Свойства и функции рнк и атф.

Рибонуклеиновые кислоты (как и ДНК) тоже являются полимерами, мономерами которых служат нуклеотиды. Но нуклеотиды РНК отличаются по своему химическому составу от нуклеотидов ДНК. В состав нуклеотидов РНЕ, в отличие от нуклеотидов ДНК, входит вместо пентозы дезоксирибозы пентоза рибоза. В составе нуклеотидов РНК отсутствует азотистое основание тимин. Оно заменяется другим азотистым основанием, которое называется урацил. Таким образом, нуклеотид РНК можно представить в виде следующей схемы:

В отличие от молекулы ДНК, молекула РНК представляет собой не двойную, а одинарную спираль (рис. 3)

Рис. 3. Схема строения молекул ДНК и РНК

Существует три основных типа РНК, которые отличаются друг от друга по месту локализации в клетке, нуклеотидному составу, размерам и выпол­няемым функциям. Это — информационная, или ее еще называют матрич­ной РНК (и-РНК или м-РНК), транспортная РНК (т-РНК) и рибосомная РНК (р-РНК).

Информационная РНК строится по принципу комплементарности на одной из цепей ДНК в ядре клетки, снимая с нее тем самым информацию, которая необходима для построения рибосомой определенного с заданны­ми свойствами белка. Информационная РНК не только снимает информа­цию с молекулы ДНК, но и несет эту информацию в рибосому, благодаря способности покидать пределы ядра. Процесс построения и-РНК на молекуле ДНК называется транскрипцией.

Для построения белка недостаточно иметь только информацию. Белок строится в рибосоме из аминокислот, которые необходимо транспортиро­вать сюда из цитоплазмы, где они находятся в свободном состоянии. Эту функцию выполняют молекулы транспортной РНК. Они невелики по раз­меру и имеют постоянную вторичную структуру, которая напоминает лист клевера.

Существует 20 видов транспортных РНК, так как каждый из них может переносить только одну из 20 видов аминокислот, используемых клеткой для синтеза белка.

Рибосомная РНК обеспечивает структурную функцию. Ее молекулы вместе с молекулами рибосомных белков обеспечивают определенное про­странственное расположение и-РНК и т-РНК на рибосоме. Процесс синтеза белка из аминокислот на матрице (форме) и-РНК называется трансляцией.

Важнейшей биологической функцией нуклеиновых кислот является их участие в биосинтезе белка, лежащего в основе механизмов нормально­го роста и развития организма, они также хранят и передают наследствен­ную информацию.

Аденозинтрифосфорная кислота (атф)

Аденозинтрифосфорная кислота — вещество, которое используется клеткой как универсальный биологический аккумулятор энергии. Для того чтобы понять, как АТФ удается выполнять столь важную для жизнедея­тельности клетки функцию, необходимо познакомиться с химическим стро­ением ее молекулы. Молекула АТФ представляет собой уже знакомую вам структуру, которая называется нуклеотидом. Он состоит из азотистого ос­нования аденина, углевода рибозы и трех остатков фосфорной кислоты:

Две химические связи в молекуле АТФ (О ~ Р) называются макроэргическими связями, их отличительная особенность состоит в том, что они заключают в себе гораздо больше энергии, чем какие бы то ни было дру­гие химические связи. Разрушаются макроэргические связи при взаимодей­ствии АТФ с водой (такие реакции называются реакциями гидролиза). Когда в результате гидролиза от молекулы АТФ отщепляется одна молекула фосфорной кислоты, она превращается в молекулу АДФ (аденозиндифосфорную кислоту) (рис. 4), а при дальнейшем гидролизе молекула АДФ превращается в молекулу АМФ (аденозинмонофосфорную кислоту). В первом случае, при разрыве одной макроэргической связи выделяется 42 кДж энергии, во втором – еще 42 кДж энергии.

Таким образом, в результате расщепления молекулы АТФ выделяется огромное количество энергии (84 кДж), которая расходуется клеткой на процессы жизнедеятельности. Накапливается запас молекул АТФ в особой органелле клетки, которая называется митохондрией.

Рис. 4. Схема строения АТФ и превращения ее в АДФ

ВОПРОСЫ:

1. В тетради назовите сходства и отличия в строении ДНК и РНК.

2. В тетради дайте определение понятиям: комплементарность, репликация, траскрипция, трансляция, ген.

Обозначьте знаком «+» все правильные ответы:

3. В состав нуклеотида входят:

 А) пентоза;  Б) остаток фосфорной кислоты;

 В) гексоза;  Г) азотистое основание;

 Д) остаток сульфатной кислоты

4. Мономеры нуклеиновых кислот:

 А) моносахариды;  Б) нуклеозиды;

 В) аминокислоты;  Г) нуклеотиды;

 Д) азотистые основания

5. В состав нуклеотидов молекулы ДНК входят:

 А) рибоза;  Б) дезоксирибоза;  В) тимин;

 Г) цитозин;  Д) урацил

6. В состав нуклеотидов РНК входят:

 А) рибоза;  Б) дезоксирибоза;  В) тимин;

 Г) аденин;  Д) урацил

7. Соседние нуклеотиды в полинуклеотидной цепи соединены связями:

 А) водородными;  Б) ковалентными;

 В) гидрофильно-гидрофобными взаимодействиями;

 Г) ионными;  Д) пептидными

8. Определите соответствие между молекулами и их функциями:

 А) АТФ 1) является матрицей для синтеза белка

 Б) р-РНК 2) транспортирует к месту синтеза белка

аминокислоты

 В) и-РНК 3) входит в состав рибосом

 Г) т-РНК 4) является универсальным перенос-

чиком энергии

5) является матрицей для синтеза и-РНК

9. По правилу комплементарности определите последовательность нуклеотидов второй цепочки ДНК, если последовательность первой цепочки следующая:

ААА ГГЦ ТАА ТТТ ЦАГ

 А) ТТЦ ЦТА АТТ ААЦ ГГЦ;

 Б) ТТТ ЦЦГ ТТА ААГ ГТЦ;

 В) ТТТ ЦЦГ АТТ ААА ГТЦ;

 Г) ГГЦ ТАТ ГГТ ААТ ГТЦ.

10. Определите количество аминокислот, которые входят в состав белка, который кодируется последовательностью из 1035 нуклеотидов:

 А) 1035;  Б) 173;  В) 154;  Г) 345