Днк схема нуклеотида

Днк схема нуклеотида

 

Лекция 2. Молекулярная структура нуклеиновых кислот

 

Хронология открытий, подготовивших создание Уотсоном и Криком модели двойной спирали ДНК

1869 г. Обнаружен нуклеин. Современное название -хроматин. Фридрих Мишер — швейцарский врач.

1889 г. Нуклеин разделен на нуклеиновую кислоту и белок. Появился термин «нуклеиновая кислота». Рихард Альтман.

1900 г. Все азотистые основания были описаны химиками.

1909 г. В нуклеиновых кислотах обнаружены фосфорная кислота и рибоза. Левин

1930 г. Найдена дезоксирибоза. Левин.

1938 г. Рентгеноструктурный анализ показал, что расстояние между нуклеотидами в ДНК 3,4 А. При этом азотистые основания уложены стопками. Уильям Астбюри, Флорин Белл.

1947 г. С помощью прямого и обратного титрования установлено, что в ДНК есть водородные связи между группами NH и С=О. Гулланд

1953 г. С помощью кислотного гидролиза ДНК с последующей хроматографией и количественным анализом установлены закономерности: А/Т=1; Г/Ц=1; (Г+Ц)/ (А+Т)=К — коэффициент специфичности, постоянен для каждого вида. Эрвин Чаргафф.

Правила Чаргаффа. В ДНК всегда А/Т=1; Г/Ц=1; (Г+Ц)/(А+Т)=К -коэффициент специфичности, постоянен для каждого биологического вида.

 

Днк схема нуклеотидаПринципы строения ДНК

1. Нерегулярность. Существует регулярный сахарофосфатный остов, к которому присоединены азотистые основания. Их чередование нерегулярно.

2. Антипараллельность. ДНК состоит из двух полинуклеотидных цепей, ориентированных антипа-раллельно, т.е. идущих навстречу друг другу. 3′-конец одной цепи расположен напротив 5-конца другой.

3. Комплементарность (дополнительность). Каждому азотистому основанию одной цепи соответствует строго определенное азотистое снование другой цепи. Соответствие их друг другу задается химической структурой оснований. Пурины — более длинные основания, и поэтому для сохранения равномерной толщины двойной цепи они могут связываться только с более короткими пиримидинами. Пурин и пиримидин в паре образуют водородные связи. В паре А-Т две водородные связи, в паре Г-Ц — три.

4.  Наличие регулярной вторичной структуры. Две комплементарные, антипараллельно расположенные полинуклеотидные цепи образуют правые спирали с общей осью.

 

Формы двойной спирали ДНК

 

Существуют несколько форм двойной спирали ДНК.

Днк схема нуклеотидаВ основной — В-форме на виток приходится 10 комплементарных пар.

Z – форма. В – форма. А — форма.

 

Плоскости азотистых оснований перпендикулярны оси
спирали. Соседние комплемен-тарные пары повернуты   друг относительно друга на 36о. Диаметр спирали 20Å, причем пуриновый нуклеотид занимает
12Å, а пиримидиновый — 8Å.

 

А-форма — 11 пар азотистых оснований на виток.     Плоскости азотистых оснований отклонены от нормали к оси спирали на 20°. Отсюда следует наличие внутренней пустоты диаметром 5Å. Высота витка 28Å. Такие же параметры у гибрида из одной цепи ДНК и одной цепи РНК.

 С-форма — шаг спирали 3lÅ, 9,3 пар оснований на виток, угол наклона к перпендикуляру 6°.

Все три формы — правозакрученные спирали.

Есть еще несколько форм правых спиралей и всего одна левая спираль (Zформа). Высота витка в Z-форме -44.5Å, на виток приходится 12 пар нуклеотидов. Ни А-, ни Z— формы не могут существовать в водном растворе без дополнительных воздействий (белки или суперспирализация).

 

Нуклеиновые кислоты являются нерегулярными полимерами, мономеры которых — нуклеотиды

 

Днк схема нуклеотидаНуклеотид = нуклеозид + фосфорная кислота = азотистое основание + пентоза+ фосфорная кислота.

В РНК пентоза — рибоза.

В ДНК — дезоксирибоза.

Днк схема нуклеотида 

 

 

Нуклеотиды соединяются друг с другом в полимерную цепочку с помощью фосфодиэфирных связей. Азотистые основания не принимают участия в соединении нуклеотидов одной цепи.

 

 

 

 

 

 

 

 

Днк схема нуклеотидаСуществует два класса азотистых оснований. Пурины: аденин (А) и гуанин (Г) — содержат два гетероцикла. Пиримидины: тимин (Т), цитозин (Ц) и урацил (У) — содержат один гетероцикл.

 

 

 

 

 

 

ФункцииДНК

 

1. ДНК является носителем генетической информации.

Функция обеспечивается фактом существования генетического кода.

2.        Воспроизведение и передача генетической информации в поколениях клеток и организмов.

Функция обеспечивается процессом репликации.

3.        Реализация генетической информации в виде белков, а также любых других соединений, образующихся с помощью белков-ферментов.

Функция обеспечивается процессами транскрипции и трансляции.

 

Oтличия между ДНК и РНК

 

 

ДНК

РНК

 Сахар

Дезоксирибоза

Рибоза

Азотистые основания

А, Т, Г, Ц

А, У, Г, Ц

Количество цепей в молекуле

99.99% двойная спираль 0.01% одноцепочечная

99.99% одноцепочечная 0.01% двухцепочечная

Форма молекулы

Все одноцепочечные – кольцевые. Большинство двухцепочечных линейные, часть — кольцевые.

Линейные молекулы

 

Виды РНК

 

Виды РНК

Размер в нуклеотидах

gРНК – геномные РНК

10000-100000

mРНК – информационные (матричные) РНК

100-100000

tPHK – транспортные РНК

70-90

rPHK – рибосомные РНК

несколько дискретных классов от 100 до 500000

sPHK – малые РНК

100-300

 

 

Задания для студентов

Выполните данные там задания. Просмотрите размещённые там видеофильмы.

 



Источник: kineziolog.su


Добавить комментарий