Будова нуклеїнових кислот

Види нуклеїнових кислот

Це високомолекулярні речовини, причому ще більші, ніж білкові. М = 6500000 -13000000. Мономерами нуклеїнових кислот є нуклеотиди. Типова будова нуклеотиду - мономера нуклеїнових кислот: п'ятивугпецевий цукор з'єднаний з фосфатною групою, що містить елемент фосфор, і з основою, що склада­ється з одного або (як у даному випадку) двох кілець, що містять атоми Нітрогену.

днк

Знаходиться в ядрі,

мітохондріях

і пластидах.

Носій і охоронець

спадкової

інформації

РНК

Знаходяться в ядрі,

АЗОТИСТА ОСНОВА NH,

цитоплазмі,

мітохондріях

і пластидах.

ФОСФАТНА ГРУПА

Беруть участь

0

II

у біосинтезі білка.

но-

Структура ДНК і її просторова конфігурація

Нуклеотид

Пентоза: дезоксирибоза

он

Фосфорна кислота

Пір» с

п'ятивутлецевий цукор

А зотиста основа: аденін ЇА), гуанін (Г), цитозин (Ц), тимін (Т)

У 1950 р. американський вчений Е. Чаргафф встано­вив: А=Т і Г=Ц, у свою чергу А+Г = Т+Ц (правила Чар-гаффа). Це відкриття стало ключем до з'ясування структури ДНК.

У 1953 р. англійські вчені Дж. Уотсон і Ф. Крик запропо­нували модель просторової структури ДНК. Вони показали, що ДНК складається з двох полінуклеотидних ланцюгів, спірально закручених одна навколо іншої так, що проти аденіну завжди стоїть тимін, а проти гуаніну - цитозин, во­ни з'єднані між собою водневими зв'язками. Багаторазо­ве повторення цих зв'язків надає великої стійкості по­двійній спіралі ДНК.

Властивості ДНК

1. Нуклеїнові кислоти - речовини білого кольору, волок­нистої структури, які погано розчиняються у воді.

1. Природна (нативна) структура ДНК »■ ренату-

рація ►денатурація (первинна, вторинна, третинна

структури).

3. Реплікація (самоподвоєння) ДНК.

</

Схема будови молекули ДНК

/

_X

%

*

_а

_'.Г

Спосіб реплікації ДНК називається напівконсервативним, тому що в кожній новій молекулі один ланцюг - материнсь­кий, а другий - дочірній.

Нуклеотид - РНК

-Ц f

Азотиста основа: Пентоза: Фосфорна

аденін (А), Рибоза кислота

Схема реплікації (самоподвоєння) ДНК

гуанін (Г), цитозин (Ц), урацил (У)

її

25

Структура РНК. Переважно один ланцюжок. Види РНК

Інформаційна

Транспортна

Рибосомальна

Аг*, її будова і функції

Значення нуклеотидів не вичерпується тим, що вони служать мономерами для по­будови нуклеїнових кислот; деякі нуклеотиди виконують і інші функції. Так, нуклеотид АТФ (аденозинтрифосфат) поставляє енергію для більшості хімічних реакцій, що проті­кають у живому організмі.

=2: АДФ . " АМФ

АТФ:

+н,ги.

0	0	0
1	1	1
■ р—	-0-У.Р—	-0-*Р
1	1	1
Oil	Oil	a

Будова АТФ і механізм перетворення АТФ в АДФ

~ макроергічний зв'язок = 40 кДж/моль. Продовжіть перетворення АДФ в АМФ.

І Запам'ятайте І

Щ1. Дослідження нуклеїнових кислот показало надзвичайну схожість їх складу у всіх організмів - від вірусів до вищих багатоклітинних тварин і рослин.

2. Нуклеїнові кислоти - інформаційні біополімери, мономерами яких є нуклеотиди.

3. АТФ - єдине і універсальне джерело енергії в клітині.

Учнівська сторінка

1, Робота з біологічними термінами і поняттями

Термін	Визначення терміна	Приклад застосування терміна
Нуклеїнові кислоти	Високомолекулярні біополімери жи­вих організмів, що забезпечують збе­реження і передачу спадкової інфор­мації.	У бактеріальній клітині кишкової палички міститься близько 1000 нуклеїнових кислот, а у тварин і рослин - ще більше.
Комплемен-тарність	Здатність нуклеотидів до вибіркової сполуки; А - Т, Г - Ц.	Завдяки комплементарності по­слідовність нуклеотидів в одному ланцюжку ДНК визначає їх послі­довність в другому, тобто лан­цюги ДНК є наче віддзеркален­нями один одного.
Редуплікація (реплікація)	Самоподвоєння молекули ДНК.	Реплікація починається з того, що подвійна спіраль ДНК тим­часово розкручується.

26

2. Порівняння ДНК і РНК. Заповніть таблицю. (11 балів)

Ознаки	днк	РНК
Місце знаходження в клітині
Місце знаходження в ядрі
Мономери		1 1
Будова молекули	'
Склад нуклеотидів
Типи нуклеотидів	•
Властивості
Функції

3. Що спільного і в чому відмінність ДНК і РНК? (8 балів) Подібність:

Відмінність:

4. Напишіть послідовність нуклеотидів ДНК, доповнюючу до такої: АГГ-ЦЦТ-ЦТА-АТА. (6 балів)

Необхідно пам'ятати! А-Т, Ц-Г.

Розв'язання. На підставі принципу _ молекули ДНК.

добудовуємо другий ланцюжок

Перший ланцюжок АГГ-ЦЦТ-ЦТА- АТА...

Другий ланцюжок.

5. Визначення процентного вмісту нуклеотидів у молекулі ДНК. (10 балів)

Необхідно пам'ятати! А = Т,Г = Ц;А + Г = Т + Ц.

У молекулі ДНК тимидилові нуклеотиди складають 20% від загальної кількості. Визначте процентний вміст інших видів нуклеотидів.

Дано; Т = 20%

А (%) - ? Г (%) - ? Ц(%)-?

Розв'язання.

1) Т = А, отже, А = .

2) (Т + А) + (Ц + Г) = 100%;

_ + (Ц+Г)=100%;

., Г = .

( + ) + (Ц + Г)=100%;

Ц + Г=100%-40% = 60%.

3)Ц = Г = ;Ц = _

Відповідь. А = , Ц = , Г = . .

²⁷

6. Визначення довжини фрагмента ДНК. (II балів)

Необхідно пам'ятати! Довжина одного нуклеотида (якщо одинарний ланцюжок) або пари нуклеотидів (А - Т, Г - Ц, якщо подвійний ланцюжок) = 0,34 нм.

Яку довжину має фрагмент ДНК, утворений 20 нуклеотидами?

Дано:

п (нукл.) = 20

((фраг. ДНК) = ?

Довідка

1 нанометр = 10~⁹ м.

Розв'язання.

1. 20 нуклеотидів відповідають парам (якщо по­двійний ланцюжок) або нуклеотидам (якщо оди­нарний ланцюжок).

2. Довжина одного нуклеотида (або пари нуклеоти-

дів) = . / = .

Відповідь. Довжина, фрагмента

Клітина як основна структурно-функціональна одиниця живої природи

Узагальнена рослинна клітина

Узагальнена тваринна клітина

28