НУКЛЕИДОВЫЕ КИСЛОТЫ
Нуклеиновые кислоты — полимеры, мономерами которых являются нуклеотиды.
Нуклеотид состоит из:
1. Азотистого основания
2. Сахара
3. Остатка фосфорной кислоты
| В ДНК каждая цепочка состоит из четырех типов нуклеотидов:
· А (нуклеотид с азотистым основанием Аденин)
· Т(с Тимином)
· Г (с Гуанином)
· Ц (с Цитозином)
ВАЖНО:
две цепочки между собой соединены водородными связями – между нуклеотидами А и Т - 2 водородные связи, между Г и Ц – 3 водородные связи. Когда на базе одной из цепочек ДНК строится РНК, то к нуклеотиду А комплементарно подстраивается не Т, а У (урацил).
|
| РНК | ДНК |
| - одна линейная цепь нуклеотидов (меньше, чем в ДНК), соединенных между собой ковалентными связями | - две спиральные полинуклеотидные цепи, соединенные друг с другом водородными связями |
| РИБОнуклеотид | ДЕЗОКСИнуклеотид |
| 1. Один из четырех типов азотистых оснований: аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц) и урацил (У) 2. Пятиуглеродный моносахарид (углевод) - рибоза 3. Молекула фосфорной кислоты Внутри РНК нуклеотиды отличаются только азотистыми основаниями | 1. Один из четырех типов азотистых оснований: аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц) и тимин (Т) 2. Пятиуглеродный моносахарид (углевод) - дезоксирибоза 3. Молекула фосфорной кислоты Внутри ДНК нуклеотиды отличаются только азотистыми основаниями |
| Функции РНК: | Функции ДНК: |
| 1. Двухцепочная РНК - хранитель генетической информации у ретровирусов, выполняют у них функцию хромосом 2. Информационная/матричная (и-РНК/м-РНК) – 5% от всех РНК клетки - "снимает" и переносит информацию о строении (последовательности аминокислот) и функциях белков от ДНК к месту синтеза белков на рибосомах в цитоплазме 3. Транспортная (т-РНК) – 10% от всех РНК клетки - переносит аминокислоты из цитоплазмы к месту синтеза белка на рибосомы и осуществляет точную ориентацию аминокислоты (по принципу комплементарности) 4. Рибосомальная (р-РНК) – 85% от всех РНК клетки - синтезируется в ядрышке, а содержится в рибосомах. В комплексе с белками образует рибосомы (органоиды клетки, на которых синтезируются белки) | 1. Хранение, воспроизведение и передача наследственной информации следующим поколениям 2. Последовательность нуклеотидов ДНК определяет (кодирует) первичную структуру белков организма 3. Существует в двух формах (хроматин – развернутая цепь ДНК и в комплексе с белками-гистонами образует хромосомы) Эти последовательности индивидуальны и для каждого вида организмов и для отдельных особей |
Реакции матричного синтеза – "старая" цепочка нуклеиновой кислоты является матрицей для синтеза "новой" = порядок нуклеотидов в "старой" цепочке ДНК определяет порядок нуклеотидов в "новой". Благодаря этому наследственная информация дочерних клеток полностью соответствует материнской.
Репликация (удвоение/редупликация) ДНК
| Принципы | Что? | Как? | Зачем? |
| Принципы: антипараллельности + полуконсервативный + комплиментарности | Синтез ДНК на матрице исходной молекулы ДНК | Двойная спираль ДНК раскручивается и водородные связи между комплементарными азотистыми основаниями А-Т и Г-Ц разрываются специальным ферментом (хеликазой). Образуется репликационная вилка. Цепочки нуклеотидов расходятся и к каждой из них по принципу комплементароности подстраиваются нуклеотиды (ферментом ДНК-полимеразой). Далее следует репарация т.е. исправление ошибок: снятие с вновь синтезированных молекул ДНК всех белковых факторов и ферментов. После этого происходит спирализация - образование двух молекул ДНК из одной. | Перед делением клетки содержащаяся в её ядре ДНК удваивается, чтобы генетического материала хватило на две дочерние клетки. |
| Ферменты: хеликаза, ДНК-полимераза, лигаза |
· Принцип антипараллельности - синтез новых цепей ДНК идет антипараллельно: первая (лидирующая) дочерняя цепочка синтезируется непрерывно по мере раскручивания молекулы ДНК, а вторая (отстающая) синтезируется фрагментами, которые затем сшиваются ферментом
· Полуконсервативный принцип - после репликации каждая молекула ДНК содержит одну "материнскую" цепочку и вновь синтезированную "дочернюю"
· Принцип комплементарности (дополнительности) - свойство азотистых оснований объединятся только в определенные пары: А (аденин) - Т (тимин) и Г (гуанин) - Ц (цитозин), из-за соответствия друг другу по химическому составу
+ Правило Чаргаффа (в молекуле ДНК): кол-во А = Т, кол-во Г = Ц, кол-во пуриновых оснований (А и Г) = кол-ву приримидиновых (Т и Ц)