30) Биохимическая роль нуклеотидов в метаболизме.
Их биологическое значение для жизнедеятельности организмов определяется тем, что они используются для построения молекул нуклеиновых кислот - дезоксирибонуклеиновой (ДНК) и рибонук-леиновой (РНК), входят в состав каталитических центров ферментов, участвуют в биоэнергетических процессах и синтезе углеводов, липидов, белков, алкалоидов и других веществ. Некоторые нуклеотиды способны выполнять регуляторные функции.
1. Универсальный источник энергии (АТФ и его аналоги).
2. Являются активаторами и переносчиками мономеров в клетке(УДФ-глюкоза)
3. Выступают в роли коферментов (ФАД, ФМН, НАД+, НАДФ+)
4. Циклические мононуклеотиды являются вторичными посредниками при действии гормонов и других сигналов(цАМФ, цГМФ).
5. Аллостерические регуляторы активности ферментов.
6. Являются мономерами в составе нуклеиновых кислот
Главные структурные компоненты нуклеотидов–азотистые основания, пентозы (рибоза или дезоксирибоза) и остаток ортофосфорной кислоты. В зависимости от углеводного компонента различают две группы нуклеотидов: рибонуклеотиды, содержащие остаток рибозы, и дезоксирибо-нуклеотиды, имеющие в своем составе остаток дезоксирибозы. Дезоксирибонуклеотиды используются организмами для синтеза ДНК, а рибонуклетиды входят в состав РНК, ферментов и макроэргических нуклеозидполифосфатов.
Нуклеотиды образуются из двух типов азотистых оснований – производных пиримидина и пурина. Из пиримидиновых оснований наиболее важное значение имеют урацил, тимин и цитозин как основные структурные единицы нуклеотидов, образующих нуклеиновые кислоты.
Из пуриновых оснований наибольшее значение имеют аденин и гуанин, так как они используются для синтеза нуклеиновых кислот.
В растениях найдены циклические формы нуклеотидов – адено-зинмонофосфата и гуанозинмонофосфата, которые по-видимому выполняют регуляторные функции.
Путём фосфорилирования нуклеотиды превращаются в более активные формы - нуклезиддифосфаты и нуклеозидтрифосфаты, в виде которых, как мы увидим далее, они участвуют в различных биохимических процессах – синтезе нуклеиновых кислот, сложных углеводов и липидов, коферментов и витаминов, запасании и переносе энергии.
Из адениловой кислоты образуются аденозинди- и аденозинтрифосфат (АДФ и АТФ), из гуаниловой кислоты - гуанозинди- и гуанозинтрифосфат (ГДФ и ГТФ). Из дезоксирибонуклеотидов также синтезируются соответствующие ди- и трифосфаты: дезоксиаденозинди- и дезоксиаденозинтрифосфат (дАДФ и дАТФ), дезоксигуанозинди- и дезоксигуанозинтрифосфат (дГДФ и дГТФ), дезоксицитидинди- и дезоксицитидинтрифосфат (дЦДФ и дЦТФ), де-зокситимидинди- и дезокситимидинтрифосфат (дТДФ и дТТФ).
31. Отличия и сходства строения днк и рнк.
32. Отличия и сходства механизмов синтез днк и рнк.
Молекулы ДНК состоят из двух цепей полинуклеотидов, РНК — из одной. Также обычно молекулы РНК короче ДНК. В состав ДНК входят четыре азотистых основания — аденин, тимин, цитозин и гуанин. В состав РНК также входят четыре основания, но вместо тимина присутствует близкий по строению урацил. В нуклеотид ДНК входит углевод дезоксирибоза, в то время как в нуклеотид РНК — рибоза. У рибозы, в отличие от дезоксирибозы, есть еще одна гидроксильная группа. Количество ДНК в клетках одного организма одинаково (если не считать момент ее удвоения перед делением клетки). Количество РНК в разных клетка и в разные периоды одной клетки может значительно отличаться. ДНК синтезируется только на ДНК по матричному принципу в процессе редупликации (удвоения). РНК также синтезируется на ДНК по матричному принципу, но также может синтезироваться на другой РНК. Ферменты, обеспечивающие синтез ДНК и РНК, различны. В определенной степени отличается и механизм синтеза. После синтеза РНК видоизменяется в соответствии со своими функциями.
Существует три вида РНК — информационна, транспортная, рибосомальная. Информационная РНК кодирует последовательность аминокислот в белке. Транспортная РНК доставляет аминокислоты к месту синтеза. Рибосомальная РНК входит в состав рибосом, которые являются местом синтеза белка.
Функциями ДНК являются хранение и передача генетической информации, матричный синтез на ней РНК. Функцией РНК в общей сложности является синтез белка. ДНК эукариот преимущественно находится в ядре (также есть в хлоропластах и митохондриях). РНК преимущественно находится в цитоплазме, хотя синтезируется в основном в ядре.