Таблица нуклеиновых кислот: Урок №97-98. Структура нуклеиновых кислот. Биологическая роль нуклеиновых кислот

§ 13. Нуклеиновые кислоты: функции и сотав

Глава V. НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ

 

§ 13. НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ:

 ФУНКЦИИ И СОСТАВ

Общие представления о нуклеиновых кислотах

Нуклеиновые кислоты – важнейшие  биополимеры с относительной молекулярной массой, достигающей 5·109. Они содержатся во всех без исключения живых организмах и являются не только хранителем и источником генетической информации, но и выполняют ряд других жизненно важных функций. Нуклеиновые кислоты – это полимеры, мономерными звеньями которых являются нуклеотиды.

Существует два различных типа нуклеиновых кислот – дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК) и рибонуклеиновые кислоты (РНК). ДНК представляет собой генетический материал большинства организмов. В клетках прокариот, кроме основной хромосомной ДНК, часто встречаются внехромосомные ДНК – плазмиды. В эукариотических клетках основная масса ДНК расположена в клеточном ядре, где она связана с белками в хромосомах. Клетки эукариот содержат ДНК также в митохондриях и хлоропластах.

Интересно знать! Молекулы ДНК – самые крупные молекулы. Молекула ДНК E.coli состоит примерно из 4000000 пар нуклеотидов, ее относительная масса равна 26000000000, а длина - 1,4 мм, что в 700 раз превышает размеры ее клетки. Молекулы ДНК эукариот могут достигать еще больших размеров, их длина может составлять несколько см, а относительная масса 1010-1011. Чтобы записать нуклеотидную последовательность ДНК человека, потребуется около 1000000 страниц.

 

Что же касается РНК, то по выполняемым ими функциям  различают:

1. информационные РНК (иРНК)  - в них записана информация о первичной структуре белка;

2. рибосомные РНК (рРНК)  -  входят в состав рибосом;

3. транспортные РНК (тРНК)  - обеспечивают доставку аминокислот к месту синтеза белка.

В качестве генетического материала РНК входят в состав ряда вирусов. Например, вирусы, вызывающие такие опасные заболевания, как грипп и СПИД, являются РНК-содержащими.

Нуклеиновые кислоты могут быть линейными и кольцевыми (ковалентно замкнутыми). Они могут состоять из одной или двух цепей. Ниже приведена схема, отражающая существование в природе различных типов нуклеиновых кислот:

 

Функции нуклеиновых кислот

Нуклеиновым кислотам присущи три важнейшие функции: хранение, передача и реализация генетической информации. Кроме этих, они выполняют и другие функции, например, участвуют в катализе некоторых химических реакций, осуществляют регуляцию реализации генетической информации, выполняют структурные функции и др. Роль хранителя генетической информации у большинства организмов (эукариот, прокариот, некоторых вирусов) выполняют двухцепочечные ДНК. Только у некоторых вирусов хранителем генетической информации являются одноцепочечные ДНК или одноцепочечные, а также двухцепочечные РНК. Генетическая информация записана в генах. Ген по своей природе является участком нуклеиновой кислоты. В них закодирована первичная структура белков. Гены могут также нести информацию о структуре некоторых типов РНК, например, тРНК и рРНК.

Генетическая информация передается от родителей к потомкам. Этот процесс  связан с удвоением нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), выполняющей функцию  хранителя генетической информации,  и последующей передачи ее потомкам. Например, в результате деления дочерние клетки получают от материнской идентичные молекулы ДНК, а следовательно, и идентичную генетическую информацию (рис. 38). При размножении вирусы также передают дочерним вирусным частицам  точные копии нуклеиновой кислоты. При половом размножении потомки получают генетическую информацию от обоих родителей. Вот почему дети наследуют признаки обоих родителей.

Рис. 38. Распределение ДНК при делении клетки

 

В результате реализации генетической информации происходит синтез белков, закодированных в ДНК в виде генов (или для некоторых вирусов – в РНК). В этом процессе информация о первичной структуре белка  переписывается с молекулы ДНК на иРНК и затем расшифровывается на рибосомах при участии тРНК. В итоге образуется белок:

ДНК  РНК  белок.

 

Состав нуклеиновых кислот

Нуклеиновые кислоты представляют собой полимеры, построенные из нуклеотидов, соединенных между собой фосфодиэфирными связями. Каждый нуклеотид состоит из остатков азотистого основания, пентозы и фосфорной кислоты.

Различают пиримидиновые и пуриновые основания, называемые также  соответственно пиримидины и пурины.  Пиримидиновые основания являются производными пиримидина:

пуриновые основания – производными  пурина:

К пиримидинам относятся урацил, тимин и цитозин, к пуринам – аденин  и гуанин:

В состав ДНК входят тимин, цитозин, аденин и гуанин, в состав РНК – те же основания, только вместо тимина входит урацил. Кроме азотистых оснований, нуклеиновые кислоты содержат пентозы: ДНК – D-дезоксирибозу, а РНК – D-рибозу. Углеводы находятся в виде b-аномера фуранозной формы:

Азотистое основание связывается с углеводом за счет гликозидного гидроксила. Образуется нуклеозид. Схематически образование нуклеозида можно изобразить так:

В состав нуклеиновых кислот входят 8 нуклеозидов, 4 – в состав РНК и 4 – в состав ДНК (рис. 39).

Нуклеозиды, входящие в состав РНК:

Нуклеозиды, входящие в состав ДНК:

 Рис. 39. Нуклеозиды

 

Нуклеозид, связанный с остатком фосфорной кислоты, называется нуклеотидом:

 При этом остаток фосфорной кислоты может быть связан с 3’- или 5’- атомом углерода: 

Сокращенно аденозин-5’-монофосфат обозначается как АМФ. Если нуклеотид образован дезоксорибозой, аденином и одним остатком фосфорной кислоты, то он будет носить название дезоксиаденозинмонофосфат, или сокращенно дАМФ. В таблице 5 представлена номенклатура нуклеотидов.

 Таблица  5.

 Номенклатура нуклеотидов, образующих ДНК и РНК 

Азотистое

основание

Нуклеозид

Нуклеотид

полное название

сокращенное название

Аденин

Аденозин

Дезоксиаденозин

Аденозинмонофосфат

Дезоксиаденозинмонофосфат

АМФ

дАМФ

Гуанин

Гуанозин

Дезоксигуанозин

Гуанозинмонофосфат

Дезоксигуанозинмонофосфат

ГМФ

дГМФ

Цитозин

Цитидин

Дезоксицитидин

Цитидинмонофосфат

Дезоксицитидинмонофосфат

ЦМФ

дЦМФ

Урацил

Уридин

Уридинмонофосфат

УМФ

Тимин

Дезокситимидин

Дезокситимидинмонофосфат

дТМФ

 

К нуклеозидмонофосфатам (НМФ) и дезоксинуклеозидмонофосфатам (дНМФ) могут присоединиться еще 1 или 2 остатка фосфорной кислоты. При этом образуются нуклеозиддифосфаты (НДФ), дезоксинуклеозиддифосфаты (дНДФ) или нуклеозидтрифосфаты (НТФ) и дезоксинуклеозидтрифосфаты (дНТФ). 

 НТФ и дНТФ служат субстратами для синтеза РНК и ДНК соответственно.

Персональный сайт - Нуклеиновые кислоты

Химия нуклеиновых кислот

Общая характеристика нуклеиновых кислот

Замечательным свойством живых клеток является их способность к воспроизводству себе подобных с почти идеальной точностью на протяжении многих поколений. Конечно, под влиянием различных факто­ров внешней и внутренней среды происходили и проис­ходят определенные наследственные изменения — мутации, в результате чего живые организмы приоб­ретают новые качества, усиливающие или снижающие их способность к выживанию. Однако есть все основа­ния считать, что по размеру, форме, структуре стро­ительных белков многие современные бактерии, например, во многом сходны с жившими миллионы лет назад.

Доказано, что материальной основой воспроиз­водства являются нуклеиновые кислоты, которые хранят генетическую информацию и реализуют ее путем синтеза белковых молекул. Специфичность синтезированных белков и определяет структурное и функциональное многообразие клеток органов и тка­ней, в том числе у человека.

Основные данные о нуклеиновых кислотах были получены главным образом за последние 100 лет. Начало изучению этой проблемы было положено в 1869 г., когда Ф. Мишер (швейцарский врач) впервые выделил вначале из лейкоцитов гноя, а затем из сперматозоидов рыб новое вещество с высоким содержанием фосфора и назвал его нуклеином. О ее биологическом значении стало известно много позже, с 50-х годов прошлого столетия представления о строении и роли нуклеопротеинов выросло настолько, что было создано несколько направлений биологической науки: молекулярная биология, биотехнология, молекулярная генетика и т.д. Знание строения нуклеино­вых кислот позволяет понять механизмы передачи и реализа­ции генетической информации в клетке, овладеть основами понимания причин наследственных заболеваний. Нуклеотиды выполняют ряд специфических функций (хранение и передача генетической информации), некоторые из них используются в качестве лекарственных препаратов. Стали понятны причины многих полезней, сделаны первые шаги в исправлении генетических дефектов, изучаются механизмы деления клеток, ведется поиск средств лечения опухолей.

Нуклеиновые кислоты – это высокомолекулярные соединения, характеризующиеся определенным элементарным составом и распадающиеся при гидролизе на азотистые основания, пентозу и фосфорную кислоту.

Нуклеиновые кислоты представляют собой поли­меры с молекулярной массой от нескольких тысяч до миллиардов и состоят из многих тысяч мономеров — мононуклеотидов. Мононуклеотиды, соединяясь друг с другом, формируют цепи олиго- и полинуклеотидов. К полинуклеотидам относятся и нуклеиновые кислоты.

Дезоксирибонуклеопротеины (ДНП) сосредоточены главным образом в ядре клетки и в очень небольших количествах встре­чаются в цитозоле, а рибонуклеопротеины (РНП) выполняют свои функции в цитозоле, и только небольшая их часть вхо­дит в состав ядер.

Олигонуклеотиды (НАД+, ФАД) участвуют в реакциях переноса водородов в системах фермен­тов тканевого дыхания. Мононуклеотиды, кроме своего учас­тия в образовании нуклеиновых кислот, являются участника­ми обмена энергии в клетке, мессенджерами в действии гор­монов на клетки.

Мононуклеотид (мономер нуклеиновых кислот) состоит из молекулы азотистого основания, углевода (пентозы) и остатка фосфорной кислоты:

Основание – пентоза – фосфат

Углеводы в мононуклеотидах представлены пентозамирибозой и дезоксирибозой. Соответствен­но тому, какая из пентоз содержится в мононуклеоти­дах, нуклеиновые кислоты получили названия рибо­нуклеиновой (РНК) или дезоксирибопуклеиновой (ДНК).

Азотистые основания – это гетероциклические соединения с основными свойствами. В состав нуклеиновых кислот входят основания пуринового и пиримидинового ряда. Их называют также нуклеи­новыми основаниями

.

Пуриновые основания в нуклеиновых кислотах: аденин — 6-аминопурин и гуанин — 2-амино-6-гидроксипурин, которые обычно обозначаются заглавны­ми буквами — А и Г.

Пиримидиновые основания представлены урацилом — 2,6-дигидроксипиримидином (У), тимином — 5-метилурацилом (Т) и цитозином — 2-гидрокси-6-аминопиримидином (Ц).

В природе эти соединения встречаются как в кетонной, так и енольной форме. Однако в составе нуклеи­новых кислот они представлены только кетонной фор­мой.

Соединение азотистого основания с пентозой на­зывается нуклеозидом, связь при этом образуется между азотом в 9-м положении пуриновых или 3-м положении пиримидиновых оснований и углеродом в 1-м положении пентозы:

Мононуклеотид образуется путем присоединения фосфорной кислоты к 5-му углеродному атому пентозы нуклеозида и имеет следующую структуру:

Остаток фосфорной кислоты присоединяется в мононуклеотиде к гидроксильным группам пентозы.

Углеродные атомы пентозы обозначаются цифрами со штрихом в отличие от обозначений атомов основания. К одному атому пентозы могут присоединяться от одного до трех остатков фосфорной кисло­ты.

Таблица №1 «Название составных частей нуклеиновых кислот»

Основание

Нуклеозид

Мононуклеотид

Моно-Ф

Ди-Ф

Три-Ф

Аденин

Аденозин

АМФ (адениловая кислота)

АДФ

АТФ

Гуанин

Гуанозин

ГМФ (гуаниловая кислота)

ГДФ

ГТФ

Урацил

Уридин

УМФ (уридиловая кислота)

УДФ

УТФ

Цитозин

Цитидин

ЦМФ (цитидиловая кислота)

ЦДФ

ЦТФ

Тимин

Тимидин

ТМФ (тимидиловая кислота)

ТДФ

ТТФ

Название мононуклеотида состоит из названия нуклеозида, указания места присоединения и количества остатков фосфорной кислоты.

Название рибонуклеозидов пуринового ряда имеет характер­ное окончание «-озин», а пиримидинового ряда «-идин».

♦ В названии мононуклеотидов, содержащих дезоксирибозу, используется дополнительная приставка «дезокси-».

Например, нуклеозид, состоящий из аденина и рибозы, называют аденозином. Если к этому нуклеозиду присоединить остаток фосфорной кислоты в положении 5', то такой мононуклеотид называется аденозин-5'-монофосфорная кислота, или аденозин-5'-монофосфат или аденозинмонофосфорная кислота (АМФ). Если к тому же атому пентозы присоединить еще один ос­таток фосфорной кислоты, то соответственно образуется аденозин-5'-дифосфорная кислота, или аденозиндифосфат или аденозиндифосфорная кислота (АДФ), и, наконец, добавление третьего остатка приведет к образова­нию аденозин-5'-трифосфорной кислоты, или аденозинтрифосфата или аденозинтрифосфорная кислота (АТФ).

Остатки фосфорной кислоты обозначаются соответственно α, β и γ. Введение β-остатка и γ-остатка повышает свободную энергию реакции гидролиза таких соединений до 50 кДж/моль. Это количество энергии сохраняется в нуклеозидтрифосфатах и может быть использовано для проведения потребляющих энергию сопряженных химических реакций в клетке. Соединения, в которых изменения свободной энер­гии реакции гидролиза превышают значения 40 кДж/моль, по­лучили название макроэргов. Макроэргические связи в таких соединениях обозначаются значком «~». Сумма адениловых нуклеотидов АТФ, АДФ и АМФ обозначается как адениловая система и широко используется в клетке как основная сопрягающая система между окислительными реакциями, производящими энергию, и процессами, потребляющими энергию.

Специфические функции мононуклеотидов:

· Циклические мононуклеотиды. При образовании еще од­ной фосфоэфирной связи между гидроксильной группой З'-углеродного атома рибозы и ОН-группой фосфорной кислоты обычного аденозинмонофосфата образуется цик­лический мононуклеотид. Циклическим его называют потому, что остаток фосфата замыкает кольцо между 3' и 5' атомами одной и той же пентозы. Такие мононуклео­тиды обозначают буквой «ц» (цАМФ, цГМФ). Цикличес­кие мононуклеотиды образуются при помощи специаль­ных ферментов нуклеотидциклаз из соответствующих нуклеозидтрифосфатов. Циклические нуклеотиды выполня­ют роль внутриклеточных мессенджеров в действии гор­монов на клетку.

· Кофермент А (коэнзим А). Одним из важнейших проме­жуточных соединений в обмене веществ является оста­ток уксусной кислоты, который переносится в форме «ак­тивного» ацетата. Активатором этого соединения являет­ся коэнзим А (коэнзим ацилирования). Его можно рассматривать как производное АМФ:

Коэнзим А — это своеобразный тиоспирт, образующий с карбоновыми кислотами эфиры. Образование таких эфиров — один из важнейших типов реакций метаболизма.

· Пиридиновые и флавиновые нуклеотиды. В процессах окисления в клетке особое место принадлежит пе­реносчикам атомов водорода.

Эту роль успешно выполняют нуклеотиды, в состав ко­торых входят азотистые основания и производные пиридина (никотинамид) или изоаллоксазина (флавин). Схематичес­кое строение таких нуклеотидов выглядит следующим обра­зом.

В ФМН и ФАД входит витамин В2, а вместо рибозы — рибитол (пятиатомный спирт). Все указанные соединения яв­ляются коферментами и выполняют роль промежуточных пере­носчиков водорода в цепях переноса протонов и электронов клеток.

Свободные нуклеотиды

К свободным нуклеотидам относятся нуклеозидтрифосфаты: АТФ, ГТФ, ЦТФ, УТФ, ТТФ, а также ц-АМФ, ц-ГМФ.

АТФ — универсальный аккумулятор энергии в живых организмах и субстрат для биосинтеза нук­леиновых кислот. В норме в тканях на долю АТФ приходится 75% адениновых нуклеотидов. В клет­ках энергия, накопленная в виде АТФ, использует­ся в многочисленных процессах: различные фор­мы движения, внутриклеточный транспорт ионов и других веществ, биосинтез белков, нуклеиновых кислот, жирных кислот, липидов, углеводов и т. д.

АТФ, АДФ и АМФ являются аллостерическими модуляторами многих ферментов.

Адениновые нуклеотиды в организме человека понижают кровяное давление, активируют муску­латуру матки, усиливают сократительную деятель­ность сердечной мышцы, поэтому находят приме­нение при спазмах сосудов, миокардиострофии, мы­шечной дистрофии и др.

В крови здорового человека содержание АТФ со­ставляет 48,8 мг/100 мл.

При авитаминозах РР, В1, В2, К, при недостатке кислорода синтез АТФ в тканях уменьшается.

Падение уровня АТФ в крови наблюдается при циррозе печени, инфаркте миокарда, при травмах черепа и опорно-двигательного аппарата, при бронхиальной астме, пневмониях.

Особую роль в организме играет ц-АМФ, которая является посредником в осуществлении функций различных гормонов и других биологически активных соединений. Образуется ц-АМФ из внутриклеточной АТФ.

Адреналин, глюкагон, а также секретин, окситоцин, рилизинг-факторы гипоталамуса, АКТГ, меланостимулирующий гормон, простагландины изменяют активность аденилатциклазы и осуществляют свое действие с помощью образующейся ц-АМФ. ц-АМФ представляет собой универсальный эффектор, способный изменять активность разнообразных внутриклеточных ферментов, через протеинкиназу (например, фосфорилазы, липазы и др.) – вторичный посредник.

ц-АМФ действует как мощный активатор фосфорилирования гистонов, влияя на транскрипцию. Концентрация ц-АМФ в тканях в среднем составляет 10-9 моль/г.

Нуклеотиды входят в состав коферментов НАД+, НАДФ+, ФАД, ФМН, а также в состав ФАФС, УДФГК.

Структура нуклеиновых кислот

Нуклеиновые кислоты это полинуклеотиды. При соединении мононуклеотидов с помощью фосфодиэфирной связи между 3'-углеродным атомом пентозы одного нуклеотида и 5'-углеродным атомом пентозы другого образу­ются полинуклеотиды. Их молекулярная масса может достигать десятков миллионов.

Продолжение »

"Нуклеиновые кислоты". 10-й класс

Цели и задачи: сформировать знания о структуре и функциях нуклеиновых кислот; развивать у учащихся умения работать с учебником, схемами; научить схематически отображать процессы синтеза.

Оборудование: таблицы «Строение нуклеиновых кислот, муляж молекулы ДНК, таблица кода ДНК.

Тип урока: Изучение нового материала.

Вид урока: Лекция.

План урока:

  1. История изучения нуклеиновых кислот.
  2. Строение и функции.
    1. Состав, нуклеотиды.
    2. Принцип комплементарности.
    3. Структура ДНК.
    4. Функции.
  3. Репликация ДНК.

Ход урока

Изучение нового материала

1. История изучения нуклеиновых кислот

Сегодня почти каждый знает, что такое ДНК и зачем она нужна, но так было, естественно не всегда. Люди, изучая наследование признаков, не знали, какое именно вещество несет информацию.

Впервые ДНК была выделена в 1869 году Фридрихом Мишером, но этому веществу не было придано должного значения. В 1928 году Грифитс проводил опыты на пневмококке и пришел к странным выводам: он обнаружил, что непатогенных бактерий можно превратить в патогенных посредством введения какого-то вещества, которое содержится в клетках и его можно оттуда извлечь. Решение этому курьезу было найдено только через 15 лет.

В то время, когда на планете бушевала вторая мировая война, и на полях ее сражений решались судьбы человеческой цивилизации, в тиши лабораторий Эвери и Мак Карти решали судьбу самого человечества. Естественно, они об этом даже не подозревали. Но именно ими тогда было показано, что полимерными молекулами дезоксирибонуклеиновой кислоты, т. е. химически очищенным веществом, впервые полученным еще в конце прошлого столетия Мишером, можно передавать наследственные признаки. Вещество является материальным носителем наследственности!!!

Тогда это было сделано на микроорганизмах. Но иллюзий, что такое возможно только для них, уже не питал никто. И когда Уотсон и Крик выбрали для расшифровки пространственной структуры именно ДНК – они знали что делали.

В 1953 году Дж. Уотсон и Ф. Крик создали пространственную модель молекулы ДНК (показать модель). За эту самую модель они получили Нобелевскую премию. В чем важность этого открытия и что оно за собой повлекло?

2. Строение ДНК.

1) Биологическая роль нуклеиновых кислот.

Нуклеиновые кислоты – природные высокомолекулярные органические соединения, обеспечивающие хранение и передачу наследственной информации в живых организмах. Открыты они в 1869 г. швейцарским химиком И.-Ф. Мишером в ядрах лейкоцитов. В природе существуют 2 вида нуклеиновых кислот: ДНК и РНК. Содержатся нуклеиновые кислоты в ядре, рибосомах, пластидах и митохондриях.

2) Строение нуклеиновых кислот. ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота. Молекула ДНК представляет собой двухцепочечную спираль, закрученную вокруг своей оси. ДНК – полимер, мономерами являются нуклеотиды. Нуклеотид состоит из 3х компонентов: азотистого основания, пятиатомного сахара – дезоксирибозы, остатка фосфорной кислоты. Нуклеотиды 4х видов, отличаются азотистыми основаниями.

Азотистые основания:
Пуриновые:
Аденин (А)
Гуанин (Г)
 
Пиримидиновые:
Цитозин (Ц)
Тимин (Т)

 Соединены нуклеотиды в одной цепи через углевод одного нуклеотида и остаток фосфорной кислоты соседнего нуклеотида прочной ковалентной связью. В двойную цепь нуклеотиды соединены комплементарно через азотистые основания водородными связями: Г≡Ц, А=Т. Согласно принципу комплементарности можно восстановить недостающую цепь ДНК.

…А – Г – Ц – Т – Т – Ц – Г – Г – А – Г -…

Нуклеотидный состав ДНК в 1905 г. впервые количественно проанализировал американский биолог Эдвин Чаргафф. Он обнаружил, что число пуриновых оснований всегда равно числу пиримидиновых. Количество аденина = количеству тимина, гуанина = цитозину. Это правило Чаргаффа. Нуклеотиды расположены на расстоянии 0,34 нм и масса одного нуклеотида равна 345. Это величины постоянные.

3) Синтез ДНК. Перед делением клетки (в интерфазе) происходит синтез молекулы ДНК под действием фермента дезоксирибонуклеазы. Фермент разрывает двойную цепь, и спираль раскручивается. Каждая отдельная цепь собирает новую молекулу ДНК. Этот процесс называется редупликация ДНК.

Выводы

  • Нуклеиновые кислоты: ДНК и РНК
  • ДНК – полимер. Мономер – нуклеотид.
  • Молекулы ДНК обладают видовой специфичностью.
  • Молекула ДНК – двойная спираль, поддерживается водородными связями.
  • Цепи ДНК строятся по принципу комплиментарности.
  • Содержание ДНК в клетке постояннно.
  • Функция ДНК – хранение и передача наследственной информации.

Генетический код

  • Наследственная информация записана в молекулах НК в виде последовательности нуклеотидов. Определенные участки молекулы ДНК и РНК (у вирусов и фагов) содержат информацию о первичной структуре одного белка и называются генами.
  • 1 ген = 1 молекула белка
  • Поэтому наследственную информацию, которую содержат ДНК называют генетической

Свойства генетического кода:

  • Универсальность
  • Дискретность (кодовые триплеты считываются с молекулы РНК целиком)
  • Специфичность (кодон кодирует только АК)
  • Избыточность кода (несколько)

Хромосомы эукариот представляют собой линейную молекулу ДНК. Эукариотическая ДНК обматывает белковые частицы – гистоны, располагающиеся вдоль ДНК.

Через определённые интервалы образуя хроматин- это волокно из которого состоят хромосомы.

Комплексы участков ДНК и гистонов называются нуклеосомами.

Итог урока

Закрепление . Задача. В молекуле ДНК обнаружено 880 гуаниновых нуклеотидов, которые составляют 22% от общего количества нуклеотидов этой ДНК. Определить: а) сколько содержится других нуклеотидов (по отдельности) в этой молекуле ДНК? б) Какова длина ДНК?

Дано:   Решение:

Г – 880 – 22%

Найти:

А – ?

Т – ?

Ц – ?

  1) Исходя из правила Чаргаффа вычислим количество ____________ цитозина: Г = Ц = 880 или 22%.

2) Принцип комплементарности: ( А + Т) + ( Г + Ц ) = 100%.

А = Т = 100 – (22+22) = 56%

3) Вычислим количество нуклеотидов:

880 – 22% х = 880 · 56 : 22= 2240 нуклеотидов

Х – 56 % А + Т = 2240 : 2 = 1120 (А =Т)

4) общее количество нуклеотидов 880+880+ 1120+ 1120 = 4000

В одной цепи 4000 : 2 = 2000 нуклеотида

5) длина молекулы ДНК: 2000· 0,34 = 680 нм.

Ответ: А = Т = 1120, Г=Ц =880. Длина ДНК = 680 нм.

Тест

Домашнее задание

Параграф 3.2.4. до РНК

Решить задачу: Определите % аденина в молекуле ДНК, если известно, что гуанина 35%

Приложение.

Состав нуклеиновых кислот | Химия онлайн

Важнейшей характеристикой нуклеиновых кислот является их нуклеотидный состав. В состав нуклеотида — структурного звена нуклеиновых кислот — входят три составные части:

  • гетероциклическое азотистое основание — пиримидиновое или пуриновое;
  • моносахарид (пентоза) - рибоза или 2-дезоксирибоза;
  • остаток фосфорной кислоты.

Полный гидролиз нуклеиновых кислот

Аденин (А) и гуанин (Г) – производные пурина; цитозин (Ц), урацил (У), тимин (Т) – производные пиримидина.

В нуклеиновых кислотах содержатся основания 4-х разных видов: два из них относятся к классу пуринов и два – к классу пиримидинов.

Азот, содержащийся в кольцах азотистых оснований, придает молекулам основные свойства.

Гетероциклические азотистые основания

Пиримидиновые основания – производные пиримидина, входящие в состав нуклеиновых кислот: урацил, тимин, цитозин.

Для оснований, содержащих группу -ОН, характерно подвижное равновесие структурных изомеров, обусловленное переносом протона от кислорода к азоту и наоборот:

Пиримидиновые основания – входят в состав нуклеиновых кислот в кето-форме (лактамной форме).

Пуриновые основания — производные пурина, входящие в состав нуклеиновых кислот: аденин, гуанин.

Гуанин существует в виде двух структурных изомеров.

Углеводы (пентозы)

Рибоза и 2-дезоксирибоза относятся к моносахаридам, содержащим пять углеродных атомов.  В зависимости от вида пентозы, присутствующей в нуклеотиде, различают два вида нуклеиновых кислот – рибонуклеиновые кислоты (РНК), которые содержат рибозу, и дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК), содержащие дизоксирибозу.

В состав нуклеиновых кислот они входят в циклических b-формах:

Ортофосфорная кислота

Нуклеиновые кислоты являются многоосновными кислотами, потому что в их молекулах содержатся остатки ортофосфорной кислоты Н3РО4.

Нуклеиновые кислоты

нуклеиновые кислоты — урок. Биология, Общие биологические закономерности (9–11 класс).

Нуклеиновые кислоты (от лат. нуклеус — «ядро») впервые были обнаружены в \(1868\) г. в ядрах лейкоцитов швейцарским учёным Ф. Мишером. Позже было выяснено, что нуклеиновые кислоты содержатся во всех клетках (в цитоплазме, ядре и во всех органоидах клетки).

Первичная структура молекул нуклеиновых кислот

Нуклеиновые кислоты — самые крупные из молекул, образуемые живыми организмами. Они являются биополимерами, состоящими из мономеров — нуклеотидов.

 

Обрати внимание!

Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, пятиуглеродного сахара (пентозы) и фосфатной группы (остатка фосфорной кислоты).

 

nukleotid0.jpg

 

В зависимости от вида пятиуглеродного сахара (пентозы), различают два типа нуклеиновых кислот: 
  • дезоксирибонуклеиновые кислоты (сокращённо ДНК) — молекула ДНК содержит пятиуглеродный сахар — дезоксирибозу.
  • рибонуклеиновые кислоты (сокращённо РНК) — молекула РНК содержит пятиуглеродный сахар — рибозу.

Есть различия и в азотистых основаниях, входящих в состав нуклеотидов ДНК и РНК.

Нуклеотиды ДНК: А — аденин,  Г — гуанин, Ц — цитозин, Т — тимин.
Нуклеотиды РНК: А — аденин, Г — гуанин, Ц — цитозин, У — урацил.

DNK-i-RNK.jpg

 

Вторичная структура молекул ДНК и РНК

Вторичная структура — это форма молекул нуклеиновых кислот.

Пространственная структура молекулы ДНК была смоделирована американскими учёными Джеймсом Уотсоном и Френсисом Криком в \(1953\) г.

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) — состоит из двух спирально закрученных цепей, которые по всей длине соединены друг с другом водородными связями. Такую структуру (свойственную только молекулам ДНК), называют двойной спиралью.

Рибонуклеиновая кислота (РНК) — линейный полимер, состоящий из одной цепи нуклеотидов.

DNK_RNK.png

 

Исключение составляют вирусы, у которых встречаются одноцепочечные ДНК и двухцепочечные РНК.

Подробнее о ДНК и РНК будет рассказано в разделе «Хранение и передача генетической информации. Генетический код».

 

Источники:

Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. 9 класс // ДРОФА.
Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. Общая биология (базовый уровень) 10–11 класс // ДРОФА.

Лернер Г. И. Биология: Полный справочник для подготовки к ЕГЭ: АСТ, Астрель.

http://distant-lessons.ru/nukleinovye-kisloty.html

Нуклеиновые кислоты | Дистанционные уроки

19-Июл-2013 | Нет комментариев | Лолита Окольнова

Нуклеиновые кислоты содержатся абсолютно  во всех клетках — как у живых организмов, так и у вирусов.

 

Это длинные полимерные цепочки, мономерами которых являются нуклеотиды.

 

«Нуклео» — ядро -т.е. это вещества, содержащиеся главным образом в ядрах клеток эукариотических организмов, но так же могут содержатся и в  других органойдах; в прокариотческих организмах и у вирусов нуклеиновые кислоты располагаются в цитоплазме.

 

Нуклеиновые кислоты бывают двух типов: ДНК и РНК

 

Были открыты в 1868 г. швейцарским ученым Ф. мишером, который обнаружил их в ядре.

 

В 1953 г. Биофизики Дж. Уотсон, М. Уилкинс и генетик Ф. Крик предложили трехмерную модель строения молекулы ДНК.

 

Строение ДНК и РНК

 

нуклеиновые кислоты ДНК и РНК

 

ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота

РНК — рибонуклеиновая кислота

 

Нуклеотиды — состоят из:

 

  1. остатка фосфатной группы
  2. моносахарида ( рибозы или дезоксирибозы)
  3. азотистого основания:

 

Азотистые основания ДНК: А — аденин, Т — тимин, Ц — цитозин, Г — гуанин
Азотистые основания ДНК: А — аденин, У — урацил, Ц — цитозин, Г — гуанин

РНК в отличие от ДНК не имеет тимина — вместо него стоит нуклеотид  урацил — У

 


нуклеиновые кислоты
 

Это первичная структура молекул

 

Вторичная структура — это  форма молекул нуклеиновых кислот.

 

ДНК — двойная спираль,

РНК — «одинарная» длинная молекула.

 

 Функции нуклеиновых кислот

 

ДНК

РНК

  1. хранение наследственной информации 
  2. передача наследственной информации следующему поколению ( клеточный цикл)
  3. передача наследственной информации из ядра в цитоплазму (синтез белка)

участие в реализации наследственной информации ( синтез белка)

 

Дальше мы подробно разберем каждую молекулу в отдельности — ДНК и РНК.

 
3 интересных факта о ДНК:
 

По меньшей мере 8 процентов генома человека порождено вирусами, чей генетический код объединился с нашим в течении около 40 миллионов лет эволюции приматов.

 

Уже сегодня специалисты могут идентифицировать личность человека по остаткам «ДНК касания», которые остались в отпечатках пальцев на месте преступления.

 

Если размотать ДНК всех клеток вашего тела, то они растянутся на расстояние в 16 миллиардов километров — это примерно равно расстоянию от Земли до Плутона и обратно  или более 30 раз от Земли до Солнца и обратно.

 

Еще на эту тему:

Обсуждение: "Нуклеиновые кислоты"

(Правила комментирования)

ДНК и РНК | Химия онлайн

ДНК и РНК


Различают два типа полинуклеотидов (нуклеиновых кислот): дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК) и рибонуклеиновые кислоты (РНК).

Видеофильм «Виды нуклеиновых кислот»

При описании строения нуклеиновых кислот учитывают различные уровни организации макромолекул: первичную и вторичную структуру.

Первичная структура (строение полинуклеотидной цепи)

Первичная структура нуклеиновых кислот – это порядок чередования нуклеотидных остатков в полинуклеотидной цепи.

Вторичная структура (пространственная организация цепи ДНК)

Вторичная структура первоначально была предложена английскими учеными в 1953 г. Джеймсом Уотсоном и Френсисом Криком. На основании рентгеноструктурного анализа они предложили трехмерную модель ДНК.

Видеофильм «История открытия ДНК»

ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота)

РНК (рибонуклеиновая кислота)

Нуклеиновые кислоты

нуклеиновых кислот | Определение, функции, структура и типы

Нуклеиновая кислота , химическое соединение природного происхождения, способное расщепляться с образованием фосфорной кислоты, сахаров и смеси органических оснований (пуринов и пиримидинов). Нуклеиновые кислоты являются основными молекулами клетки, несущими информацию, и, управляя процессом синтеза белка, они определяют унаследованные характеристики каждого живого существа. Двумя основными классами нуклеиновых кислот являются дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК).ДНК - это главный план жизни и генетический материал всех свободноживущих организмов и большинства вирусов. РНК - это генетический материал некоторых вирусов, но она также обнаружена во всех живых клетках, где играет важную роль в определенных процессах, таких как создание белков.

полинуклеотидная цепь дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) Часть полинуклеотидной цепи дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). На вставке показаны соответствующие пентозный сахар и пиримидиновое основание в рибонуклеиновой кислоте (РНК). Британская энциклопедия, Inc.

Популярные вопросы

Что такое нуклеиновые кислоты?

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).

Какова основная структура нуклеиновой кислоты?

Нуклеиновые кислоты - это длинные цепочечные молекулы, состоящие из ряда почти идентичных строительных блоков, называемых нуклеотидами.Каждый нуклеотид состоит из азотсодержащего ароматического основания, присоединенного к пентозному (пятиуглеродному) сахару, которое, в свою очередь, присоединено к фосфатной группе.

Какие азотсодержащие основания встречаются в нуклеиновых кислотах?

Каждая нуклеиновая кислота содержит четыре из пяти возможных азотсодержащих оснований: аденин (A), гуанин (G), цитозин (C), тимин (T) и урацил (U). A и G относятся к пуринам, а C, T и U - к пиримидинам. Все нуклеиновые кислоты содержат основания A, C и G; Однако T находится только в ДНК, а U - в РНК.

Когда были открыты нуклеиновые кислоты?

В этой статье рассматривается химия нуклеиновых кислот, описываются структуры и свойства, которые позволяют им служить передатчиками генетической информации. Для обсуждения генетического кода см. Наследственность , а для обсуждения роли нуклеиновых кислот в синтезе белка см. Метаболизм .

Нуклеотиды: строительные блоки нуклеиновых кислот

Основная структура

Нуклеиновые кислоты - это полинуклеотиды, то есть длинные цепочечные молекулы, состоящие из ряда почти идентичных строительных блоков, называемых нуклеотидами.Каждый нуклеотид состоит из азотсодержащего ароматического основания, присоединенного к пентозному (пятиуглеродному) сахару, которое, в свою очередь, присоединено к фосфатной группе. Каждая нуклеиновая кислота содержит четыре из пяти возможных азотсодержащих оснований: аденин (A), гуанин (G), цитозин (C), тимин (T) и урацил (U). A и G классифицируются как пурины, а C, T и U вместе называются пиримидинами. Все нуклеиновые кислоты содержат основания A, C и G; Однако T находится только в ДНК, а U - в РНК. Пентозный сахар в ДНК (2'-дезоксирибоза) отличается от сахара в РНК (рибоза) отсутствием гидроксильной группы (OH) на 2'-атоме углерода сахарного кольца.Без присоединенной фосфатной группы сахар, присоединенный к одному из оснований, известен как нуклеозид. Фосфатная группа соединяет последовательные остатки сахара, соединяя 5'-гидроксильную группу одного сахара с 3'-гидроксильной группой следующего сахара в цепи. Эти нуклеозидные связи называются фосфодиэфирными связями и одинаковы в РНК и ДНК.

Нуклеотиды синтезируются из легкодоступных предшественников в клетке. Рибозофосфатная часть пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов синтезируется из глюкозы через пентозофосфатный путь.Сначала синтезируется пиримидиновое кольцо из шести атомов, которое затем присоединяется к рибозофосфату. Два кольца в пуринах синтезируются, будучи присоединенными к фосфату рибозы во время сборки нуклеозидов аденина или гуанина. В обоих случаях конечный продукт представляет собой нуклеотид, несущий фосфат, связанный с 5'-атомом углерода на сахаре. Наконец, специальный фермент, называемый киназой, добавляет две фосфатные группы, используя аденозинтрифосфат (АТФ) в качестве донора фосфата, с образованием рибонуклеозидтрифосфата, непосредственного предшественника РНК.В случае ДНК 2'-гидроксильная группа удаляется из рибонуклеозиддифосфата с образованием дезоксирибонуклеозиддифосфата. Дополнительная фосфатная группа из АТФ затем добавляется другой киназой с образованием дезоксирибонуклеозидтрифосфата, непосредственного предшественника ДНК.

Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня

Во время нормального клеточного метаболизма РНК постоянно производится и расщепляется. Остатки пурина и пиримидина повторно используются несколькими путями восстановления для создания большего количества генетического материала.Пурин спасается в форме соответствующего нуклеотида, тогда как пиримидин спасается как нуклеозид.

.

нуклеиновых кислот - определение, примеры и функции нуклеиновых кислот

    • Классы
      • Класс 1–3
      • Класс 4–5
      • Класс 6–10
      • Класс 11–12
    • КОНКУРЕНТНЫЙ ЭКЗАМЕН
      • BNAT 000 000 NC Книги
        • Книги NCERT для класса 5
        • Книги NCERT для класса 6
        • Книги NCERT для класса 7
        • Книги NCERT для класса 8
        • Книги NCERT для класса 9
        • Книги NCERT для класса 10
        • Книги NCERT для класса 11
        • Книги NCERT для класса 12
      • NCERT Exemplar
        • NCERT Exemplar Class 8
        • NCERT Exemplar Class 9
        • NCERT Exemplar Class 10
        • NCERT Exemplar Class 11
        • 9000 9000
        • NCERT Exemplar Class
          • Решения RS Aggarwal, класс 12
          • Решения RS Aggarwal, класс 11
          • Решения RS Aggarwal, класс 10
          • 90 003 Решения RS Aggarwal класса 9
          • Решения RS Aggarwal класса 8
          • Решения RS Aggarwal класса 7
          • Решения RS Aggarwal класса 6
        • Решения RD Sharma
          • RD Sharma Class 6 Решения
          • Решения RD Sharma
          • Решения RD Sharma класса 8
          • Решения RD Sharma класса 9
          • Решения RD Sharma класса 10
          • Решения RD Sharma класса 11
          • Решения RD Sharma класса 12
        • PHYSICS
          • Механика
          • Оптика
          • Термодинамика Электромагнетизм
        • ХИМИЯ
          • Органическая химия
          • Неорганическая химия
          • Периодическая таблица
        • MATHS
          • Теорема Пифагора
          • 0004
          • 000300030004
          • Простые числа
          • Взаимосвязи и функции
          • Последовательности и серии
          • Таблицы умножения
          • Детерминанты и матрицы
          • Прибыль и убыток
          • Полиномиальные уравнения
          • Деление фракций
        • 000
        • 000
        • 000
        • 000
        • 000
        • 000 Microology
        • 000
        • 000 Microology
        • 000 BIOG3000
            FORMULAS
            • Математические формулы
            • Алгебраические формулы
            • Тригонометрические формулы
            • Геометрические формулы
          • КАЛЬКУЛЯТОРЫ
            • Математические калькуляторы
            • 0003000 PBS4000
            • 000300030002 Примеры калькуляторов химии
            • Класс 6
            • Образцы документов CBSE для класса 7
            • Образцы документов CBSE для класса 8
            • Образцы документов CBSE для класса 9
    .

    нуклеиновых кислот | Определение, функции, структура и типы

    Нуклеиновая кислота , химическое соединение природного происхождения, способное расщепляться с образованием фосфорной кислоты, сахаров и смеси органических оснований (пуринов и пиримидинов). Нуклеиновые кислоты являются основными молекулами клетки, несущими информацию, и, управляя процессом синтеза белка, они определяют унаследованные характеристики каждого живого существа. Двумя основными классами нуклеиновых кислот являются дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК).ДНК - это главный план жизни и генетический материал всех свободноживущих организмов и большинства вирусов. РНК - это генетический материал некоторых вирусов, но она также обнаружена во всех живых клетках, где играет важную роль в определенных процессах, таких как создание белков.

    полинуклеотидная цепь дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) Часть полинуклеотидной цепи дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). На вставке показаны соответствующие пентозный сахар и пиримидиновое основание в рибонуклеиновой кислоте (РНК). Британская энциклопедия, Inc.

    Популярные вопросы

    Что такое нуклеиновые кислоты?

    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).

    Какова основная структура нуклеиновой кислоты?

    Нуклеиновые кислоты - это длинные цепочечные молекулы, состоящие из ряда почти идентичных строительных блоков, называемых нуклеотидами.Каждый нуклеотид состоит из азотсодержащего ароматического основания, присоединенного к пентозному (пятиуглеродному) сахару, которое, в свою очередь, присоединено к фосфатной группе.

    Какие азотсодержащие основания встречаются в нуклеиновых кислотах?

    Каждая нуклеиновая кислота содержит четыре из пяти возможных азотсодержащих оснований: аденин (A), гуанин (G), цитозин (C), тимин (T) и урацил (U). A и G относятся к пуринам, а C, T и U - к пиримидинам. Все нуклеиновые кислоты содержат основания A, C и G; Однако T находится только в ДНК, а U - в РНК.

    Когда были открыты нуклеиновые кислоты?

    В этой статье рассматривается химия нуклеиновых кислот, описываются структуры и свойства, которые позволяют им служить передатчиками генетической информации. Для обсуждения генетического кода см. Наследственность , а для обсуждения роли нуклеиновых кислот в синтезе белка см. Метаболизм .

    Нуклеотиды: строительные блоки нуклеиновых кислот

    Основная структура

    Нуклеиновые кислоты - это полинуклеотиды, то есть длинные цепочечные молекулы, состоящие из ряда почти идентичных строительных блоков, называемых нуклеотидами.Каждый нуклеотид состоит из азотсодержащего ароматического основания, присоединенного к пентозному (пятиуглеродному) сахару, которое, в свою очередь, присоединено к фосфатной группе. Каждая нуклеиновая кислота содержит четыре из пяти возможных азотсодержащих оснований: аденин (A), гуанин (G), цитозин (C), тимин (T) и урацил (U). A и G классифицируются как пурины, а C, T и U вместе называются пиримидинами. Все нуклеиновые кислоты содержат основания A, C и G; Однако T находится только в ДНК, а U - в РНК. Пентозный сахар в ДНК (2'-дезоксирибоза) отличается от сахара в РНК (рибоза) отсутствием гидроксильной группы (OH) на 2'-атоме углерода сахарного кольца.Без присоединенной фосфатной группы сахар, присоединенный к одному из оснований, известен как нуклеозид. Фосфатная группа соединяет последовательные остатки сахара, соединяя 5'-гидроксильную группу одного сахара с 3'-гидроксильной группой следующего сахара в цепи. Эти нуклеозидные связи называются фосфодиэфирными связями и одинаковы в РНК и ДНК.

    Нуклеотиды синтезируются из легкодоступных предшественников в клетке. Рибозофосфатная часть пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов синтезируется из глюкозы через пентозофосфатный путь.Сначала синтезируется пиримидиновое кольцо из шести атомов, которое затем присоединяется к рибозофосфату. Два кольца в пуринах синтезируются, будучи присоединенными к фосфату рибозы во время сборки нуклеозидов аденина или гуанина. В обоих случаях конечный продукт представляет собой нуклеотид, несущий фосфат, связанный с 5'-атомом углерода на сахаре. Наконец, специальный фермент, называемый киназой, добавляет две фосфатные группы, используя аденозинтрифосфат (АТФ) в качестве донора фосфата, с образованием рибонуклеозидтрифосфата, непосредственного предшественника РНК.В случае ДНК 2'-гидроксильная группа удаляется из рибонуклеозиддифосфата с образованием дезоксирибонуклеозиддифосфата. Дополнительная фосфатная группа из АТФ затем добавляется другой киназой с образованием дезоксирибонуклеозидтрифосфата, непосредственного предшественника ДНК.

    Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня

    Во время нормального клеточного метаболизма РНК постоянно производится и расщепляется. Остатки пурина и пиримидина повторно используются несколькими путями восстановления для создания большего количества генетического материала.Пурин спасается в форме соответствующего нуклеотида, тогда как пиримидин спасается как нуклеозид.

    .

    нуклеиновых кислот | Определение, функции, структура и типы

    Нуклеиновая кислота , химическое соединение природного происхождения, способное расщепляться с образованием фосфорной кислоты, сахаров и смеси органических оснований (пуринов и пиримидинов). Нуклеиновые кислоты являются основными молекулами клетки, несущими информацию, и, управляя процессом синтеза белка, они определяют унаследованные характеристики каждого живого существа. Двумя основными классами нуклеиновых кислот являются дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК).ДНК - это главный план жизни и генетический материал всех свободноживущих организмов и большинства вирусов. РНК - это генетический материал некоторых вирусов, но она также обнаружена во всех живых клетках, где играет важную роль в определенных процессах, таких как создание белков.

    полинуклеотидная цепь дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) Часть полинуклеотидной цепи дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). На вставке показаны соответствующие пентозный сахар и пиримидиновое основание в рибонуклеиновой кислоте (РНК). Британская энциклопедия, Inc.

    Популярные вопросы

    Что такое нуклеиновые кислоты?

    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).

    Какова основная структура нуклеиновой кислоты?

    Нуклеиновые кислоты - это длинные цепочечные молекулы, состоящие из ряда почти идентичных строительных блоков, называемых нуклеотидами.Каждый нуклеотид состоит из азотсодержащего ароматического основания, присоединенного к пентозному (пятиуглеродному) сахару, которое, в свою очередь, присоединено к фосфатной группе.

    Какие азотсодержащие основания встречаются в нуклеиновых кислотах?

    Каждая нуклеиновая кислота содержит четыре из пяти возможных азотсодержащих оснований: аденин (A), гуанин (G), цитозин (C), тимин (T) и урацил (U). A и G относятся к пуринам, а C, T и U - к пиримидинам. Все нуклеиновые кислоты содержат основания A, C и G; Однако T находится только в ДНК, а U - в РНК.

    Когда были открыты нуклеиновые кислоты?

    В этой статье рассматривается химия нуклеиновых кислот, описываются структуры и свойства, которые позволяют им служить передатчиками генетической информации. Для обсуждения генетического кода см. Наследственность , а для обсуждения роли нуклеиновых кислот в синтезе белка см. Метаболизм .

    Нуклеотиды: строительные блоки нуклеиновых кислот

    Основная структура

    Нуклеиновые кислоты - это полинуклеотиды, то есть длинные цепочечные молекулы, состоящие из ряда почти идентичных строительных блоков, называемых нуклеотидами.Каждый нуклеотид состоит из азотсодержащего ароматического основания, присоединенного к пентозному (пятиуглеродному) сахару, которое, в свою очередь, присоединено к фосфатной группе. Каждая нуклеиновая кислота содержит четыре из пяти возможных азотсодержащих оснований: аденин (A), гуанин (G), цитозин (C), тимин (T) и урацил (U). A и G классифицируются как пурины, а C, T и U вместе называются пиримидинами. Все нуклеиновые кислоты содержат основания A, C и G; Однако T находится только в ДНК, а U - в РНК. Пентозный сахар в ДНК (2'-дезоксирибоза) отличается от сахара в РНК (рибоза) отсутствием гидроксильной группы (OH) на 2'-атоме углерода сахарного кольца.Без присоединенной фосфатной группы сахар, присоединенный к одному из оснований, известен как нуклеозид. Фосфатная группа соединяет последовательные остатки сахара, соединяя 5'-гидроксильную группу одного сахара с 3'-гидроксильной группой следующего сахара в цепи. Эти нуклеозидные связи называются фосфодиэфирными связями и одинаковы в РНК и ДНК.

    Нуклеотиды синтезируются из легкодоступных предшественников в клетке. Рибозофосфатная часть пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов синтезируется из глюкозы через пентозофосфатный путь.Сначала синтезируется пиримидиновое кольцо из шести атомов, которое затем присоединяется к рибозофосфату. Два кольца в пуринах синтезируются, будучи присоединенными к фосфату рибозы во время сборки нуклеозидов аденина или гуанина. В обоих случаях конечный продукт представляет собой нуклеотид, несущий фосфат, связанный с 5'-атомом углерода на сахаре. Наконец, специальный фермент, называемый киназой, добавляет две фосфатные группы, используя аденозинтрифосфат (АТФ) в качестве донора фосфата, с образованием рибонуклеозидтрифосфата, непосредственного предшественника РНК.В случае ДНК 2'-гидроксильная группа удаляется из рибонуклеозиддифосфата с образованием дезоксирибонуклеозиддифосфата. Дополнительная фосфатная группа из АТФ затем добавляется другой киназой с образованием дезоксирибонуклеозидтрифосфата, непосредственного предшественника ДНК.

    Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня

    Во время нормального клеточного метаболизма РНК постоянно производится и расщепляется. Остатки пурина и пиримидина повторно используются несколькими путями восстановления для создания большего количества генетического материала.Пурин спасается в форме соответствующего нуклеотида, тогда как пиримидин спасается как нуклеозид.

    .

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о