11. Первичная, вторичная, третичная структура днк.

Нуклеиновые кислоты ДНК и РНК – сложные высокомолекулярные соединения, которые состоят из нескольких компонентов более простого строения. В молекуле ДНК углевод представлен дезоксирибозой, а в молекуле РНК рибозой. ДНК и РНК содержат фосфорную кислоту, а также по два пуриновых (аденин, гуанин) и пиримидиновых (цитозин, урацил, тимин) оснований. ДНК: Н₃РО₄, Дезоксирибоза, Аденин, Гуанин, Цитозин, Тимин. Структурной единицей нуклеиновой кислоты является нуклеотид. Они состоят из трех компонентов: азотистого основания, углевода и фосфорной кислоты. Первичная структура нуклеиновых кислот – это последовательное расположение нуклеотидов в полинуклеотидной цепи ДНК или РНК. Между нуклеотидами имеется 3’,5’-фосфодиэфирная связь. Вторичная структура нуклеиновых кислот –

ДНК представляет собой двойную спираль (это биополимер) состоящий из двух антипараллельных цепочек, закрученных вокруг одной и той же оси. Цепочки соединяются водородными связями которые образуются между азотистыми основаниями. Цепочки имеют противоположную полярность, т.е. у одной цепочки направление 5’ к 3’, а у другой 3’ к 5’. Спираль ДНК закручивается вправо, общий виток 3,4нм, расстояние между цепочками 2нм. Основой структурной организации ДНК составляет принцип комплементарности – аденин соединяется с Тимином, цитозин с гуанином. Третичная структура – двойная спираль ДНК на некоторых участках может подвергаться дальнейшей спирализации с образованием суперспирали или открытой кольцевой формы, что часто вызвано ковалентным соединением их открытых концов. Суперспиральная структура обеспечивает экономную упаковку огромной молекулы ДНК в хромосоме: вместо 8 см в вытянутой форме ДНК укладывается в 5 нм. Суперспирализация ДНК может быть нарушена разрывом в одной из цепей или обеих цепях двойной спирали под действием ДНКазы.

Биологическая роль ДНК: 1) хранение и передача генетической информации о структуре белка. 2) способна к репликации (самоудваению). 3) способна к репарации (восстановление поврежденной структуры). 4) Участвует в транскрипции (в синтезе мРНК). ДНК находится в ядре, в митохондриях.

ДНК хранит наследственную информацию в виде генов. Порядок нуклеотидов гена определяет порядок аминокислот в одном белке (или полипептиде, если белок состоит из нескольких полипептидных цепей). То есть ДНК кодирует белки организма. Далее белки определяют все остальное — строение, свойства, функции клеток и организма.

ДНК осуществляет передачу наследственной информации при делении клеток в процессе роста или размножения. В процессе деления клетки двойная спираль ДНК удваивается (с помощью механизма редупликации). При этом происходит раскручивание двойной спирали ДНК и на каждой цепи достраивается другая по принципу комплиментарности азотистых оснований. В итоге получаются две двойные спирали ДНК. Эти идентичные молекулы расходятся при делении в разные клетки, передавая в каждую идентичную наследственную информацию.

На ДНК осуществляется синтез РНК, т. е. ДНК отвечает за передачу генетической информации в цитоплазму. Синтез белка происходит в цитоплазме, и его синтез осуществляет РНК. А на ДНК синтезируется именно РНК. Причем трех видов: информационная, транспортная и рибосомальная. РНК синтезируется на одной из цепей ДНК также по принципу комплиментарности (как это происходит при удвоении ДНК). Далее информационная РНК определяет последовательность аминокислот в белке, транспортная РНК — доставляет аминокислоты к месту синтеза, а рибосомальная РНК входит в состав рибосом, которые являются местом синтеза белка. Синтез РНК на ДНК называется транскрипцией, а синтез белка на РНК — трансляцией.

В ДНК также содержатся последовательности нуклеотидов не кодирующих белок. Роль этой информации в полной мере не изучена и неизвестна.

17. Генетический код, его свойства. Код ДНК.