Суббота, 03 Декабрь 2016, 03:23

Биология в лицее

 Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ                 

                               Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation 




Вы вошли как Гость | Группа "Гости"Приветствую Вас Гость | RSS | Главная | Вопросы теории | Мой профиль | Регистрация | Выход | Вход


Нуклеиновые кислоты. Строение и функции. АТФ

Основные вопросы теории

Нуклеиновые кислоты (от лат. nucleus – ядро) – азотфосфорсодержащие органические соединения, гетерополимеры, обеспечивающие хранение и реализацию наследственной информации. Нуклеиновые кислоты открыл Ф. Мишер в 1868 г. (лейкоциты, сперматозоиды). Они могут находиться в ядре, цитоплазме, митохондриях, пластидах.

Нуклеиновые кислоты – биополимеры, мономер – нуклеотид.

Азотистые основания

пурины

пиримидины

2 кольца

1 кольцо

А (аденин)

Ц (цитозин)

Г (гуанин)

Т (тимин)

У (урацил)

азотистое основание + пентоза = нуклеозид

 

 

 

 

 

ДНК

ДНК – двойная спираль пар комплементарных, антипараллельных, полинуклеотидных цепей.

Мономер – дезоксирибонуклеотид: фосфат, дезоксирибоза, азотистые основания: А, Т, Ц, Г.

Уровни организации молекулы ДНК

1. Первичная структура – полинуклеотидная цепь (10нуклеотидов): 3,5-фосфодиэфирная связь (между С3-атомом одной молекулы дезоксирибозы и С5-атомом следующей).

2. Вторичная структура – двойная спираль. Две полинуклеотидные цепи удерживаются посредством водородных связей между азотистыми основаниями параллельных цепей. Для постоянства шага спирали каждая пара включает одно пуриновое и одно пиримидиновое основание (2+1=3 кольца), причем между А и Т – 2 водородные связи, между Ц и Г – 3 водородные связи.

Цепи антипараллельны, т.к. одна образуется в направлении от 5→3, а другая от 3→5(А. Тодд, 1950 г.).

Цепи комплементарны из-за спаривания оснований: А=Т; Ц≡Г. Последовательность оснований одной цепи автоматически определяет последовательность оснований другой цепи.

Правило Э. Чаргаффа (1951 г.): сумма пуриновых оснований (А, Г) в ДНК всегда равна сумме пиримидиновых (Ц, Т). Количество А равно количеству Т, а количество Г равно количеству Ц.

В 1953 г. Д. Уотсон и Ф. Крик расшифровали структуру ДНК. Шаг спирали – 3,4 нм, между нуклеотидами – 0,34 нм, в каждом шаге – 10 нуклеотидов, диаметр спирали – 2 нм.

3. Третичная структура ДНК – нуклеопротеиды – соединение ДНК с белками.

При соединении ДНК с белками-гистонами степень спирализации молекулы ДНК повышается – возникает суперспираль ДНК, толщина которой возрастает, а длина сокращается. Выделяют 4 уровня компактизации ДНК:

  1. Нуклеосомный (двойная спираль ДНК + 8 гистонов).
  2. Нуклеомерный (спираль из нуклеосомной нити (6–8 нуклеосом в глобулу с образованием фибриллы – соленоид).
  3. Хромомерный (петли фибрилл объединены скрепками из негистоновых белков).
  4. Хромонемный (петли в стопки – хроматин, при суперспирализации – хроматиды).

При изменении условий ДНК, подобно белкам, может подвергаться денатурации, называемой плавлением. При возврате к нормальным условиям ДНК ренатурирует (репарация).

Репликация (редупликация) – самоудвоение ДНК

С помощью фермента геликазы спираль ДНК раскручивается из-за разрыва водородных связей. На каждой из цепей по принципу комплементарности синтезируется новая цепь ДНК из свободных нуклеотидов ядра. Это осуществляет фермент ДНК-полимераза, который движется в направлении 5→3. Поскольку цепи антипараллельны, ДНК-полимераза непрерывно строит лишь одну новую цепь. Другая строится короткими участками, которые потом сшивает фермент ДНК-лигаза.

Функции ДНК

Хранение, передача, воспроизведение генетической информации в ряду поколений. ДНК содержит информацию о первичной структуре белка.


РНК

РНК  – биополимер, мономер – рибонуклеотид: фосфат, рибоза, азотистые основания (А, У, Г, Ц); меньше М и размеры (70–4500 нуклеотидов).

По структуре РНК

одноцепочные

двуцепочные

перенос информации о структуре белков, участие в синтезе белков

хранители генетической информации у ретровирусов

ядрышко, рибосомы, цитоплазма, митохондрии, хлоропласты

 

 

 

 

 

Виды РНК

1. иРНК (мРНК): 3-5% РНК клетки. Перенос из ядра к рибосомам генетической информации о последовательности аминокислот в белке. 75-3000 нуклеотидов.

2. рРНК: 80-90% РНК клетки. Составляет в комплексе с белками рибосому. Участие в синтезе белка. Кодируется особыми генами ядрышкового организатора. 150-4500 нуклеотидов.

3. тРНК: 10-15% РНК клетки. Доставляет аминокислоты к месту синтеза белка и осуществляет точную ориентацию аминокислоты на рибосоме. 70-100 нуклеотидов.

4. рибозим РНК-фермент катализирует собственную подготовку к трансляции.


АТФ

АТФ – органическое соединение – нуклеотид: аденозин (аденин+рибоза) + остатки фосфорной кислоты (Ф), соединенные макроэргической связью (~).

АТФ образуется в процессе клеточного дыхания в митохондриях (окислительное фосфорилирование) и в процессе фотосинтеза в хлоропластах (фотофосфорилирование).

АТФ – вещество-макроэрг, т. к. два концевых остатка фосфорной кислоты в АТФ связаны между собой макроэргической связью.

При гидролитическом отщеплении одной фосфатной группы выделяется 30,6 кДж.

аденозин-Ф~Ф~Ф + Н2О

аденозин-Ф~Ф + Ф + 30,6 кДж

АТФ

 

АДФ

При последующем отщеплении фосфатной группы выделяется 30,6 кДж.

аденозин-Ф~Ф + Н2О

аденозин-Ф +Ф + 30,6 кДж

АДФ

 

АМФ

При отщеплении последней фосфатной группы выделяется 13,8 кДж.

аденозин-Ф + Н2О

Аденозин + Ф + 13,8 кДж

АМФ

 

 

Функции: АТФ – универсальный носитель энергии клетки.


Меню сайта

Календарь

«  Декабрь 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031

Статистика


Онлайн всего: 3
Гостей: 3
Пользователей: 0

Наш опрос

Как часто вы посещаете сайт "Биология в лицее"?
Всего ответов: 7910

Мини-чат



Поиск




Курсы валют на Банкир.Ру