Nukleotid - mi ez? Az összetétele, szerkezete, száma és sorrendje nukleotidok a DNS-lánc

Minden élet a bolygón áll számos sejtek, amelyek támogatják a rendelési szervezetük rovására tartalmazott a sejtmagban a genetikai információt. Ez még mindig jelen van, végrehajtott és továbbított komplex makromolekuláris vegyületek - nukleinsav, amely a monomer egységek - nukleotid. lehetetlen túlbecsülni a szerepét nukleinsavak. Stabilitás a szerkezetek által meghatározott normális működését a szervezet, és minden eltérés a szerkezet elkerülhetetlenül vezet változások celluláris szervezet aktivitásának az élettani folyamatok és a sejtek életképességét általában.

A koncepció egy nukleotid és tulajdonságai

Mindegyik molekula DNS vagy RNS alkotja kisebb monomer vegyületek - nukleotid. Más szóval, a nukleotidok - építőkövei nukleinsavak, koenzimek és sok más biológiai vegyületek, amelyek kritikusak a sejt élete során.

A fő tulajdonságok e fontos anyagok a következők:

• tárolása információt a fehérje szerkezete és öröklött tulajdonságok;
• Felett növekedését és szaporodását;
• részt vesz az anyagcsere és sok más élettani folyamatok a sejtben.

A kompozíció a nukleotidok

Apropó nukleotidok, akkor nem lakik ilyen fontos kérdésben, mint a szerkezetét és összetételét.

Minden nukleotid áll:

• cukor maradék;
• nitrogéntartalmú bázis;
• foszfát csoportot, vagy egy foszforsav.

Azt mondhatjuk, hogy a nukleotid - egy komplex szerves vegyület. Attól függően, hogy az adott készítmény és típusa nitrogéntartalmú bázisok a nukleotid pentóz nukleinsav szerkezete oszlik:

• dezoxiribonukleinsav vagy DNS;
• ribonukleinsav, vagy RNS.

Összetétel nukleinsav

A nukleinsav-pentóz cukor kerül bemutatásra. Ez az öt szénatomos cukor a DNS ez az úgynevezett dezoxiribóz, RNS-ben - ribóz. Mindegyik molekula pentózok öt szénatomot tartalmaz, amelyek közül négy az oxigénatommal együtt, amelyhez kapcsolódnak, öt-tagú gyűrűt, és az ötödik része a HO-CH 2-csoport.

A helyzete minden egyes szénatomja a molekulában pentóz jelölt arab szám egy elsődleges (1C „2C”, 3C „4C”, 5C '). Mivel az összes folyamat még olvassa a genetikai információ a nukleinsav molekulák egy szigorú irányítottságot, a számozás az szénatomot és azok elrendezése a gyűrű szolgál egy mutatót a megfelelő irányba.

A hidroxil-csoportot a harmadik és az ötödik szénatomot (és 3S „5S”) kapcsolódik foszforsav maradék. Ő határozza meg a kémiai azonosságát DNS-t és RNS-t, hogy egy csoport savak.

Az első szénatom (1S ") nitrogéntartalmú bázis kapcsolódik a cukormolekula.

Faj készítmény nitrogéntartalmú bázisok

Nukleotidja DNS nitrogéntartalmú bázisok képviselik négy faj:

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

Az első két osztályába tartoznak purin, az utolsó két - pirimidin. Molekulatömegű purin pirimidin mindig nehezebb.

Nukleotidok RNS nitrogéntartalmú bázisok képviselik:

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

Uracil valamint timin, egy pirimidin bázissal.

A tudományos irodalomban és gyakran talál más megjelölés nitrogéntartalmú bázisok - latin betűkkel (A, T, C, G, U).

Részletesebben a kémiai szerkezete purinok és pirimidinek.

Pyrimidines, nevezetesen, citozin, timin és uracil, a szerkezet által képviselt két nitrogénatom és négy szénatomot tartalmazó képező hat tagból álló gyűrűt. Minden atom van saját száma 1-6.

A purinok (adenin és a guanin) áll pirimidin és imidazol-vagy két heterociklusos gyűrűt. Molekula purin bázisok által képviselt négy nitrogénatomot és öt szénatomot tartalmaz. Mindegyik atomot számozott 1-9.

Az így kapott vegyület, nitrogéntartalmú bázis és egy pentóz maradékot képződött nukleozid. Nukleotid - egy nukleozid-vegyület és egy foszfát-csoport.

A formáció foszfodiészter-kötések

Fontos, hogy megértsük azt a kérdést, hogyan lehet kombinálni a nukleotidok a polipeptid lánc révén egy nukleinsav-molekula. Ez történik, mivel az úgynevezett foszfodiészter kötések.

Kölcsönhatás két nukleotid ad dinukleotid. Kialakulását az új vegyületek történik kondenzációjával, mint közötti foszfátgyöke egyik monomer és a másik hidroxil- pentóz foszfodiészter kötés nem fordul elő.

Polinukleotid szintézis - ismétlődő megismétlése ezt a reakciót (néhány millió alkalommal). Egy polinukleotid lánc által épített foszfodiészter kötések között a harmadik és ötödik szénatomot cukrok (3S „és 5S”).

Összeszerelés polinukleotid - egy komplex folyamat, amely akkor történik, amikor a DNS-polimeráz enzim, amely csak a lánc növekedési egyik végén (3 „) egy szabad hidroxilcsoportot.

A szerkezet a DNS-molekula

Egy DNS-molekula, valamint a fehérje lehet primer, szekunder és tercier szerkezetét.

A nukleotidok szekvenciája a DNS-lánc határozza meg az elsődleges szerkezete. Másodlagos szerkezet képződik miatt hidrogénkötések, amelyek alapján az előfordulása megállapított komplementaritás elve. Más szóval, a szintézis a DNS kettős hélix jár bizonyos rendszerességgel: adenin, timin megfelel egy másik áramkör, guanin - citozin és fordítva. Pairs az adenin és timin, vagy a guanin és a citozin vannak kialakítva a két első és az utóbbi esetben három hidrogénkötések. Egy ilyen vegyület egy szilárd kötés nukleotid láncok és egyenlő távolság közöttük.

Ismerve a nukleotidok szekvenciáját egy DNS lánc a komplementaritás elvét ki lehet terjeszteni, illetve kiegészítésére.

A harmadlagos szerkezetét a DNS-komplex képződik háromdimenziós kötések, amelyek molekula hogy az kompaktabb és képes helyezni egy kis térfogatú cellában. Például, az E. coli DNS-hossza nagyobb, mint 1 mm, míg a cella hossza - kisebb, mint 5 mikron.

A nukleotidok száma a DNS, és ez a mennyiségi viszony függ a szabály Chergaffa (száma purin bázisok mindig egyenlő a pirimidin mennyiségéhez). A távolság a nukleotidok közötti - állandó egyenlő 0,34 nm, és a molekulatömegük.

A szerkezet egy RNS-molekula

RNS-t képviseli egyetlen polinukleotid lánc által alkotott kovalens kötések közötti pentóz (ribóz ebben az esetben), és egy foszfát-molekularész. A hossza sokkal rövidebb DNS-t. A faj összetétele a nitrogéntartalmú bázisok a nukleotid és vannak különbségek. Az RNS-pirimidin bázis timin helyett uracil használt. Attól függően, hogy a betöltött funkciók a szervezetben, RNS lehet három.

• Riboszómális (rRNS) - tartalma általában 3000 és 5000 nukleotid. Mivel szükséges szerkezeti komponens részt vesz a kialakulását az aktív centrum a riboszómák, a helyszínen az egyik legfontosabb folyamatokat a sejtben - fehérje bioszintézise.
• Transport (tRNS) - áll, átlagosan 75-95 nukleotid, elvégzi transzfer a hely, a kívánt aminosavat tartalmazó polipeptid szintézis riboszóma. Minden típusú tRNS (legalább 40) a benne rejlő csak rá egy nukleotid szekvencia, vagy monomerek.
• Információ (RNSi) - nukleotid összetétele nagyon változatos. A genetikai információ átadását a DNS-től a riboszómák, működik, mint egy sablon szintézise a fehérjemolekula.

A szerepe nukleotidok a szervezetben

Nukleotidok a cellában végezhető számos fontos funkciója van:

• használják építőkövei nukleinsavak (nukleotid purin és pirimidin-sorozat);
• részt vesznek számos anyagcsere folyamatok a sejtben;
• része az ATP - a fő energiaforrás a sejtekben;
• vektoraiként hatnak redukáló ekvivalensek a sejtben (a NAD +, NADP +, FAD, FMN);
• hatnak bioregulators;
• lehet tekinteni, mint a második messengerek sejten kívüli rendszeres szintézist (például, cAMP vagy cGMP).

Nukleotid - monomer egységet képező több komplex vegyületek - nukleinsavak, amely nélkül a genetikai információ átadását, a tárolási és a lejátszás. Szabad nukleotidok a fő alkatrészek a jel energia folyamatok és támogató sejtek és a normális működéséhez az egész szervezetre.