Nukleotīdu - kas tas ir? Sastāvs, struktūra, skaits un secība no nukleotīdiem ar DNS ķēdē

Visa dzīve uz planētas sastāv no daudzām šūnām, kas atbalsta secību savas organizācijas, tajā ietverto kodolā ģenētiskās informācijas rēķina. Tas joprojām ir klāt, īsteno un pārraida sarežģītas lielmolekulāri savienojumi - nukleīnskābes, kas sastāv no monomēra vienību - nukleotīdus. tas nav iespējams pārvērtēt nozīmi nukleīnskābes. Stabilitāte un to struktūru nosaka normālai darbībai organisma, un jebkuras novirzes struktūrā neizbēgami izraisīs izmaiņas šūnu organizācijā, fizioloģisko procesu aktivitātes un šūnu dzīvotspējas kopumā.

Jēdziens nukleotīdu un tā īpašībām

Katrs no DNS molekula vai RNS ir veido mazāku monomēra savienojumu - nukleotīdu. Citiem vārdiem sakot, nukleotīdi - celtniecības bloki nukleīnskābes, sadarbības fermentu un daudzi citi bioloģiski kompaundi, kas ir ļoti svarīgi šūnu savas dzīves laikā.

Galvenās īpašības šīm būtiskajām vielām ietver:

• informācijas uzglabāšanai par proteīna struktūrā un mantotajām īpašībām;
• Kontrole pār augšanas un vairošanās;
• piedalās vielmaiņā un daudzas citas fizioloģiskās procesiem šūnā.

Sastāvs nukleotīdu

Runājot nukleotīdi, mēs nevaram kavēties par tik svarīgu jautājumu kā to struktūru un sastāvu.

Katrs nukleotīdu sastāv no:

• cukura atlikums;
• slāpekli saturošu bāzi;
• fosfāts grupa vai atlikums no fosforskābes.

Mēs varam teikt, ka nukleotīdu - komplekss organisks savienojums. Atkarībā no konkrētā sastāvu un slāpekļa bāzes nukleotīdu pentose nukleīnskābes struktūra sadalītas veida:

• dezoksiribonukleīnskābes vai DNS;
• ribonukleīnskābes, vai RNS.

Sastāvs Nukleīnskābes

Nukleīnskābes-pentose cukurs ir iesniegts. Šis piecu oglekļa cukurs DNS tā tiek saukta dezoksiribozes, in RNS - riboze. Katra molekula ir pentoses pieci oglekļa atomiem, no kuriem četri kopā ar skābekļa atomu veido piecu locekļu gredzenu, un piektā daļa HO-CH2 grupu.

Katras oglekļa atoma stāvoklis molekulā pentose apzīmē Arabic skaitli ar prime (1C ", 2C", 3C ", R4c ', 5C"). Tā kā visas procesi reading ģenētiskās informācijas ar nukleīnskābes molekulas, kas ir stingra Directivity, tad no oglekļa atomiem numerācija un to izvietojums gredzenu kalpot kā rādītāju uz pareizā virzienā.

Hidroksilgrupa uz trešā un piektā oglekļa atomu (un 3S "5S"), kura pievienota fosforskābe atlieku. Viņš nosaka ķīmisko identitāti DNS un RNS grupai skābēm.

Pirmais oglekļa atoms (1S ') slāpekļa bāze pievienota cukura molekulas.

Sugas kompozīcija slāpekļa bāzes

Nukleotīdi DNS slāpekļa bāžu pārstāv četrām sugām:

• adenīna (A);
• guanīna (G);
• citozīns (C);
• timīns (T).

Pirmais divi pieder klasei purīnu, pēdējās divas - pirimidīna. Molekulārais svars purīna pirimidīna vienmēr ir smagāks.

Nukleotīdi RNS slāpekļa bāzes pārstāvji:

• adenīna (A);
• guanīna (G);
• citozīns (C);
• uracila (U).

Uracila kā arī timīns, pirimidīna bāzi.

Zinātniskajā literatūrā, un bieži vien var atrast citus apzīmējums slāpekļa bāzēm - latīņu burti (A, T, C, G, U).

Detalizētāk ķīmiskā struktūra purīnu un Pirimid īna.

Pirimid īna, proti, citozīns, timīns un uracila, struktūrā pārstāv diviem slāpekļa atomiem un četriem oglekļa atomiem, kas veido sešu locekļu gredzenu. Katrs atoms ir savs numurs no 1 līdz 6.

Purīnu (adenīna un guanīna) sastāv no pirimidīna un imidazola vai diviem heterociklu. Molekula purīna bāzes pārstāv četrus slāpekļa atomus un pieciem oglekļa atomiem. Katrs atoms numurētas no 1 līdz 9.

Iegūtais Savienojums saskaņā ar slāpekļa bāzes un pentose nogulsnes nukleozīdu. Nukleotīdu - nukleozīdu savienojums un fosfāta grupa.

No phosphodiester zīmju veidošana

Ir svarīgi saprast jautājumu, kā apvienot nukleotīdiem polipeptīda ķēdi, lai veidotu nukleīnskābes molekulu. Tas notiek tāpēc, ka tā saukto phosphodiester obligācijām.

Mijiedarbība divas nukleotīdu dod dinukleotīds. Jauni savienojumi notiek ar kondensācijas kā starp fosfāta atlikuma viena monomēra un kādu citu hidroksilgrupas pentose phosphodiester bond notiek.

Polinukleotìds sintēze - atkārtota atkārtošanās šīs reakcijas (daži miljoni reizes). Polinukleotīds ķēde ir veidota, veidojot phosphodiester saites starp trešo un piekto oglekļa atomiem cukuru (3S "un 5S").

Montāža polinukleotīds - komplekss process, kas notiek, kad ferments DNS polimerāze, kas nodrošina tikai ķēdes augšanu vienā galā (3 '), ar brīvu hidroksilgrupu.

Struktūra DNS molekulas

DNS molekula, kā arī proteīns var būt primārā, sekundārā un terciārā struktūra.

No nukleotīdu secība, kas DNS ķēdē definē tās galveno struktūru. Secondary struktūra veidojas, pateicoties ūdeņraža saites, pamatojoties uz kuru iestāšanās kas komplementaritātes principu. Citiem vārdiem sakot, sintēzē DNS dubultspirāles spirāles darbojas noteiktu pareizību: adenīns, timīns atbilst circuit otras, guanīna - citozīnu un vice versa. Pārus adenīna un timīna vai guanīna un citozīnu ir veidota no divām personām pirmajā un otrajā gadījumā trīs ūdeņraža saites. Šāds savienojums nodrošina stabilu bond nukleotīdu ķēdes un vienādu attālumu starp tiem.

Zinot nukleotīdu sekvenci, kas ir DNS ķēdē ar komplementaritātes principu var pagarināt otrais vai papildināt.

Terciārā struktūra DNS kompleksa veido trīsdimensiju obligācijām, kas molekula padarot to vairāk kompakts un spēj ievieto maza tilpuma šūnā. Piemēram, E. coli DNS garums ir lielāks par 1 mm, bet šūnu garumā - no mazāk nekā 5 mikroniem.

No nukleotīdus DNS skaits, un tas ir to kvantitatīvo attiecības ir pakļauts noteikumam Chergaffa (skaits no purīna bāzu vienmēr ir vienāds ar summu no pirimidīna). Attālums starp nukleotīdiem - konstante ir vienāda ar 0,34 nm, un to molekulmasa.

Struktūra RNS molekulas

RNS ir pārstāvēta ar vienu polinukleotīda ķēdē, ko veido kovalento saišu starp pentose (ribozes šajā gadījumā) un fosfāta atlikumiem. Garumā tas ir daudz īsāks DNS. Sugu sastāvs slāpekļa bāzēm nukleotīdu un pastāv atšķirības. RNA pirimidīna bāzi timīns instead of uracila izmantots. Atkarībā no veicamajām funkcijām organismā, RNS var būt trīs veidu.

• ribosomas (rRNS) - parasti satur no 3000 līdz 5000 nukleotīdu. Kā nepieciešams konstrukcijas sastāvdaļa ir iesaistīta veidošanos aktīvajā centrā ribosomas, atrašanās vietu vienu no svarīgākajām procesiem cell - olbaltumvielu biosintēzi.
• Transport (tRNS) - sastāv no vidēji par 75 - 95 nukleotīdiem, veic pārvietošanu uz vietu vēlamajā aminoskābju polipeptīda sintēzi ribosomu. Katrs no tRNS tips (vismaz 40) tai ir raksturīgs tikai tai nukleotīdu sekvenci vai monomēru.
• Informācija (RNAi) - in nukleotīdu sastāvs ir ļoti dažāds. ģenētiskās informācijas nodošana no DNS ribosomas, darbojas kā veidni sintēzei proteīna molekulas.

Loma nukleotīdu organismā

Nukleotīdu šūnā veic vairākas svarīgas funkcijas:

• tiek izmantoti kā materiālu nukleīnskābēm (nukleotīdu purīna un pirimidīna sērija);
• tiek iesaistīti daudzos vielmaiņas procesus šūnā;
• daļa no ATP - galvenais enerģijas avots šūnām;
• darbojas kā vektori samazinot ekvivalentus šūnā (NAD +, NADP +, FAD, FMN);
• darbojas kā bioregulators;
• var uzskatīt par otrā vēstneši ekstracelulārā regulāru sintēzi (piemēram, nometnes vai cGMP).

Nukleotīdu - monomēra vienība, kas veido sarežģītākas - nukleīnskābes, bez kura nodošana ģenētiskās informācijas, tā uzglabāšanas un atskaņošanas. Bezmaksas nukleotīdi ir galvenie komponenti, kas iesaistītas signāla enerģijas procesu un atbalsta šūnu un normālu funkcionēšanu visa organisma.