НУКЛЕЇНОВІ КИСЛОТИ Приготував л-ст Голик Б.С.

Нуклеїнові кислоти (ДНК та РНК)

Нуклеїнові кислоти – високомолекулярні органічні сполуки, що забезпечують зберігання, реалізацію, зміну та передавання спадкової інформації;високомолеку лярні біополімери мономерами, яких є нуклеотиди. Вперше нуклеїнові кислоти були виявлені в ядрах лейкоцитів і сперматозоїдах лосося, в 1869 році швейцарським біохіміком Фрідріхом Мішером. В иділив речовину названу ним нуклеїном.

Будова нуклеотиду Нуклеїнові кислоти – це біополімери, мономерами в яких є нуклеотиди. До складу нуклеотиду входять: 1. Моносахарид - це може бути рибоза або дезоксирибоза 2. Нітратні основи – аденін, гуанін, тимін(урацил), цитозин 3. Залишок ортофосфатної кислоти. Нуклеозид Пентоза + нітратна основа Нуклеозид + залишок ортофосфатної кислоти НУКЛЕОТИД 1. До складу нуклеотидів усіх РНК входить А, Г, Ц, У (урацил замість азотистої основи тимін). 2. Кожен «крок» подвійної спіралі ДНК становить 3,4 нм і в ньому укладається 10 пар нуклеотидів. Тобто довжина одного нуклеотиду, або відстань між двома сусідніми нуклеотидами вздовж осі ДНК, становить 0,34 нм. 3.Середня молекулярна маса одного нуклеотиду дорівнює 345 умовних одиниць..

Структурні рівні організації НК Первинна структура – лінійна послідовність нуклеотидів в одному ланцюгу. В такій формі НК природі не існують, але саме вона визначає усі її властивості. Вторинна структура – два полінуклеотидні ланцюги, кожний з яких закручений у спіраль вправо навкруги своєї осі. Третинна структура - повна просторова будова єдиної молекули, просторове взаємовідношення вторинних структур одна до одної.

ДНК та РНК У природі існує два типи нуклеїнових кислот: Перший – тимонуклеїнова кислота (дезоксирибонуклеїнова кислота, ДНК), яку було одержано з тимуса теляти. Вуглеводним компонентом ДНК є дезоксирибоза, азотистими основами аденін, тимін, гуанін та цитозин. Другий тип нуклеїнових кислот виділили з дріжджів(рибонуклеїнова кислота, РНК). Її вуглеводним компонентом є рибоза, а азотистими основами – аденін, гуанін, цитозин та урацил/

РНК РНК (рибонуклеїнова кислота) клас нуклеїнових кислот, до складу яких входять залишок фосфорної кислоти, рибоза (на відміну від ДНК, що містить дезоксирибозу) і азотисті основи аденін, цитозин, гуанін і урацил.

Будова РНК Молекула РНК являє собою лінійну спіраль, що складається з залишків рибонуклеотидів. Принцип сполучення нуклеотидів у полінуклеотидний ланцюг тут такий же, як і в молекулі ДНК: залишок рибози одного нуклеотиду зєднується кисневим містком із залишком фосфорної кислоти наступного нуклеотиду. В утворенні кожного нуклеотиду бере участь пуринова чи піримідинова основа, рибоза і фосфорна кислота.

Будова РНК

РНК іРНК (інформаційна або матрична РНК) рРНК (рибосомна РНК) тРНК ( транспортна РНК) іРНК міститься в ядрі й цитоплазмі. Вона переносить інформацію про структуру білка від ДНК до місця синтезу білка.. іРНК тРНК містяться в цитоплазмі клітини. Їхня функція полягає в перенесенні амінокислот до місця синтезу білка – рибосом. тРНК рРНК входить до складу рибосоми, тобто виконує структурну функцію. рРНК

Функції РНК 1. Трансляція тРНК приєднують певні амінокислоти в цитоплазмі і направляються до місця синтезу білка на іРНК де зв`язуються з кодоном і віддають амінокислоту яка використовується для синтезу білка. 2. Інформаційна функція У деяких вірусів РНК виконує подібні функції як ДНК в еукаріотів. Також інформаційну функцію виконує іРНК яка переносить інформацію про білок і є місцем його синтезу. 3. Регуляція генів Деякі типи РНК беруть участь у регулюванні генів збільшуючи чи зменшуючи його активність. Це так звані міРНК (малі інтерферуючі РНК) та мікро- РНК. 4. Каталітична Є так звані ферменти які відносяться до РНК вони називаються рибозими. Ці ферменти виконують різноманітні функції і мають своєрідну будову.

Будова ДНК та РНК До складу нуклеотидів ДНК входять чотири нітратні основи: аденін, тимін, гуанін, цитозин. В РНК містяться всі ті самі нітратні основи, але замість тиміну присутній урацил. Тимін відрізняється від урацилу наявністю метильної групи – СН 3. Молекула РНК на відміну від молекули ДНК, є одноланцюговою. Відмінності в будові ДНК та РНК повязані з їхніми різними біологічними функціями.

Дезоксирибонуклеї́нова кислота́ (ДНК) один із типів природних нуклеїнових кислот.

Порівняння ДНК та РНК ОзнакиДНКРНК МономериНуклеотиди Відмінності у будові мономера: а) нітрогеновмісні основи б) пентоза А, Г, Ц, Т дезоксирибоза А, Г, Ц, У рибоза СтруктураПодвійна спіраль (еукаріоти) Один ланцюг Місце знаходженняЯдро, мітохондрії, пластиди Ядро, цитоплазма, рибосоми, мітохондрії, хлоропласти Розташування у ядріХромосомиЯдерце

Передача спадкової інформації. Реплікація ДНК Реплікація Реплікація – процес матричного синтезу молекули ДНК на матриці – молекулі ДНК. Процес реплікації базується на принципах комплементарності і напівконсервативності. Принцип напівконсервативності Принцип напівконсервативності – у результаті реплікації утворюються дві подвійні дочірні спіралі, кожна з яких зберігає в незмінному вигляді один полінуклеотидний ланцюг материнської ДНК..

Реплікація Схематичне зображення процеса реплікації, цифрами позначені: (1) ланцюг, що відстає, (2) ланцюг-лідер, (3) ДНК-полімераза (Polα), (4) ДНК лігаза, (5) РНК- праймер, (6) ДНК-праймаза, (7) фрагмент Окадзакі, (8) ДНК-полімераза (Polδ), (9) хеліказа, (10) одиночний ланцюг зі зв'язаними білками, (11) топоізомераза

Реалізація генетичної інформації Реалізація генетичної інформації включає такі стадії: транскрипцію – процес синтезу інформації із матриці ДНК на інформаційну РНК (іРНК); процесинґ «дозрівання» матрицевої РНК (мРНК) шляхом вирізання інтронів із іРНК та трансляцію – процес синтезу білка на матриці – молекули іРНК.