Свойства ДНКНуклеиновые кислоты (1-2%) — природные высокомолекулярные органические соединения, обеспечивающие хранение и передачу наследственной (генетической) информации в живых организмах. 

Состав нуклеиновых кислот.

В состав входят углерод (С), водород (Н), кислород (О), азот (N) и фосфор (Р). Нуклеиновые кислоты представляют собой линейные нерегулярные полимеры, состоящие из мономеров — нуклеотидов. В состав каждого нуклеотида входят азотистое основание, пентоза (рибоза или дезоксирибоза) и остаток фосфорной кислоты (неорганический фосфат). Существует два вида нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК).

Строение ДНК.

Самые крупные биополимеры с молекулярной массой до сотен млн. у. е. Мономеры ДНК — нуклеотиды четырех видов.

Нуклеотиды состоят из нуклеозида (азотистое основание + пентоза) и остатка фосфорной кислоты. Нуклеозиды состоят из азотистого основания и дезоксирибозы.

В состав ДНК входят азотистые основания четырех видов:

пуриновые — аденин (А), гуанин (Г);

пиримидиновые — цитозин (Ц), тимин (Т).

Нуклеозиды соответственно имеют названия: аденозин (А), гуанозин (Г), цитидин (Ц), тимидин (Т).

Нуклеотиды соответственно имеют названия: адениловый (А), гуаниловый (Г). цитидиловый (Ц), тимидиловый (Т) — дезоксирибонуклеотиды.

Нуклеотиды соединены в полинуклеотидную цепь за счет остатков фосфорных кислот, расположенных между дезоксирибозами. В состав полинуклеотидной цепи входит до 30 000 нуклеотидов. Две полинуклеотидные цепи соединены вместе за счет двух и трех водородных связей, возникающих между парами комплиментарных азотистых оснований (А- Т и Г — Ц) в двойную спираль.

Комплементарностъ — пространственное и химическое соответствие между парами нуклеотидов. Последовательность нуклеотидов ДНК в ?-цепи комплементарна последовательности нуклеотидов ?-цепи. Две антипараллельные цепи образуют правовинтовую спираль диаметром 1, 7 нм и шагом 3, 4 нм. Нуклеотиды расположены в двойной спирали друг от друга на расстоянии 0, 34 нм, а на один виток спирали их приходится 10.

Свойства ДНК.

1) способность к репликации. Репликация ДНК (или редупликация) — процесс самовоспроизведения (самоудвоения) макромолекул нуклеиновых кислот, обеспечивающий точное копирование генетической информации и передачу ее от поколения к поколению. Репликация ДНК происходит в период интерфазы перед клеточным делением. Материнская молекула ДНК (количество ДНК в клетке равно 2 с) под действием фермента раскручивается с одного конца, а затем из свободных нуклеотидов по принципу комплементарности на ?-цепи и ?-цепи строятся дочерние полинуклеотидные ?-, ?- цепи. В результате матричных реакций возникают две одинаковые по нуклеотидному составу дочерние молекулы ДНК, в которых одна из цепей старая, а другая — новая (количество ДНК в клетке становится равным 4 с = 2 с • 2);

2) способность к денатурации. Причинами денатурации могут быть: нагревание, соли тяжелых металлов, кислоты, щелочи, ионизирующее излучение.

Функции ДНК.

1) хранение наследственной информации о структуре белков клетки или отдельных ее органоидов. Последовательность нуклеотидов в ДНК определяет порядок расположения аминокислот в белках; одному белку соответствует участок ДНК, называемый геном.

Вместе с белками ДНК входит в состав хроматина, вещества, из которого состоят хромосомы ядра клетки. ДНК содержится в митохондриях, хлоропластах, а также плазмидах внехромосомная ДНК;

2) передача наследственной информации в результате репликации при клеточном делении от материнской клетки дочерним клеткам;

3) реализация наследственной информации (хранящейся в виде генов) в результате матричных реакций биосинтеза через выработку специфических для клетки и организма белков.

Строение РНК.

Менее крупные, чем молекулы ДНК, биополимеры с молекулярной массой от 20-30 тыс. (тРНК) до 1,5 млн. (рРНК) у. е. Мономеры — нуклеотиды четырех видов. Нуклеотиды РНК похожи на нуклеотиды ДНК.

Различия между ними в следующем: азотистое основание тимин в РНК заменено на другое пиримидиновое основание — урацил (У), а вместо дезоксирибозы в составе РНК рибоза. Нуклеозиды РНК имеют названия: аденозин (А), гуанозин (Г), цитидин (Ц), уридин (У); а нуклеотиды РНК: адениловый (А), гуаниловый (Г), цитидиловый (Ц), уридиловый (У).

Нуклеотиды соединены в полинуклеотидную цепь за счет остатков фосфорных кислот, расположенных между рибозами. Молекулы РНК всегда одноцепочечны.

Виды и функции РНК
.

По месту нахождения в клетке среди РНК выделяют: ядерные, цитоплазматические, михондриалъные, пластидные.

По выполняемым функциям среди РНК выделяют:

1) транспортные РНК (тРНК) — одноцепочные, но имеющие трехмерную структуру «клеверный лист», созданную внутримолекулярными водородными связями. Переносят активированные аминокислоты (каждая тРНК свою аминокислоту, всего известно 61 тРНК) к рибосомам при биосинтезе белка в клетке (около 10 % от всех РНК);

2) информационная (матричная) РНК (иРНК, мРНК) — одноцепочная молекула; образуется в результате транскрипции на молекуле ДНК (копирует гены) в ядре и несет информацию о первичной структуре одной белковой молекулы (около 1% от всех РНК);

3) рибосомная РНК (рРНК) — самые крупные одноцепочные молекулы, образующие вместе с белками сложные комплексы, поддерживающие структуру рибосом (90% от всех РНК)


Кстати, один из моих любимых мультиков - Футурама , теперь доступна для просмотра онлайн. Круто не так ли?

Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+