом
одна новенькая цепь синтезируются общий, а 2-ая первоначально в
внешности кратких фрагментов, тот или иной потом сшиваются в высокую
цепь особым ферментомДНК-лигазой. В итоге
репликации две новейшие молекулы ДНК препровождают собой пунктуальную
копию начальной молекулы.
Био смысл репликации включается в четкой передаче
потомственной инфы от материнской клеточки к дочерним,
что и происходит при разделеньи соматических клеток.
РНК. Строение молекул РНК во многом сходно со строением
молекул ДНК. Но водится и ряд существенных различий. В
молекуле РНК заместо дезоксирибозы в состав нуклеотидов заходит
рибоза, заместо тимидилового нуклеотида (Т) уридило-вый (У).
Ключевое отличие от ДНК состоит в том, что молекула РНК
представляет из себя одну цепь. Но ее нуклеотиды способны
образовывать водородные отношения меж собой (к примеру, в
молекулах тРНК, рРНК), но в данном варианте идет речь о
снутри-цепочечном соединении комплементарных нуклеотидов.
Цепочки РНК важно кратче ДНК.
В клеточке живет немного внешностей РНК, тот или иной отличаются
по величине молекул, структуре, расположению в клеточке и
функциям:
-
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 другой происходит ее
синтез. Невзирая на условно басистое содержание (35%
РНК клеточки), она исполняет наиглавнейшую 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. -
Рибосомная РНК (рРНК). Это одноцепочечные
нуклеиновые кислоты, образующие в комплексе с белками
рибосомы орга-неллы, на тот или иной происходит синтез белка.
Рибосомные РНК синтезируются в ядре. Информация о их
структуре закодирована в участках ДНК, тот или иной склонны
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 вида рРНК у прокариот и четыре вида 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
многообразных разновидностей тРНК в клеточке незначительно (2060). Они все
располагают сходную пространственную компанию. Благодаря
внутрицепочечкым водо-родным касательствам молекула тРНК
заслуживает соответствующую вторичную структуру, именуемую
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»
Posted in ЭкоНаука by admin with comments disabled.