Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты

Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты

Виды нуклеиновых кислот. Нуклеиновые кислоты — фосфорсодержащие биополимеры живых организмов, обеспечивающие хранение и передачу наследной инфы. Они были открыты в 1869 г. швейцарским биохимиком Ф. Мишером в ядрах лейкоцитов, сперматозоидов лосося. Потом нуклеиновые Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты кислоты нашли во всех растительных и животных клеточках, вирусах, микробах и грибах.

В природе существует два вида нуклеиновых кислот — дезок-сирибонуклеиновые (ДНК) ирибонуклеиновые (РНК). Различие в заглавиях разъясняется тем, что молекула ДНК Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты содержит пяти-углеродный сахар дезоксирибозу, а молекула РНК— рибозу. В текущее время понятно огромное число разновидностей ДНК и РНК, отличающихся друг от друга по строению и значению в метаболизме.

ДНК находится Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты в большей степени в хромосомах клеточного ядра (99% всей ДНК клеточки), также в митохондриях и хлоропластах. РНК заходит в состав рибосом; молекулы РНК содержатся также в цитоплазме, матриксе пластид и митохондрий.

Нуклеотиды — структурные составляющие нуклеиновых кислот Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты. Нуклеиновые кислоты представляют собой биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды.

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

Существует 5 главных азотистых оснований: аденин, гуанин, урацил, тимин и цитозин. 1-ые два являются пуриновыми; их молекулы состоят из 2-ух колец, 1-ое содержит 5 членов, 2-ое — 6. Последующие три являются пиримидинами и имеют одно пятичленное кольцо.

Ах Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты так смотрится, к примеру, формула тимидилового нуклеотида(тимидин):

Наименования нуклеотидов происходят от наименования соответственных азотистых оснований; и те и другие обозначаются большими знаками: аденин — аденилат (А), гуанин — гуанилат (Г), цитозин — цитидилат (Ц), тимин Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты — тимидилат (Т), урацил — уридилат (У).

Количество нуклеотидов в молекуле нуклеиновых кислот бывает различным — от 80 в молекулах транспортных РНК до нескольких сотен миллионов у ДНК.

ДНК. Молекула ДНК состоит из 2-ух Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты полинуклеотидных, спирально закрученных относительно друг дружку цепочек.

В состав нуклеотидов молекулы ДНК входят четыре вида азотистых оснований: аденин, гуанин, тимин и цитоцин. В полинук-леотидной цепочке примыкающие нуклеотиды связаны меж собой ковалентными Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты связями, которые образуются меж фосфатной группой 1-го нуклеотида и З'-гидроксильной группой пентозы другого. Такие связи именуются фосфодиэфирными. Фосфатная группа образует мостик меж З'-углеродом 1-го пентоз-ного цикла и 5-углеродом последующего. Остов цепей Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты ДНК образован, таким макаром, сахарофосфатными остатками (рис. 1.2).

Хотя в состав ДНК заходит четыре типа нуклеотидов, благодаря различной последовательности их расположения в длинноватой цепочке достигается большущее обилие этих молекул.

Полинуклеотидная цепь ДНК завернута Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты в виде спирали наподобие винтообразной лестницы и соединена с другой, комплементарной ей цепью при помощи водородных связей, образующихся меж адени-ном и тимином (две связи), также гуанином и цитозином (три связи Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты). Нуклеотиды А и Т, Г и Ц именуются комплементарными.

Рис 1.2. Кусок молекулы ДНК (меж А—Т— две водородные связи; меж Г—Ц — три водородные связи).

В итоге у всякого организма число адениловых нуклеотидов Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты равно числу тимидиловых, а число гуаниловых — числу цитидиловых. Эта закономерность получила заглавие «правило Чаргаффа». Благодаря этому свойству последовательность нуклеотидов в одной цепи определяет их последовательность в другой. Такая способность к избирательному Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты соединению нуклеотидов именуется комплемен-тарностью, и это свойство лежит в базе образования новых молекул ДНК на базе начальной молекулы (репликации, т. е. удвоения).

Цепи в молекуле ДНК обратно ориентированы (антипа-раллелъностъ). Так, если Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты для одной цепи мы избираем направление от З'-конца к 5'-концу, то 2-ая цепь с таким направлением будет нацелена обратно первой — от 5-конца к З'-концу, по другому говоря, «голова» одной Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты цепи соединяется с «хвостом» другой и напротив.

В первый раз модель молекулы ДНК была предложена в 1953 г. южноамериканским ученым Дж. Уотсоном и британцем Ф. Кликом на базе данных Э. Чаргаффа Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты о соотношении пуриновых и пиримидиновых оснований молекул ДНК и результатов рентге-но-структурного анализа, приобретенных М. Уилкинсом и Р. Франклин. За разработку двухспиральной модели молекулы ДНК Уот-сон, Вопль и Уилкинс были удостоены в Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты 1962 г. Нобелевской премии.

ДНК — самые большие био молекулы. Их длина составляет от 0,25 (у неких микробов) до 40 мм (у человека). Это существенно больше самой большой молекулы белка, которая в развернутом виде добивается длины Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты менее 100—200 нм. Масса молекулы ДНК составляет 6x10-12 г.

Поперечник молекулы ДНК 2 нм, шаг спирали 3,4 нм; каждый виток спирали содержит 10 пар нуклеотидов. Спиральная структура поддерживается бессчетными водородными связями, возникающими меж комплементарными Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты азотистыми основаниями, и гидрофобными взаимодействиями. Молекулы ДНК эука-риотических организмов линейны. У прокариот ДНК, напротив, замкнута в кольцо и не имеет ни 3-, ни 5-концов.

При изменении критерий ДНК, подобно белкам, может под-. вергаться денатурации Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты, которая именуется плавлением. При постепенном возврате к обычным условиям ДНК ренатурирует.

Функцией ДНК является хранение, передача и проигрывание в ряду поколений генетической инфы. В ДНК хоть какой клеточки закодирована информация обо всех белках Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты данного организма, о том, какие белки, в какой последовательности и в каком количестве будут синтезироваться. Последовательность аминокислот в белках записана в ДНК так именуемым генетическим (триплетным) кодом.

Главным свойством ДНК является ее Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты способность к репликации.

Репликация — это процесс самоудвоения молекул ДНК, происходящий под контролем ферментов. Репликация осуществляется перед каждым делением ядра. Начинается она с того, что спираль ДНК временно раскручивается под действием Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты фермента ДНК-полимеразы. На каждой из цепей, образовавшихся после разрыва водородных связей, по принципу комплементарности синтезируется дочерняя цепь ДНК. Материалом для синтеза служат свободные нуклеотиды, которые есть в ядре (рис. 1.3).

Рис. 1.3.. Схема репликации Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты ДНК

Таким макаром, любая полинуклеотидная цепь играет роль матрицы для новейшей комплементарной цепи (потому процесс удвоения молекул ДНК относится к реакциям матричного синтеза). В итоге выходит две молекулы ДНК, у каждой Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты из которых ' одна цепь остается от родительской молекулы (половина), а другая — вновь синтезированная. При этом одна новенькая цепь синтезируются сплошной, а 2-ая — поначалу в виде маленьких фрагментов, которые потом сшиваются в длинноватую цепь Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты особым ферментом—ДНК-лигазой. В итоге репликации две новые молекулы ДНК представляют собой точную копию начальной молекулы.

Био смысл репликации заключается в четкой передаче наследной инфы от материнской клеточки к дочерним Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты, что и происходит при делении соматических клеток.

РНК. Строение молекул РНК почти во всем сходно со строением молекул ДНК. Но имеется и ряд существенных различий. В молекуле РНК заместо дезоксирибозы в состав нуклеотидов заходит Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты рибоза, заместо тимидилового нуклеотида (Т) — уридило-вый (У). Главное отличие от ДНК заключается в том, что молекула РНК представляет собой одну цепь. Но ее нуклеотиды способны создавать водородные связи меж Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты собой (к примеру, в молекулах тРНК, рРНК), но в данном случае идет речь о внутри-цепочечном соединении комплементарных нуклеотидов. Цепочки РНК существенно короче ДНК.

В клеточке существует некоторое количество видов РНК, которые различаются по величине Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты молекул, структуре, расположению в клеточке и функциям:

  1. Информационная (матричная) РНК(иРНК). Этот вид более разнороден по размерам и структуре. иРНК представляет собой незамкнутую полинуклеотидную цепь. Она синтезируется в ядре при Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты участии фермента РНК-полимеразы, комплементарна участку ДНК, на котором происходит ее синтез. Невзирая на относительно низкое содержание (3—5% РНК клеточки), она делает самую важную функцию в клеточке: служит в качестве матрицы для синтеза Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты белков, передавая информацию об их структуре с молекул ДНК. Каждь|й белок клеточки кодируется специфичной иРНК, потому число их типов в клеточке соответствует числу видов белков.
  2. Рибосомная РНК (рРНК). Это одноцепочечные Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты нуклеиновые кислоты, образующие в комплексе с белками рибосомы — орга-неллы, на которых происходит синтез белка. Рибосомные РНК синтезируются в ядре. Информация об их структуре закодирована в участках ДНК, которые размещены в области вторичной перетяжки Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты хромосом. Рибосомные РНК составляют 80% всей РНК клеточки, так как в клеточке имеется неограниченное количество рибосом. Рибосомные РНК владеют сложной вторичной и третичной структурой, образуя петли на комплементарных участках, что приводит к Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты самоорганизации этих молекул в сложное по форме тело. В состав рибосом заходит три типа рРНК у прокариот и четыре типа рРНК у эукариот. 3. Транспортная (трансферная) РНК(тРНК).Молекула тРНК состоит в среднем из Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты 80 нуклеотидов. Содержание тРНК в клеточке — около 15% всей РНК. Функция тРНК — перенос аминокислот к месту синтеза белка. Число разных типов тРНК в клеточке невелико (20—60). Они все имеют схожую пространственную компанию. Благодаря внутрицепочечкым водо Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты-родным связям молекула тРНК приобретает соответствующую вторичную структуру, именуемую клеверным листам. Трехмерная же модель тРНК смотрится чуть по другому. В тРНК выделяют четыре петли: акцепторную (служит местом присоединения аминокислоты), антикодоновую (выяснит кодон в Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты иРНК в процессе трансляции) и две боковые.

Источник : Н.А. Лемеза Л.В.Камлюк Н.Д. Лисов "Пособие по биологии для поступающих в Университеты"


himioterapiya-osobenno-effektivna-u-bolnih-melkokletochnim-rakom-legkogo.html
himiya-biologiya-ekologiya-geografiya-publichnij-doklad.html
himiya-fullerenov-doklad.html