Нуклеиновые кислоты

Автор: admin | 03-07-2018

Реферат на тему:
нуклеиновые кислоты
нуклеиновые кислоты (лат. nucleus — ядро ). Эти вещества впервые было обнаружено и выделено из ядер клеток. Есть два вида нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновая (ДНК) и рибонуклеиновая (РНК). Основное количество ДНК сосредоточена в хромосомах клетки и лишь небольшое ее количество содержится в митохондриях и пластидах.
игры на андроид

РНК содержится в ядрышках, а также в цитоплазме.
Молекула ДНК — это очень долгий полинуклеотидную цепь, длина его может достигать десяти миллиметров. Так, считают, что суммарная длина молекул ДНК 46 хромосом одной клетки человека составляет 170-180 см. Соответственно очень большая и молекулярная масса ДНК (сотни миллионов условных единиц).
Каждая молекула ДНК состоит из двух соединенных между собой цепей нуклеотидов. В состав каждого нуклеотида входят азотистое основание, дезоксирибоза и фосфорная кислота. Всего в ДНК есть четыре вида азотистых оснований: аденин (А), гуанин (Г), тимин (Т) и цитозин (Ц) (рис. 1).
Рис. 1. Схема строения молекулы ДНК (/) и ее спиральной структуры (II):
1 — остаток фосфорной кислоты 2 — дезоксирибоза, 3 — азотистые основания
Нуклеотиды отличаются только азотистыми основаниями. Название нуклеотидов также связана с названием нуклеозидов (соединений азотистых оснований из пентоз) этих оснований. Например, нуклеотид, содержащий аденин, образуется присоединением остатка фосфорной кислоты к аденозиновых нуклеозида (аденин + рибоза или дезоксирибоза), называется адениловых. Соответственно образуются нуклеотиды гуанозинового, уридинового, цитидинового и тимидинового нуклеозидов.
Две цепи, состоящие из десятков и сотен нуклеотидов, скручиваются между собой и образуют двойную спираль. Диаметр этой спирали составляет 2 o 10 ~ 9 м (2 нм), а расстояние между соседними нуклеотидами — 3,4 o 10 ~ 10 м (0,34 нм, 1 нм = 10 ~ 9 м). Размер витка спирали (шаг спирали) составляет 3,4 o 10 ~ 9 м (3,4 нм), в нем размещается 10 пар нуклеотидов.
Азотистые основания одной цепи соединены с основами второй цепи с помощью водородных связей в следующем порядке: аденин одной цепи соединен с тимином второй цепи; гуанин соединен так же с цитозином. Сочетание других типов в норме никогда не возникают. Это объясняется тем, что между такими парами нуклеотидов, как Аден С — тимин и гуанин — цитозин, существует особый тип связи, который получил название комплементарной (принцип комплементарности; лат. Complementum — дополнение). При этом между А и Т образуется два водородных связи, а между Г и Ц — три. Зная последовательность сообщения нуклеотидов одной цепи молекулы ДНК, можно установить порядок размещения нуклеотидов другого. Например, если в одной цепи последовательность нуклеотидов будет А-А-А-Ц-Т-Т-Д-Г-Г, то на соответствующем участке второй цепи последовательность обязательно будет Т-Т-Т-Д-А-А — Ц-Ц-Ц.
Двойная спираль молекулы ДНК способна раскручиваться, при этом водородные связи разрываются и отдельные цепи ДНК отходят друг от друга. Иногда такое разъединение цепей происходит не по всей длине молекулы, а лишь на определенном участке. Цепи ДНК могут снова спирализуватися, восстанавливая свою предыдущую структуру.
Редупликация (лат. duplicatio — удвоение), репликация (англ. replica — отпечаток) ДНК — процесс самовоспроизведения макромолекул нуклеиновых кислот, обеспечивающих точное копирование генетической информации и передачи ее из поколения в поколение. Самоудвоения молекулы ДНК происходит в период интерфазы перед делением клеток. При этом молекула ДНК раскручивается и с одного конца спираль разделяется на отдельные цепи. У каждого из них с свободных нуклеотидов, которые есть в ядре клетки, начинается синтез второй цепи ДНК. Этот синтез происходит по принципу комплементарности. В результате вместо одной молекулы ДНК образуются две молекулы того же нуклеотидного состава, как и начальная. Одна цепь в каждой новообразованной молекуле ДНК происходит от начальной молекулы (материнский цепь), а второй синтезируется заново (дочерней). Как процесс разделения молекулы ДНК на две цепи, так и процесс синтеза новых цепей осуществляется за счет действия ряда ферментов (ДНК-полимеразы, ДНК-лигазы).
Молекула РНК имеет простую структуру. Она состоит из одного полинуклеотидной цепи, который тоже содержит много нуклеотидов четырех видов — гуаниловый, цитидиловий, адениловый и уридиловый (в молекуле РНК вместо основы тимина содержится азотистое основание урацил, которая по структуре близка к тимина). К нуклеотидов РНК входит не дезоксирибоза, а рибоза. Молекулы РНК значительно меньше, чем молекулы ДНК, и имеют гораздо меньшую молекулярную массу, которая редко превышает 100 тыс. У. о. Существует несколько видов РНК, различающихся по структуре и функциям. Так, рибосомальной РНК (р-РНК) содержатся в рибосомах, транспортные РНК (тРНК), наибольшие по размеру, участвуют в транспортировке аминокислот к месту синтеза белков, информационные, или матричные РНК (и-РНК, или м-РНК), синтезируются на участке одной из цепей ДНК и передают информацию о структуре белка из ядра клетки к рибосом.
нуклеиновые кислоты составляют в клетке 1-2% (5-8% от сухого остатка). Нуклеиновые кислоты — это биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды. Нуклеотид состоит из: 1) азотистого основания (пуриновых или пиримидиновых) 2) углевода пентозы (рибозы или дезоксирибозы) 3) фосфатной группы (рис. 2).
азотистые основания вместе с дезоксирибозой или рибозой составляет нуклеозид, а после присоединения к нуклеозида фосфатной группы формируется нуклеотид (рис. 3).
В дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК) есть такие пуриновые основания, как аденин и гуанин и пиримидиновые основания — тимин и цитозин. В рибонуклеиновой кислоте (РНК) вместо тимина является урацил. ДНК — это двойная цепь, в котором азотистые основания сочетаются по принципу комплементарности (взаимодополняемости), т. е. аденин соединяется с тимином, а гуанин с цитозином.
РНК отличается тем, что состоит из однотяжевого цепи, тогда как ДНК — из двойного. Второй разницей отличие в пиримидиновых основаниях (вместо тимина — урацил). Третье отличие — в пентозах: в ДНК является дезоксирибоза, тогда как в РНК — рибоза.
Функции нуклеиновых кислот — сохранение, воспроизведение в точных копиях и передача генетической информации в ряду клеточных поколений. ДНК расположена преимущественно в ядре и содержит код (информацию) на синтез белка — порядок размещения аминокислот в полипептидной цепи, а также регулирует процессы транскрипции — «переписывание» информации с ДНК на информационную РНК. Различают три вида РНК: информационную (иРНК), или матричную (мРНК), которая служит матрицей для синтеза белка, транспортную (тРНК), используемый для переноса аминокислот к рибосом и рибосомальной (рРНК). Последняя входит в состав рибосом, на которых непосредственно происходит сбор полипептидной цепи.
Рис. 2. Строение молекул веществ, из которых состоят нуклеиновые кислоты
Рис. 3. Строение нуклеозида, нуклеотида и половины «ступеней», из которых состоят молекулы ДНК
Рис. 4. Структура ДНК: 1 — соединение нуклеотидов за принципомкомплементарного спаривания азотистых оснований (А — адениновых, Г — гуанинових, Т — тиминових, Ц — цитозинових нуклеотиды), 2 — «двойная спираль», 3 — пространственная структура ДНК
Список использованной литературы
1. Кнорре Д. Г., Мызина С. Д. Биологическая химия. — М., 2003.
2. Марри Р, Греннера Д, Мейес П, Родуэлл В. 1993. Биохимия человека. — М., 1993.
3. Флорентьев ВЛ. Биохимия. — М., 2004.

Комментарии закрыты.