Nyukleotidi - ni kitu gani? muundo, muundo, idadi na mpangilio wa nyukleotidi katika mlolongo DNA

maisha yote juu ya sayari linajumuisha seli nyingi kuwa msaada mpangilio wa shirika lao kwa gharama zilizomo katika kiini cha habari maumbile. Bado ni sasa, kutekelezwa na kupitishwa misombo tata macromolecular - asidi nucleic yenye vitengo monoma - nyukleotidi. haiwezekani kukadiria nafasi ya asidi nucleic. Utulivu wa miundo yao kuamua na kazi ya kawaida ya viumbe, na kupotoka yoyote katika muundo inevitably kusababisha mabadiliko katika shirika za mkononi, shughuli ya michakato ya kimwili na uwezekano wa seli kwa ujumla.

dhana ya nyukleotidi na tabia yake ya

Kila molekuli ya DNA au RNA imeundwa misombo ndogo monomeric - nyukleotidi. Kwa maneno mengine, nyukleotidi - matofali ya ujenzi wa asidi nucleic, ushirikiano Enzymes na mengine mengi misombo ya kibiolojia, ambayo ni muhimu kwa kiini wakati wa maisha yake.

mali kuu ya vitu hivi muhimu ni pamoja na:

• Uhifadhi wa taarifa juu ya mfumo wa protini na sifa kurithi;
• Udhibiti wa ukuaji na uzazi;
• kushiriki katika metaboli na mengine mengi michakato ya kisaikolojia katika kiini.

muundo wa nyukleotidi

Akizungumza wa nyukleotidi, hatuwezi kukaa juu ya suala muhimu kama vile muundo wao na insha.

Kila nyukleotidi lina:

• sukari mabaki;
• nitrojeni msingi;
• phosphate kikundi au mabaki ya asidi fosforasi.

Tunaweza kusema kwamba nyukleotidi - tata hai kiwanja. Kulingana na muundo maalum na aina ya besi nitrojeni katika nyukleotidi pentose muundo asidi nucleic imegawanyika katika:

• asidi deoksiribonyuklei au DNA;
• asidi ribonucleic, au RNA.

Muundo asidi nucleic

nucleic asidi pentose sukari zimetolewa. Hii sukari tano kaboni katika DNA huitwa deoxyribose, katika RNA - ribose. Kila molekuli ina pentoses atomi tano carbon, nne ambayo pamoja na chembe oksijeni kuunda pete tano membered, na sehemu ya tano ya kundi HO-CH2.

nafasi ya kila chembe ya kaboni katika molekuli pentose imeonyeshwa Kiarabu numeral na mkuu (1 C, 2C ', 3C', 4C ', 5C'). Kwa kuwa michakato yote ya kusoma vya maelezo ya jeni na molekuli nucleic asidi na directivity kali, nambari ya atomi kaboni na mpangilio wao katika pete kutumika kama pointer mwelekeo sahihi.

Kundi hydroxyl cha tatu na ya tano atomi kaboni (na 3S '5S') masharti asidi fosforasi mabaki. Yeye huamua utambulisho kemikali ya DNA na RNA na kundi la amino.

kwanza carbon chembe (1S ') nitrojeni msingi masharti ya molekuli ya sukari.

Aina besi utungaji nitrojeni

Nyukleotidi wa misingi ya nitrojeni DNA kuwakilishwa na aina nne:

• adenini (A);
• guanini (G),
• cytosine (C);
• thaimini (T).

miwili ya kwanza ni ya darasa la purines, mbili za mwisho - pyrimidine. Masi uzito purine pyrimidine daima nzito.

Nyukleotidi RNA besi nitrojeni kuwakilishwa:

• adenini (A);
• guanini (G),
• cytosine (C);
• uracil (U).

Uracil pamoja na thaimini, pyrimidine msingi.

Katika maandiko ya kisayansi na mara nyingi unaweza kupata nyingine wajibu nitrojeni besi - herufi za Kilatini (A, T, C, G, U).

undani zaidi muundo wa kemikali ya purines na pyrimidines.

Pyrimidines, yaani, cytosine, thaimini na uracil, katika muundo inawakilishwa na mbili atomi nitrojeni na atomi nne carbon kutengeneza sita membered pete. Kila chembe ina idadi yake mwenyewe kutoka 1 hadi 6.

Purines (adenini na guanini) ina pyrimidine na imidazoli au heterocycles mbili. Molekuli purine besi inawakilishwa na atomi nitrojeni nne na atomi kaboni tano. Kila chembe kuhesabiwa kuanzia 1 mpaka 9.

kusababisha kiwanja cha nitrojeni msingi na mabaki pentose sumu nucleoside. Nyukleotidi - kiwanja nucleoside na kundi phosphate.

malezi ya vifungo phosphodiester

Ni muhimu kuelewa suala la jinsi ya kuchanganya nyukleotidi katika mlolongo polipeptidi kuunda nucleic asidi molekuli. Hii hutokea kwa sababu ya kile kinachoitwa dhamana phosphodiester.

Mwingiliano wa nyukleotidi mbili anatoa dinucleotide. Malezi ya misombo mpya hutokea condensation kama kati ya phosphate mabaki ya monoma moja na mwingine hydroxy pentose phosphodiester dhamana hutokea.

Polynucleotide awali - mara kwa mara marudio ya athari hizi (milioni chache mara). mlolongo polynucleotide ni ujenzi na kutengeneza vifungo phosphodiester kati ya tatu na ya tano carbon sukari (3S 'na 5S').

Mkutano polynucleotide - mchakato tata ambayo hufanyika wakati enzyme DNA polima, ambayo inatoa tu ukuaji mlolongo katika moja ya mwisho (3 ') kwa bure hydroxy kikundi.

Muundo wa molekuli ya DNA

Molekuli ya DNA pamoja na protini inaweza kuwa ya msingi, sekondari na elimu ya juu muundo.

mpangilio wa nyukleotidi katika mlolongo DNA amefafanua yake ya msingi muundo. muundo wa sekondari ni sumu kutokana na vifungo hidrojeni, msingi ambayo tukio kuweka kusaidiana kanuni. Kwa maneno mengine, moja katika matumizi ya DNA mbili helix vitendo utaratibu fulani: adenine, thaimini inalingana na mzunguko mwingine, guanini - cytosine na kinyume chake. Jozi ya adenine na thaimini au guanini na cytosine hutengenezwa na mbili katika kwanza na katika mwisho vifungo hidrojeni kesi tatu. Kama kiwanja hutoa imara minyororo dhamana nyukleotidi na umbali sawa kati yao.

Kujua mpangilio wa nyukleotidi katika mlolongo DNA na kanuni ya kusaidiana inaweza kupanuliwa pili au kuongeza.

muundo wa elimu ya juu ya DNA tata ni sumu kwa dhamana pande tatu, ambayo Molekyuli kuifanya zaidi kompakt na uwezo kuwekwa katika seli ndogo kiasi. Kwa mfano, E. coli DNA urefu ni zaidi ya 1 mm, wakati urefu kiini - ya chini ya 5 microns.

idadi ya nyukleotidi katika DNA, na ni uhusiano wao kiasi ni chini ya utawala Chergaffa (idadi ya besi purine daima sawa na kiasi cha pyrimidine). umbali kati ya nyukleotidi - mara kwa mara ni sawa na 0.34 nm, na uzito wao Masi.

muundo wa molekuli ya RNA

RNA inawakilishwa na mlolongo moja polynucleotide, lililoundwa na dhamana covalent kati pentose (ribose katika kesi hii) na phosphate moiety. Urefu ni mfupi sana DNA. aina ya muundo wa misingi ya nitrojeni katika nyukleotidi na kuna tofauti. RNA pyrimidine msingi thaimini badala ya uracil kutumika. Kulingana na kazi iliyofanywa katika mwili, RNA inaweza kuwa ya aina tatu.

• Ribosomal (rRNA) - kwa jumla huwa kutoka 3,000 hadi nyukleotidi 5,000. Ipasavyo miundo sehemu ni kushiriki katika malezi ya kituo cha kazi ya ribosomu, maeneo ya moja ya michakato muhimu katika seli - protini biosynthesis.
• Usafiri (tRNA) - lina wastani wa 75 - 95 nyukleotidi, hufanya uhamisho kwa nafasi ya taka amino acid polipeptidi awali ya ribosomu. Kila aina ya tRNA (angalau 40) ina asili yake tu hiyo mpangilio wa nyukleotidi au monomers.
• habari (RNAi) - katika nyukleotidi utungaji ni tofauti sana. Uhamisho wa maelezo ya jeni kutoka DNA kwa ribosomu, vitendo kama kigezo kwa ajili ya awali ya protini molekuli.

nafasi ya nyukleotidi katika mwili

Nyukleotidi katika kiini kufanya idadi ya majukumu muhimu:

• hutumika kama matofali ya ujenzi kwa asidi nucleic (nyukleotidi purine na pyrimidine mfululizo);
• ni kushiriki katika taratibu nyingi metabolic katika kiini,
• sehemu ya ATP - nishati kuu chanzo katika seli;
• kutenda kama wadudu wa kupunguza equivalents katika kiini (NAD +, NADP +, FAD, FMN);
• kutenda kama bioregulators;
• inaweza kuchukuliwa kama wajumbe wa pili seli ya awali ya mara kwa mara (kwa mfano, cAMP au cGMP).

Nyukleotidi - monoma kitengo aina zaidi misombo tata - asidi nucleic, na bila ya uhamisho wa maelezo ya jeni, uhifadhi wake na kucheza tena. Free nyukleotidi ni sehemu kuu ya kushiriki katika mchakato wa signal nishati na kusaidia seli na kazi ya kawaida ya viumbe wote.