Nukleotid - što je to? Sastav, struktura, broj i slijed nukleotida u DNA lanac

Sav život na planeti je sastavljen od mnogo stanica koje podržavaju naručivanje svoje organizacije na štetu sadržane u jezgri genetske informacije. To je još uvijek prisutna, provodi i prenose kompleksne makromolekularni spojevi - nukleinske kiseline koji se sastoji od monomernih jedinica - nukleotida. nemoguće je precijeniti ulogu nukleinskih kiselina. Stabilnost na njihovu strukturu određenih normalno funkcioniranje organizma, te bilo odstupanja u strukturi neizbježno će dovesti do promjena u staničnoj organizaciji, djelovanje fiziološke procese i vijabilnost stanica općenito.

Koncept nukleotida i njegova svojstva

Svaka molekula DNA ili RNA se sastoji od manjih spojeva monomernih - nukleotida. Drugim riječima, nukleotidi - sastavni dijelovi nukleinskih kiselina, ko-enzima i mnoge druge biološke spojeve, koji su kritični za stanice tijekom svog života.

Glavna svojstva tih esencijalnih tvari su:

• pohrana podataka o strukturi proteina i naslijeđenih osobina;
• Nadzor nad rast i reprodukciju;
• sudjeluje u metabolizmu i mnogih drugih fizioloških procesa u stanici.

Sastav nukleotida

Govoreći o nukleotida, ne možemo živjeti na tako važno pitanje kao i njihova struktura i sastav.

Svaki nukleotid sadrži:

• ostatak šećera;
• dušične baze;
• fosfatna skupina ili ostatak fosforne kiseline.

Možemo reći da je nukleotid - složeni organski spoj. Ovisno o specifičnom sastavu i vrsti dušičnih baza u strukturi pentoza nukleotida nukleinskih kiselina podijeljene u:

• deoksiribonukleinska kiselina ili DNA;
• ribonukleinske kiseline ili RNA.

Pripravak za oslobađanje nukleinske kiseline

Šećerni nukleinska kiselina-pentoza prikazana. To pet atoma šećera u DNA se naziva dezoksiribozom, u RNA - riboze. Svaka molekula ima pentoze pet ugljikovih atoma, od kojih su četiri, zajedno s atomom kisika tvore peteročlani prsten, i peti dio HO-CH2 grupu.

Položaj svaki atom ugljika u molekuli pentoza označene arapskim brojčane oznake s početni (1C „2c” „3C 4C”, 5C '). Budući da se svi procesi od čitanja genetičke informacije s molekulama nukleinskih kiselina imaju stroge usmjerenosti, numeriranje od ugljikovih atoma i njihov raspored u prstenu služi kao pokazivač na ispravnom smjeru.

Hidroksilna skupina na treći i peti ugljikovih atoma (i 3S 5S ') ostatka vezana fosforna kiselina. On određuje kemijsku identitet DNA i RNA u grupi kiselina.

Je prvi ugljikov atom (1 ') s dušikom baza vezana na molekulu šećera.

Pripravak vrsta dušičnih baza

Nukleotidi DNA dušičnim bazama su prikazani četiri vrste:

• adenin (A);
• gvanin (G);
• citozin (C);
• timin (T).

Prva dva pripadaju klasi purina, dvije posljednje - pirimidin. Molekularna težina purin pirimidina je uvijek teže.

Nukleotidi RNA dušik predstavljena baze:

• adenin (A);
• gvanin (G);
• citozin (C);
• uracil (U).

Uracil i timin, pirimidinska baza.

U znanstvenoj literaturi često može naći i druge oznake dušične baze - Latino slova (A, T, C, G, U).

Detaljnije kemijsku strukturu purina i pirimidina.

Pirimidina, naime, citozin, timin i uracil u strukturi predstavljena dva atoma dušika i atoma ugljika koji čine četiri člani prsten. Svaki atom ima svoj broj od 1 do 6.

Purini (adenin i gvanin) sastoji od pirimidina i imidazola ili dva heterocikla. Molekula purinske baze predstavljen četiri atoma dušika i pet ugljikovih atoma. Svaki atom brojevima od 1 do 9.

Dobiveni spoj dušične baze i pentoza ostatka formirane nukleozida. Nukleotid - nukleozida spoj i fosfatna skupina.

Formiranje fosfodiesternim vezama

Važno je razumjeti pitanje kako kombinirati nukleotida u polipeptidni lanac u obliku molekula nukleinske kiseline. To se događa zbog tzv fosfodiesternim vezama.

Interakcija dva nukleotida daje dinukleotid. Stvaranje novih spojeva nastaje kondenzacijom kako između fosfatnog ostatka jednog monomera i drugih hidroksi pentoza fosfatnog veza događa.

Sinteza polinukleotid - ponoviti ponavljanje ove reakcije (nekoliko milijuna puta). Polinukleotid lanac konstruiran tvorbom fosfodiesterskih veza između trećeg i petog ugljkovih šećeri (3S „i 5S”).

Sastavljanje polinukleotid - kompleksan je proces koji se odvija kada je enzim DNA polimeraza, koja osigurava samo rast lanca na jednom kraju (3 „) uz slobodnu hidroksi skupinu.

Struktura DNA molekule

DNA molekula, kao što je protein može biti primarna, sekundarna i tercijarna struktura.

Sekvenca nukleotida u DNA lanca definira svoje primarne strukture. Sekundarna struktura formira zbog vodikovih veza, na osnovi kojih je pojava položen princip komplementarnost. Drugim riječima, u sintezi DNA dvostruke spirale djeluje određeno pravilnost: adenin, timin odgovara drugom krugu, gvanin - citozina i obratno. Para adenin i timin ili citozin-gvanin i nastaju dva u prvom i u drugom slučaju tri vodikovih veza. Takav spoj daje krutina veza nukleotidnih lance i jednakoj udaljenosti između njih.

Znajući slijed nukleotida u DNA lanca pomoću principu komplementarnosti može proširiti ili drugi dodatak.

Tercijarna struktura DNA kompleksa formira trodimenzionalne vezama koje molekulu što je više kompaktan i koji može staviti u mali volumen stanica. Na primjer, E. coli DNA duljina je veća od 1 mm, a dužine stanica - manje od 5 mikrona.

Broj nukleotida u DNA, te je njihov odnos kvantitativno podliježe pravilu Chergaffa (broj purinskih baza uvijek jednak iznosu pirimidina). Razmak između nukleotida - konstanta jednaka 0,34 nm, i njihove molekulske mase.

Struktura molekule RNA

RNA je predstavljen jedan polinukleotidni lanac, tvore kovalentne veze između pentoze (riboze u ovom slučaju) i fosfatne skupine. U dužinu je puno kraći DNK. Sastav vrsta od dušičnih baza u nukleotida i postoje razlike. RNA pirimidinska baza timin umjesto uracila koristi. Ovisno o funkcijama koje obavlja u tijelu, RNA može biti od tri vrste.

• ribozomalnog (rRNA) - općenito će sadržavati od 3.000 do 5.000 nukleotida. Kao nužna strukturna komponenta je uključen u stvaranje aktivnog centra ribosoma, mjestima jedan od najvažnijih procesa u stanice - biosinteza proteina.
• Transport (tRNA) - sastoji se od prosječno 75 - 95 nukleotida, vrši prijenos na mjesto željenog polipeptidnog sintezu amino kiselina na ribosome. Svaki tip tRNA (najmanje 40) ima svoj svojstven samo na to sekvencu nukleotida ili monomera.
• Podaci (RNAi) - u sastavu nukleotida je vrlo bogat. Prijenos genetičke informacije od DNA na ribosome, djeluje kao kalup za sintezu molekule proteina.

Uloga nukleotida u tijelu

Nukleotida u stanici obaviti niz važnih funkcija:

• služe kao građevni blokovi za nukleinske kiseline (nukleotid purina i pirimidina serije);
• sudjeluju u mnogim metaboličkim procesima u stanici;
• dio ATP - glavni izvor energije u stanicama;
• djeluju kao vektori smanjenja ekvivalenata u stanici (NAD +, NADP +, FAD, FMN);
• djeluje kao bioregulatori;
• se može smatrati kao drugi glasnici ekstracelularnog redovito sinteze (npr cAMP ili cGMP).

Nukleotid - monomerna jedinica koja tvori više kompleksnih spojeva - nukleinske kiseline, bez kojih prijenos genetičke informacije, njenog spremanja i reprodukciju. Besplatno nukleotidi su glavne komponente koje sudjeluju u znak energetskih procesa i pratećih stanica i normalno funkcioniranje cijelog organizma.