Νουκλεοτίδιο - τι είναι αυτό; Η σύνθεση, η δομή, τον αριθμό και την ακολουθία των νουκλεοτιδίων στην αλυσίδα του DNA

Όλη η ζωή στον πλανήτη αποτελείται από πολλά κύτταρα που υποστηρίζουν την παραγγελία του οργανισμού τους σε βάρος περιέχονται στον πυρήνα της γενετικής πληροφορίας. Είναι ακόμη παρούσα, εφαρμόζεται και μεταδιδόμενων σύμπλοκο μακρομοριακές ενώσεις - ένα νουκλεϊκό οξύ που αποτελείται από τις μονάδες μονομερούς - νουκλεοτίδια. είναι αδύνατο να υπερεκτιμήσει το ρόλο των νουκλεϊκών οξέων. Σταθερότητα των δομών τους καθορίζονται από την κανονική λειτουργία του οργανισμού, και τυχόν αποκλίσεις στη δομή θα οδηγήσει αναπόφευκτα σε αλλαγές στην κυτταρική οργάνωση, τη δραστηριότητα των φυσιολογικών διεργασιών και την βιωσιμότητα των κυττάρων γενικά.

Η έννοια ενός νουκλεοτιδίου και των ιδιοτήτων της

Κάθε μόριο DNA ή RNA αποτελείται από μικρότερα μονομερών ενώσεων - νουκλεοτιδίων. Με άλλα λόγια, τα νουκλεοτίδια - τα δομικά στοιχεία των νουκλεϊκών οξέων, συν-ένζυμα και πολλές άλλες βιολογικές ενώσεις, οι οποίες είναι κρίσιμες για τη κυττάρου κατά τη διάρκεια της ζωής του.

Οι βασικές ιδιότητες αυτών των βασικών ουσιών περιλαμβάνουν:

• αποθήκευση πληροφοριών σχετικά με τη δομή της πρωτεΐνης και τα κληρονομικά χαρακτηριστικά?
• Ο έλεγχος της ανάπτυξης και αναπαραγωγής?
• συμμετέχουν στο μεταβολισμό και πολλές άλλες φυσιολογικές διεργασίες του κυττάρου.

Η σύνθεση των νουκλεοτιδίων

Μιλώντας για τα νουκλεοτίδια, δεν μπορούμε να σταθώ σε ένα τόσο σημαντικό θέμα όπως η δομή και η σύνθεση τους.

Κάθε νουκλεοτίδιο αποτελείται από:

• κατάλοιπο σακχάρου?
• αζωτούχο βάση?
• φωσφορική ομάδα ή ένα υπόλειμμα φωσφορικού οξέος.

Μπορούμε να πούμε ότι το νουκλεοτίδιο - ένα σύμπλοκο οργανική ένωση. Ανάλογα με τη συγκεκριμένη σύνθεση και τον τύπο των αζωτούχων βάσεων στη δομή πεντόζης νουκλεϊκού οξέος νουκλεοτιδίων υποδιαιρείται σε:

• δεοξυριβονουκλεϊνικό οξύ ή DNA?
• ριβονουκλεϊκό οξύ, ή RNA.

Σύνθεση νουκλεϊκού οξέος

Η ζάχαρη νουκλεϊκό οξύ-πεντόζης παρουσιάζεται. Αυτό σάκχαρο πέντε ανθράκων στο DNA λέγεται δεοξυριβόζη, στο RNA - ριβόζη. Κάθε μόριο έχει πεντόζες πέντε άτομα άνθρακα, τέσσερις εκ των οποίων μαζί με το άτομο οξυγόνου σχηματίζουν ένα πενταμελή δακτύλιο, και το πέμπτο τμήμα του ομίλου HO-CH2.

Η θέση του κάθε ατόμου άνθρακα στο μόριο πεντόζης υποδηλώνεται αραβικό αριθμό με μια προνομιακή (1C «2Γ», 3C «4C», 5C '). Δεδομένου ότι όλες οι διεργασίες την ανάγνωση των γενετικών πληροφοριών με μόρια νουκλεϊκού οξέος έχουν μια αυστηρή κατευθυντικότητα, η αρίθμηση των ατόμων άνθρακα και η διάταξή τους στο δαχτυλίδι χρησιμεύσει ως δείκτης προς τη σωστή κατεύθυνση.

Η υδροξυλομάδα στο τρίτο και πέμπτο άτομα άνθρακα (και 3S «5S») υπόλειμμα συνδεδεμένο φωσφορικό οξύ. Αυτός καθορίζει την χημική ταυτότητα των DNA και RNA σε μια ομάδα οξέων.

Το πρώτο άτομο άνθρακα (1S ') αζωτούχος βάση συνδέεται με το μόριο του σακχάρου.

Είδος βάσεις σύνθεση αζωτούχου

Τα νουκλεοτίδια του DNA βάσεων αζωτούχων αντιπροσωπεύεται από τέσσερα είδη:

• αδενίνη (Α)?
• γουανίνη (G)?
• κυτοσίνη (C)?
• θυμίνη (Τ).

Τα δύο πρώτα ανήκουν στην κατηγορία των πουρινών, τα δύο τελευταία - πυριμιδίνης. Μοριακό βάρος πουρίνης πυριμιδίνης είναι πάντα βαρύτερο.

Τα νουκλεοτίδια RNA αζωτούχες βάσεις αντιπροσωπεύονται:

• αδενίνη (Α)?
• γουανίνη (G)?
• κυτοσίνη (C)?
• ουρακίλη (U).

Ουρακίλη καθώς και θυμίνη, μια πυριμιδινική βάση.

Στην επιστημονική βιβλιογραφία και συχνά μπορεί να βρει άλλες βάσεις ονομασία αζωτούχες - λατινικά γράμματα (Α, Τ, C, G, U).

Μεγαλύτερη λεπτομέρεια η χημική δομή των πουρινών και πυριμιδινών.

Οι πυριμιδίνες, δηλαδή, κυτοσίνη, θυμίνη και ουρακίλη, στη δομή που αντιπροσωπεύεται από τα δύο άτομα αζώτου και τέσσερα άτομα άνθρακα που σχηματίζει έναν εξαμελή δακτύλιο. Κάθε άτομο έχει το δικό της αριθμό από 1 έως 6.

Πουρίνες (αδενίνη και γουανίνη) αποτελείται από πυριμιδίνης και ιμιδαζόλης ή δύο ετερόκυκλοι. Μόριο βάσεις πουρίνης που αντιπροσωπεύεται από τέσσερα άτομα αζώτου και πέντε άτομα άνθρακα. Κάθε άτομο αριθμημένες από 1 έως 9.

Η προκύπτουσα ένωση του αζωτούχου βάσης και ενός πεντόζης υπόλειμμα σχηματίστηκε νουκλεοζίτη. Νουκλεοτίδιο - μια ένωση νουκλεοσίδιο και μία φωσφορική ομάδα.

Ο σχηματισμός των δεσμών φωσφοδιεστέρα

Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε το ζήτημα του πώς να συνδυάσει τα νουκλεοτίδια στην πολυπεπτιδική αλυσίδα για να σχηματιστεί ένα μόριο νουκλεϊκού οξέος. Αυτό συμβαίνει λόγω των λεγόμενων φωσφοδιεστερικούς δεσμούς.

Αλληλεπίδραση των δύο νουκλεοτιδίων δίνει δινουκλεοτίδιο. Σχηματισμός νέων ενώσεων λαμβάνει χώρα με συμπύκνωση όπως μεταξύ του υπολείμματος φωσφορικού από ένα μονομερές και ενός άλλου υδροξυ πεντόζης φωσφοδιεστερικό δεσμό λαμβάνει χώρα.

σύνθεση πολυνουκλεοτιδίων - επανειλημμένη επανάληψη αυτής της αντίδρασης (μερικά εκατομμύρια φορές). Μια αλυσίδα πολυνουκλεοτίδιο κατασκευάζεται δια σχηματισμού δεσμών φωσφοδιεστέρα μεταξύ του τρίτου και του πέμπτου άνθρακες σάκχαρα (3S «και 5S»).

Συναρμολόγηση πολυνουκλεοτίδιο - μια σύνθετη διαδικασία που λαμβάνει χώρα όταν η DNA πολυμεράση ένζυμο, το οποίο παρέχει μόνο την ανάπτυξη της αλυσίδας στο ένα άκρο (3 «) με μία ελεύθερη ομάδα υδροξυλίου.

Η δομή του μορίου του DNA

Ένα μόριο DNA όπως επίσης και η πρωτεΐνη μπορεί να είναι μία πρωτοταγής, δευτεροταγή και τριτοταγή δομή.

Η αλληλουχία των νουκλεοτιδίων στην αλυσίδα του DNA ορίζει πρωτεύον του δομή. Δευτερεύουσα δομή σχηματίζεται λόγω δεσμούς υδρογόνου, βάσει των οποίων αρχή της συμπληρωματικότητας η εμφάνιση που. Με άλλα λόγια, στη σύνθεση της διπλής έλικας του DNA δρα ορισμένων κανονικότητα: αδενίνη, θυμίνη αντιστοιχεί σε ένα κύκλωμα άλλο, γουανίνη - κυτοσίνη και αντιστρόφως. Τα ζεύγη των αδενίνη και θυμίνη ή γουανίνη και κυτοσίνη που σχηματίζεται από το δύο στην πρώτη και στη δεύτερη περίπτωση τρεις δεσμούς υδρογόνου. Μία τέτοια ένωση παρέχει μια σταθερή αλυσίδες νουκλεοτιδίων δεσμός και ίση απόσταση μεταξύ τους.

Γνωρίζοντας την αλληλουχία των νουκλεοτιδίων σε μια αλυσίδα του DNA από την αρχή της συμπληρωματικότητας μπορεί να επεκταθεί δεύτερο ή συμπλήρωμα.

Η τριτοταγής δομή του συμπλόκου DNA σχηματίζεται με τρισδιάστατο ομόλογα, τα οποία μόριο καθιστώντας πιο συμπαγής και ικανή τοποθετήθηκε σε ένα μικρό κύτταρο όγκου. Για παράδειγμα, E. coli μήκος DNA είναι μεγαλύτερο από 1 mm, ενώ το μήκος των κυττάρων - μικρότερη από 5 microns.

Ο αριθμός των νουκλεοτιδίων στο DNA, και είναι ποσοτική σχέση τους υπόκειται στον κανόνα Chergaffa (αριθμός των βάσεων πουρίνης είναι πάντα ίσο με το ποσό της πυριμιδίνης). Η απόσταση μεταξύ των νουκλεοτιδίων - μια σταθερά ίση με 0,34 nm, και το μοριακό τους βάρος.

Η δομή ενός μορίου RNA

RNA αντιπροσωπεύεται από ένα απλό πολυνουκλεοτίδιο αλύσου, που σχηματίζονται με ομοιοπολικούς δεσμούς μεταξύ πεντόζη (ριβόζη στην περίπτωση αυτή) και μια φωσφορική μονάδα. Κατά μήκος είναι πολύ μικρότερη DNA. Η σύνθεση των ειδών των αζωτούχων βάσεων στο νουκλεοτίδιο και υπάρχουν διαφορές. Η πυριμιδίνη RNA βάση θυμίνη αντί ουρακίλη χρησιμοποιούνται. Ανάλογα με τις λειτουργίες που εκτελούνται στο σώμα, RNA μπορεί να είναι τριών τύπων.

• Ριβοσωμικής (rRNA) - θα περιέχει γενικά από 3.000 έως 5.000 νουκλεοτίδια. Ως ένα απαραίτητο δομικό συστατικό εμπλέκεται στο σχηματισμό του ενεργού κέντρου των ριβοσωμάτων, τις τοποθεσίες μιας από τις πιο σημαντικές διαδικασίες στο κύτταρο - βιοσύνθεση πρωτεΐνης.
• Μεταφορές (tRNA) - αποτελείται από ένα μέσο όρο 75 - 95 νουκλεοτίδια, εκτελεί μεταφορά στον τόπο της επιθυμητής σύνθεσης αμινοξέων του πολυπεπτιδίου στο ριβόσωμα. Κάθε τύπος tRNA (τουλάχιστον 40) έχει εγγενή της μόνο σε αυτό μια αλληλουχία νουκλεοτιδίων ή των μονομερών.
• Πληροφορίες (RNAi) - στη σύνθεση νουκλεοτιδίων είναι πολύ διαφορετική. Μεταφορά της γενετικής πληροφορίας από DNA σε ριβοσώματα, ενεργεί ως ένα εκμαγείο για τη σύνθεση του μορίου πρωτεΐνης.

Ο ρόλος των νουκλεοτιδίων στο σώμα

Τα νουκλεοτίδια στο κύτταρο εκτελέσει μια σειρά από σημαντικές λειτουργίες:

• χρησιμοποιούνται ως δομικά στοιχεία για τα νουκλεϊκά οξέα (νουκλεοτίδιο πουρίνης και πυριμιδίνης σειρά)?
• εμπλέκονται σε πολλές μεταβολικές διεργασίες στο κελί?
• μέρος του ΑΤΡ - της κύριας πηγής ενέργειας στα κύτταρα?
• δρουν ως φορείς των αναγωγικά ισοδύναμα στο κύτταρο (NAD +, NADP +, FAD, FMN)?
• λειτουργούν ως bioregulators?
• μπορεί να θεωρηθεί ως δεύτεροι αγγελιαφόροι εξωκυτταρικό τακτική σύνθεσης (π.χ., cAMP ή cGMP).

Νουκλεοτίδιο - μια μονάδα μονομερούς που σχηματίζει πιο σύνθετες ενώσεις - νουκλεϊκά οξέα, χωρίς την οποία η μεταφορά της γενετικής πληροφορίας, την αποθήκευση και την αναπαραγωγή του. Ελεύθερα νουκλεοτίδια είναι τα κύρια συστατικά που εμπλέκονται στις διαδικασίες της ενέργειας σήματος και υποστηρικτικά κύτταρα και τη φυσιολογική λειτουργία του συνόλου του οργανισμού.