Niwcleotid - beth yw hyn? Mae cyfansoddiad, strwythur, nifer a dilyniant o niwcleotidau yn y gadwyn DNA

Mae pob bywyd ar y blaned yn cynnwys llawer o gelloedd sy'n cefnogi archebu eu sefydliad ar draul a gynhwysir yn y cnewyllyn yr wybodaeth enetig. Mae'n dal yn bresennol, eu gweithredu a'u drosglwyddir cyfansoddion macromoleciwlaidd cymhleth - asid niwclëig sy'n cynnwys unedau monomer - niwcleotidau. ei bod yn amhosibl i oramcangyfrif rôl asidau niwclëig. Bydd Sefydlogrwydd eu strwythurau a bennir gan y weithrediad arferol y organeb, ac unrhyw wyriadau yn y strwythur yn arwain yn anochel at newidiadau mewn trefniadaeth cellog, gweithgaredd o brosesau ffisiolegol a hyfywedd celloedd yn gyffredinol.

Mae'r cysyniad o niwcleotid a'i nodweddion

Mae pob moleciwl o DNA neu RNA yn cynnwys cyfansoddion monomeric llai - niwcleotid. Mewn geiriau eraill, mae'r niwcleotidau - blociau adeiladu asidau niwclëig, cyd-ensymau a llawer o gyfansoddion biolegol eraill, sy'n hanfodol i gell yn ystod ei oes.

Y prif briodweddau sylweddau hanfodol hyn yn cynnwys:

• storio gwybodaeth am strwythur y protein a nodweddion etifeddol;
• Rheolaeth dros y tyfu ac atgenhedlu;
• cymryd rhan yn y metaboledd a llawer o brosesau ffisiolegol eraill yn y gell.

Mae cyfansoddiad y niwcleotidau

Wrth siarad o niwcleotidau, ni allwn fynd ar fater mor bwysig â'u strwythur a chyfansoddiad.

Mae pob niwcleotid yn cynnwys:

• gweddillion siwgr;
• Sylfaen nitrogenaidd;
• grŵp ffosffad neu weddillion o asid ffosfforig.

Gallwn ddweud bod y niwcleotid - gyfansoddyn organig cymhleth. Yn dibynnu ar gyfansoddiad a math o ganolfannau nitrogenaidd yn y strwythur asid niwclëig pentos niwcleotid isrannu'n penodol:

• asid diocsiriboniwclëig neu DNA;
• asid ribonucleic, neu RNA.

asid niwclëig Cyfansoddiad

Mae'r siwgr asid-pentos niwcleig ei gyflwyno. Mae'r siwgr pum carbon yn y DNA fe'i gelwir yn deoxyribose, mewn RNA - ribose. Mae gan bob moleciwl pentoses pum atomau carbon, pedwar ohonynt, ynghyd â'r atom ocsigen yn ffurfio cylch pum membered, a'r pumed rhan o'r grŵp HO-CH2.

Mae safle pob atom carbon yn y moleciwl ddynodir rhifolyn Arabeg pentos gyda prif (1C ', 2C', 3C ', 4C', 5C '). Gan fod yr holl brosesau yn darllen gwybodaeth enetig â moleciwlau asid niwclëig cael directivity llym, rhifo'r yr atomau carbon a'u trefniant yn y cylch yn gweithredu fel pwyntydd i'r cyfeiriad cywir.

Mae'r grŵp hydrocsyl i'r atomau carbon trydydd a'r pumed (a 3s '5S') gweddillion asid ffosfforig ynghlwm. Mae'n penderfynu hunaniaeth cemegol DNA ac RNA i grŵp o asidau.

Y atom carbon cyntaf (1S ') sylfaen nitrogenaidd ynghlwm wrth y moleciwl siwgr.

canolfannau nitrogenaidd cyfansoddiad y rhywogaethau

Niwcleotidau o ganolfannau nitrogenaidd DNA yn cael eu cynrychioli gan bedwar rhywogaeth:

• adenin (A);
• gwanin (G);
• cytosin (C);
• thymin (T).

Mae'r ddau gyntaf yn perthyn i'r dosbarth o pwrinau, y ddau olaf - pyrimidine. Moleciwlaidd pyrimidine purine pwysau bob amser yn drymach.

Niwcleotidau RNA canolfannau nitrogenaidd eu cynrychioli:

• adenin (A);
• gwanin (G);
• cytosin (C);
• uracil (U).

Uracil yn ogystal â thymin, canolfan pyrimidine.

Yn y llenyddiaeth wyddonol ac yn aml gall ddod o hyd i seiliau nitrogenaidd dynodiad arall - llythyrau Lladin (A, T, C, G, U).

Mwy o fanylion strwythur cemegol pwrinau a pyrimidinau.

Pyrimidinau, sef, cytosin, thymin a uracil, yn y strwythur a gynrychiolir gan y ddau atom nitrogen a phedwar atom carbon yn ffurfio chwe cylch membered. Mae gan bob atom ei rif hun 1-6.

Pwrinau (adenin a gwanin) yn cynnwys pyrimidine a imidazole neu ddau heterocycles. canolfannau purine moleciwl a gynrychiolir gan bedwar atom nitrogen a phum atomau carbon. Mae pob atom rhifo 1-9.

Y cyfansoddyn sy'n deillio o sylfaen nitrogenaidd a gwaddod pentos ffurfiwyd nucleoside. Niwcleotid - cyfansoddyn nucleoside a grŵp ffosffad.

Mae ffurfio bondiau phosphodiester

Mae'n bwysig deall y cwestiwn o sut i gyfuno y niwcleotidau yn y gadwyn polypeptid i ffurfio moleciwl asid niwclëig. Mae hyn yn digwydd o ganlyniad i hyn a elwir yn bondiau phosphodiester.

Rhyngweithio o ddau niwcleotidau rhoi diniwcleotid. Ffurfio cyfansoddion newydd yn digwydd gan anwedd â rhwng y gweddillion ffosffad o un monomer a bond phosphodiester pentos hydroxy arall yn digwydd.

synthesis Polynucleotide - dro ar ôl tro ailadrodd yr adwaith hwn (ychydig miliwn o weithiau). Mae cadwyn polynucleotide ei hadeiladu trwy ffurfio bondiau phosphodiester rhwng y siwgrau trydydd a'r pumed carbons (3s 'a 5 oed').

Cydosod polynucleotide - yn broses gymhleth sy'n digwydd pan fydd yr ensym polymeras DNA, sy'n darparu dim ond y twf gadwyn ar un pen (3 ') gyda grŵp hydroxy rhad ac am ddim.

Mae strwythur y moleciwl DNA

Gall moleciwl DNA yn ogystal â'r protein fod strwythur sylfaenol, eilaidd a thrydyddol.

Mae'r dilyniant o niwcleotidau yn y gadwyn DNA yn diffinio ei brif strwythur. Strwythur Uwchradd yn cael ei ffurfio o ganlyniad i bondiau hydrogen, yn sail y mae'r digwyddiad osodwyd egwyddor cyfatebolrwydd. Mewn geiriau eraill, yn y synthesis o'r helics dwbl DNA gweithredu rheoleidd penodol: adenin, thymin cyfateb i cylched arall, gwanin - cytosin ac i'r gwrthwyneb. Parau o adenin a thymin neu gwanin a cytosin yn cael eu ffurfio gan y ddau yn y cyntaf ac yn yr olaf achos tri bondiau hydrogen. cyfansoddyn o'r fath yn darparu solid cadwyni niwcleotid bond a phellter cyfartal rhyngddynt.

Mae gwybod y dilyniant o niwcleotidau mewn cadwyn DNA gan yr egwyddor o cyfatebolrwydd gellir ei ymestyn yn ail neu atodiad.

Mae strwythur trydyddol y cymhleth DNA yn cael ei ffurfio gan fondiau tri-dimensiwn, sy'n foleciwl ei wneud yn fwy cryno ac yn gallu eu rhoi mewn cell gyfrol fach. Er enghraifft, E. coli hyd DNA yn fwy na 1 mm, tra bod hyd gell - o lai na 5 micron.

Mae nifer y niwcleotidau yn y DNA, ac mae'n eu perthynas feintiol yn ddarostyngedig i'r rheol Chergaffa (nifer o ganolfannau purine yn hafal i swm y pyrimidine bob amser). Mae'r pellter rhwng niwcleotidau - yn gyfartal cyson i 0.34 nm, ac mae eu pwysau moleciwlaidd.

Mae strwythur moleciwl RNA

RNA yn cael ei gynrychioli gan gadwyn polynucleotide sengl, a ffurfiwyd gan fondiau cofalent rhwng pentos (ribose yn yr achos hwn) a moiety ffosffad. O hyd, mae'n DNA llawer byrrach. Mae cyfansoddiad y rhywogaethau o ganolfannau nitrogenaidd yn y niwcleotid ac mae gwahaniaethau. Mae'r sylfaen thymin pyrimidine RNA yn lle uracil a ddefnyddiwyd. Yn dibynnu ar y swyddogaethau a gyflawnir yn y corff, gall RNA fod o dri math.

• ribosomal (rRNA) - bydd y cyfan yn cynnwys o 3,000 i 5,000 o niwcleotidau. Fel elfen strwythurol angenrheidiol yn ymwneud â ffurfio y ganolfan weithredol o ribosomau, lleoliadau'r un o'r prosesau mwyaf pwysig yn y gell - biosynthesis protein.
• Trafnidiaeth (tRNA) - yn cynnwys cyfartaledd o 75 - 95 niwcleotidau, yn perfformio trosglwyddo i'r lle y synthesis polypeptid asid amino a ddymunir yn ribosome. Mae pob math o tRNA (o leiaf 40) wedi ei gynhenid yn unig iddo dilyniant o niwcleotidau neu monomerau.
• Gwybodaeth (RNAi) - yng nghyfansoddiad niwcleotid yn amrywiol iawn. Trosglwyddo gwybodaeth enetig o DNA i ribosomau, yn gweithredu fel templed ar gyfer synthesis y moleciwl protein.

Rôl niwcleotidau yn y corff

Niwcleotidau yn y gell yn perfformio nifer o swyddogaethau pwysig:

• yn cael eu defnyddio fel blociau adeiladu ar gyfer asidau niwcleig (purine niwcleotid a chyfres pyrimidine);
• yn cymryd rhan mewn llawer o brosesau metabolaidd yn y gell;
• rhan o ATP - y prif ffynhonnell egni mewn celloedd;
• gweithredu fel fectorau o leihau cyfatebol yn y gell (NAD +, NADP +, FAD, FMN);
• gweithredu fel bioregulators;
• Gellir ei ystyried fel ail negeseuwyr allgellog synthesis rheolaidd (e.e. CAMP neu cGMP).

Niwcleotid - uned monomer sy'n ffurfio cyfansoddion mwy cymhleth - asidau niwclëig, heb y trosglwyddo gwybodaeth genetig, ei storio a chwarae. niwcleotidau am ddim yw prif elfennau sy'n rhan o'r prosesau ynni signal a chelloedd cefnogi a weithrediad arferol y organeb gyfan.