Биологические полимеры- нуклеиновые кислоты

и РНК.
Рассмотреть связь строения и выполняемой функции нуклеиновых кислот -

ДНК и РНК.

лейкоцитов (гноя) вещество, содержащее азот. Дал название веществу «нуклеин».
Русский химик

Ф.Левен установил, что кроме нуклеин содержит фосфорную кислоту и сахар дезоксирибозу.
1889 год: Р.Вагнер определил, что в состав нуклеина входит нуклеиновая кислота и белок. Предложил термин «нуклеиновые кислоты»

макромолекулы ДНК, «одетые» белками-гистонами, образуют хромосомы;
Внеядерная ДНК:
*

В митохондриях — митохондриальная ДНК;
* В хлоропластах;
* В вирусах (ДНК-содержащие вирусы).

Локализация РНК
В ядре (синтез и-РНК);
В цитоплазме клетки: т-РНК, рибосомальная РНК;
В вирусах (РНК-содержащщие вирусы);
В матриксе митохондрий и хлоропластов: т-РНК, р-РНК.

В природе существуют нуклеиновые кислоты 2-х типов:

- ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота);
- РНК (рибонуклеиновая кислота).
Полимерная молекула ДНК состоит из миллионов мономеров — дезоксирибонуклеотидов:

Полимер РНК представляет собой одноцепочечную

молекулу.

количеству пиримидиновых оснований (Т+Ц),

количество аденина равно количеству тимина [А=Т, А/Т=

1]; количество гуанина равно количеству цитозина [Г=Ц, Г/Ц=1];

(Г+Ц)+(А+Т)=100

образованию водородных связей.
Комплиментарные структуры подходят друг к другу как «ключ

с замком»

(А+Т)+(Г+Ц)=100%
+Т)+(Г+Ц)=100%

Первичная — последовательность нуклеотидов в каждой из двух

нитей молекулы. Соединены ковалентной связью между остатком фосфорной кислоты и дезоксирибозой.
Вторичная — две спирально закрученные полинуклеотидные цепочки, соединённые друг с другом за счёт водородных связей по принципу комплементарности между азотистыми основаниями: * Т = А; * Г ≡ Ц ..

белками-гистонами, аминокислотными остатками, в результате образуется хроматин. Молекула ДНК уменьшается

в длине и в объёме. Существенно возрастает устойчивость ДНК.

общей оси
цепи комплементарны,
азотистые основания находятся внутри молекулы ДНК,
снаружи

находится сахаро-фосфатный скелет;

диаметр спирали - 2 нм,
каждые 10 п.н. составляют один виток спирали,
расстояние между нуклеотидами – 0,34 нм,
один виток спирали – 3,4 нм

структура имеет кольцевую форму. В структуре этого вида отсутствуют белки

и не формируется хроматин.

информации

в синтезе белка.
Транспортные РНК (т-РНК) - это самые маленькие по

размерам РНК. Они связывают АК и транспортируют их к месту синтеза белка.

Информационные РНК (и-РНК) - они в 10 раз больше тРНК. Их функция состоит в переносе информации о структуре белка от ДНК к месту синтеза белка.

Рибосомные РНК (р-РНК) - имеют наибольшие размеры молекулы, входят в состав рибосом.

в ядре.

Вторичная структура — двуспиральные стебли. Локализация — в цитоплазме клеток,

матриксе хлоропластов и митохондрий.

тыс. нуклеотидов. Структура третичная. Комплекс с рибосомными белками. Локализация

- цитоплазма клеток, матриксе хлоропластов и митохондрий.

белка от ДНК к месту синтеза белка в цитоплазме на

рибосомах;
*определение аминокислотной последовательности первичной структуры белковой молекулы.

т-РНК: транспорт аминокислот на рибосомы для синтеза белка (в клетке имеется около 40 видов т-РНК).

р-РНК:
* необходимый структурный компонент рибосом, обеспечивая их функционирование: взаимодействие рибосомы и т-РНК, связывание рибосомы и и-РНК;
* синтез белковых молекул.

дезоксинуклеотид
4 типа азотистых оснований: аденин, тимин, гуанин, цитозин.
Комплементарные пары: аденин-тимин,

гуанин-цитозин
Местонахождение – ядро, пластиды, митохондрии
Функции – хранение, передача, реализация, изменение наследственной информации
Сахар - дезоксирибоза

РНК
Состоит из 1цепочки
Мономер – рибонуклеотид
4 типа азотистых оснований: аденин, гуанин, цитозин, урацил
Комплементарные пары: аденин-урацил, гуанин-цитозин
Местонахождение – ядро, цитоплазма
Функции –перенос наследственной информации, транспорт амк, входит в состав рибосом
Сахар - рибоза

основание – аденин



2-Углевод –рибоза



3-Остаток фосфорной кислоты-
А

Ф

Е 40 кДЖ

А

Ф

Ф

Ф

При расщеплении одной макроэргической связи выделяется 40 кДЖ , образуется АДФ и Н3РО4

А

Ф

Ф

Е 40 кДЖ

А

Ф

Ф

При расщеплении одной связи выделяется
40 кДЖ , образуется АМФ и Н3РО4

А

Ф

80 кДЖ и 2 молекулы Н3РО4
АТФ+ Н2О=АДФ+Н3РО4+40кДЖ
АДФ+Н2О= АМФ+Н3РО4+40 кДЖ
АТФ+2Н2О=

АМФ+2Н3РО4+80 кДЖ

Эти реакции обратимы, т.е. молекула АМФ восстанавливается до АДФ
АМФ+Н3РО4+Н2О=АДФ
Молекула АДФ восстанавливается до АТФ
АДФ+Н3РО4+Н2О=АТФ