Нуклеиновые кислоты

нет
...

1. Понятие о нуклеотиде 3
2. Виды нуклеотидов 4
3. Строение ДНК 7
4. Комплементарность нуклеотидов 11
5. Строение РНК 12
6. Типы РНК, их функции 16
7. Понятие об АТФ 18
Список использованной литературы 21

нет

Этот процесс называется денатурацией. При восстановлении температурных условий происходит восстановление водородных связей по правилу комплементарности с образованием двойной спирали ДНК. Этот процесс называется гибридизацией.Длина молекул ДНК измеряется в в парах оснований нуклеотидов, тысячах пар оснований – килобазах (кб) и миллионах пар оснований – мегобазах (мб), и эта длина может варьировать от нескольких нуклеотидов до десятков или даже сотен миллиардов пар оснований. Суммарная длина молекулы ДНК человека составляет 3,2*109 пар оснований. Основная масса ДНК эукариот находится в ядрах клеток в составе хромосом в суперскрученном состоянии за счёт взаимодействия с гистонами и другими белками хромосом. Около 5% ДНК находится в митохондриях – самых крупных после ядра органеллах клетки.У прокариот ДНК содержится в хромосоме хромосоме и плазмидах. Если выделить молекулу ДНК из одной клетки человека и развернуть во всю длину, её фактический размер составит около 2м. От других типов молекул нуклеиновые кислоты отличают следующие свойства:репликация – процесс размножения молекул ДНК. Осуществляется с помощью фермента ДНК-полимеразы, способного вести комплементарный синтез ДНК по однонитиевой матрице. При делении клетки процессу образования хроматид из родительской хромосомы предшествует репликация ДНК, которая происходит на синтетической стадии S клеточного цикла. При этом две нити ДНК расходятся, и каждая из них служит матрицей для комплиментарного синтеза новых нитей ДНК.в ДНК хранится вся информация о процессах, связанных с ростом, развитием и жизнедеятельностью организма, в виде сочетаний нуклеотидов. Информация записывается вдоль цепи двойной спирали ДНК (триплетный код) в форме специфической для данного организма последовательности собранных в тройки азотистых оснований. Исходящая от ДНК информация кодирует аминокислотную последовательность синтезируемых белков. В свою очередь последовательность аминокислот в белке определяет специфичность структуры и функции белка. Перевод информации с кода ДНК на двадцатибуквенный код белка осуществляется с помощью рибонуклеиновых кислот.Синтез ДНК в ядре происходит в определённый период митотического цикла в присутствии трифосфатов всех четырёх дезоксинуклеотидов, ионов магния, ДНК-затравки и ДНК-полимеразы. Репликация осуществляется полуконсервативным способом, который заключается в том, что молекула ДНК удваивается путём репликации каждой из двух её цепей. Поэтому куждая двойная спираль ДНК состоит из старой и новой полинуклеотидных цепей.В процессе репликации двуспиральная структура ДНК локально расплетается в нескольких местах одновременно. Из этих мест репликация идёт в обоих направлениях до встречи реплицирующихся участков. Новая цепь синтезируется ДНК-полимеразой и на всех участках соблюдается полярность сборки полимера: считка идёт от 3ˊ конца одной цепи к её 5ˊ концу, а синтезируется комплиментарная цепь в обратном направлении. Для молекулы ДНК характерна структура трех видов — первичная, вторичная и третичная. Первичная  структура  ДНК представлена нуклеотидными цепями, у которых скелетная основа состоит из  чередующиеся  сахарных и фосфатных  групп, соединенных  ковалентными связями, а боковые части представляют собой одно из четырех оснований  и присоединены одна к другой молекулой сахара. Нуклеотиды  располагаются друг за  другом и связываются ковалентно с фосфатом и сахарным остатком, образуя полинуклеотидную цепь.Вторичная структура  была сформулирована Ф. Криком и Д.Уотсоном. Рядом идущие две нити, скрепленные  друг с другом перемычками и свившиеся в  двойную спираль – молекула ДНК.  Обе нити одинаковы по размеру, остатки пар А—Т и Г—Ц располагаются на одинаковом расстоянии.  Двойная спираль имеет упорядоченный характер, так как каждая связь основание — сахар находится на одинаковом расстоянии от оси спирали и повернута на 36°,  причем в каждой из них в зависимости от вида ДНК могут быть до миллионов нуклеотидов.  Порядок чередования нуклеотидов определяет наследственную  информацию, записанную в ДНК и передаваемую следующим поколениям. Третичная структура  ДНК определяется  трехмерной пространственной  конфигурацией молекул, пока изучена  недостаточно.Согласно исследованиям доказано, что ДНК может находиться в двух формах: А (при низкой влажности)  и В (при высокой). Для данных форм были построены молекулярные модели.  Получить информацию из дифракционных картин волокон ДНК было достаточно проблематично, так как у цепи ДНК вдоль оси расположены волокна хаотично, но  была доказана её спиральная  структура. К настоящему моменту исследователи смогли научиться синтезировать в  достаточном количестве и получать в   чистом виде короткие участки ДНК требуемой последовательности, что позволило закристаллизовать участки  молекулы длиной от 4 до 24 п.о. и исследовать эти кристаллы с помощью метода рентгеноструктурного анализа. Исследования  выявили схожесть обеих форм  на гибкую лестницу,   закрученную спирально  вокруг центральной оси.3. Строение, синтез и функции РНКМолекулярная структура РНК близка к таковой ДНК. Но РНК в отличие от ДНК в большинстве случаев бывает одноцепочечной (рисунок 2).Рисунок 2 – Строение молекулы РНКВсе РНК построены из нуклеотидов четырёх оснований: аденина и гуанина (пурины) и цитозина и урацила (пиримидины). Урацил заменяет в РНК тимин ДНК. В качестве пентозы используется рибоза, а не дезоксирибоза. Размеры РНК очень различны. Матричная РНК имеет от нескольких тысяч до десятков тысяч нуклеотидных последовательностей (10-40S), но составляет 1-3% от суммарной РНК в клетке. В состав рибосом входят четыре РНК, с коэффициентами седиментации Сведберга 18S, 5,8S, 28S (синтезируются в ядрышке) и 55S (синтезируются в нескольких хромосомах). В своём составе тРНК содержат 75-80 нуклеотидов, их в клетке более 20 различных форм (для каждой аминокислоты своя тРНК).Молекулы РНК не образуют двойной спирали, но в разных участках одной полинуклеотидной цепи спариваются комплементарные последовательности оснований, что приводит к образованию петель и формированию молекулы. Так молекулы тРНК имеют вторичную структуру в форме трилистника. В состав тРНК входит много метилированных и других необычных нуклеозидов.Информационные (иРНК), или матричные (мРНК), РНК переносят информацию о последовательности нуклеотидов в ДНК, хранящуюся в ядре, к месту синтеза белка. Молекулы транспортных РНК (тРНК) самые короткие и состоят из 76 — 85 нуклеотидов. Транспортные РНК доставляют аминокислоты к месту синтеза белка, причем каждая аминокислота имеет свою тРНК. В рибосомах клеток организма находятся рибосомальная рРНК. В каждой клетке несколько десятков тысяч рибосом. Они расположены не только в цитоплазме, но и в ядре, в митохондриях, в пластидах. В связи с этим различают два типа рибосом – цитоплазматические и локализованные в органеллах. Рибосомы состоят из двух субъединиц: большой и малой. В большую входят одна высокомолекулярная РНК и две низкомолекулярные, в малую субъединицу – одна молекула высокомолекулярной РНК. РНК и белки объединены в рибосомах в нуклеопротеидный тяж. Рибосомальная РНК представляет одинарную цепочку нуклеотидов, однако в результате взаимодействия между отдельными звеньями цепочка частично спирализована. Спирализованные у.частки составляют примерно 70% от всей длины цепочки, они непостоянны, возникают и разрушаются. Рибосомальная РНК синтезируется в ядре, используя в качестве матрицы ядерную ДНК.Все остальные виды РНК также синтезируются в ядре клетки по принципу комплементарности.Значение РНК состоит в том, что они обеспечивают синтез в клетке специфических для нее белков.Конечными продуктами примерно четверти генов человека являются не белки, а рибонуклеиновые кислоты (РНК).В отличие от репликации ДНК, тесно связанной с клеточным делением, трансляция РНК происходит практически во всех ядросодержащих клетках – как делящихся, так и не делящихся.Причём в делящихся клетках она совершается в любой момент митотического цикла, кроме периода репликации ( у эукариот) и собственно деления. У прокариот, видимо нет и этого ограничения: клеточный цикл бывает столь коротким (20-40мин), что репликация и транскрипция происходят одновременно, только на разных участках молекулы ДНК.Транскрипция какого-либо участка ДНК может совершаться не только почти в любой момент цикла, но и многократно. Набор транскрибируемых в клетке участков под действием тех или иных факторов нередко меняется.Первым шагом на пути расшифровки информации в молекуле ДНК является транскрипция – синтез молекул РНК, комплементарных определенным участкам в молекуле ДНК. Транскрипция происходит в ядрах клеток и осуществляется с помощью фермента – РНК-полимеразы. Т.е. участки молекулы ДНК, которые транскрибируются, как раз и являются генами. Молекулы РНК, образующиеся в процессе транскрипции, называются преРНК или первичный РНК-транскрипт. Ряд модификаций преобразует преРНК в информационную или матричную РНК - мРНК. Существенную роль в открытии и изучении матричной РНК внесли исследования Ф. Жакоба и С. Бреннера ещё в в 1961 году на микроорганизмах. При переходе от преРНК к матричной РНК, происходят изменения на концах молекулы. Этот процесс называется полиаденелирование, т.е. присоединение полиА-последовательности к 3’-концу, и кэпирование – присоединение гуанозин-3-фосфата к 5’-концу молекулы преРНК. Стабилизацию матричной РНК и возможность её продвижения к определённым органеллам обеспечивают концевые модификации.