Биологические функции нулеотидов
-являются структурными компонентами нуклеиновых кислот,
-могут выполнять коферментную функцию: входят в состав сложных биокатализаторов (НАД, ФАД),
-являются переносчиками групп и молекул в процессах биосинтеза (УДФ-глюкоза, ЦДФхолин),
-участвуют в процессах обезвреживания токсических веществ (УДФГК, ФАФС),
-участвуют в энергетическом обмене (АДФАТФ)
Первичная структура нуклеиновых кислот –
линейная последовательность мононуклеотидов, соединѐнных прочной ковалентной фосфодиэфирной связью. Начало молекулы - 5′ -конец, где к пятому атому углерода в пентозе присоединены три остатка фосфорной кислоты. У последнего нуклеотида в полинуклеотидной цепочке у третьего атома углерода в пентозе свободная ОН-группа. Эта часть называется 3′ - конец
Вторичная структура НК
Вторичная структура РНК – одна полинуклеотидная цепь, м.б. в виде спирали, петель, «клеверного листа», сферы:
р-РНК |
т-РНК |
Вторичная структура ДНК – |
|
две полинуклеотидные цепи, |
|||
|
|
||
|
|
комплиментарные друг другу |
Вторичная структура нуклеиновых кислот формируется за счѐт водородных связей между комплиментарными азотистыми основаниями (между аденином и тиминой (урацилом в РНК) две водородные связи, между гуанином и цитозином – три).
Вторичная структура ДНК
Закономерности вторичной структуры ДНК
(правилаЧаргаффа)
Видовая специфичность ДНК
Видовая специфичность молекулы ДНК, т.е. ее нуклеотидный состав значительно варьирует в зависимости от принадлежности организма к той или иной систематической группе.
Видовая специфичность ДНК характеризуется: 1. Числом нуклеотидов 2. Порядком чередования нуклеотидов
3. Коэффициентом видовой специфичности ДНК:
У человека КДНК = 0,62,
укрупного рогатого скота – 0,75, у курицы – 0,72,
упшеницы – 0,78, у водорослей – 1,42.
Компактизация ДНК
В хроматине нуклеиновая кислота представлена
дезоксирибонуклеиновой кислотой, связанной с разнообразными белками, среди которых можно выделить две основные группы – гистоны и негистоновые белки. Начальный этап упаковки ДНК осуществляют гистоны, более высокие уровни обеспечиваются другими белками.
Гистоны представляют собой маленькие (ММ 10000-12000 Да), содержащие большое количество положительно-заряженных аминокислот – лизина и аргинина. Существует пять различных типов гистонов, названных H1, H2A, H2B, H3, H4.
Гистоны H2A, H2B, H3, H4, называемые кóровыми гистонами (от англ. core — сердцевина), формируют нуклеосому, представляющую собой белковую глобулу, вокруг которой накручена нить ДНК (146 пар нуклеотидов, т.е. примерно 1, 75 витка). Гистон H1 называемый линкерным гистоном (от англ. link — связь), связывается с внешней стороной нуклеосомы, фиксируя на ней нить ДНК.
Строение нуклеосомы
Сформированная таким образом нуклеосомная нить напоминает бусы, которые складываются в суперспираль (хроматиновая фибрилла) и суперсуперспираль (хромонемма интерфазы). Благодаря гистонам и другим белкам в конечном итоге размеры ДНК уменьшаются в тысячи раз: длина ДНК достигает 6-9 см (10-1), а размеры хромосом – всего несколько микрометров (10-6).
Контрольные вопросы по теме:
1.Методы количественного определения концентрации белков: прямые и непрямые.
2.Колориметрический метод определения концентрации белков, принцип, значение.
3.Принцип рефрактометрического определения концентрации белка.
4.Принцип электрофоретического разделения белков. Значение метода для клиники.
5.Методы разделения и выделения индивидуальных белков из смеси, принципы.
6.Ионообменная хроматография, принцип метода, значение.
7.Аффинная хроматография, принцип метода, значение.
8.Понятие о гельфильтрации. Использование метода «молекулярных сит».
9.Классификация белков, принципы.
10.Классификация белков по биологическим функциям. Способность к специфическим взаимодействиям как основа биологических функций всех белков.