Вопрос 14.
Генетический материал ДНК.
Нулеиновые кислоты(НК) имеют важное биологическое значение, представляют сложные высокомолекулярные биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды.
Существуют 2 вида НК: дезоксирибонуклеиновая кистота(ДНК) и рабонуклеиновая кислота(РНК).
ДНК входит в основном в хроматин ядра, небольшое количество содержится в некоторых органоидах(митохондрии, пластиды). РНК содержится в ядрышках, рибосомах, кариоплазме и в цитоплазме клетки.
Структура ДНК впервые была расшифрована Дж. Уотсоном и Ф. Криком в 1953 году. Она представляет собой 2 полинуклеотидные цепи, соединенные друг с другом и правозакрученные. Молекула ДНК является двухцепочечной. Мономерами Днк являются нуклеотиды, в состав которых входят пятиуглеродный сахар-дезоксирибоза, остаток фосфарной кислоты и одно из 4 азотистыз оснований. В состав ДНК входит (А, Г, Ц, Т). Нуклеотиды соединяются между собой в цепочку путем образования ковалентных фосфоэфирных связей между дезоксирибозой одного и остатком фосфорной кислоты другого.
Соединение двух полинук-леотндных цепей ДНК в двойную спираль осуществляется по принципу ком-плементарности: между азотистыми основаниями, благодаря их пространственной конфигурации устанавливаются водородные связи. При этом между комплементарными основаниями двух цепей аденином и тимином (А-Т пурины) образуются 2 водородные связи, а между гуанином и цитозином(пиримидины) - 3. Другой особенностью соединения двух полинуклеотидных цепей в молекуле ДНК является их антипараллельное расположение, при котором 5-конец одной цепи соединяется комплементарными связями с 3' концом другой. Помните, что двухце-почечная молекула ДНК в пространстве образует спиральную структуру.
Это св-во лежит в основе репликации(самоудвоении) ДНК, образование новой молекулы на основе исходной. Репликация обеспечивает передачу генетической информации при деление клеток и при размножении организмов. Репликация ДНК происходит в синтетический период интерфазы, т.е. при подготовке клетки к деленю.
Белки-ферменты.
Геликаза и Эндонуклеаза раскручивают спираль ДНК, разрывают водородные связи, образуют 2 матричные цепи ДНК или репликационную вилку.
ДНК-зависимая ДНК полимераза- на каждой цепи ДНК из свободных нуклеотидов синтезирует недостающую цепь по принципу комплиментарности. Синтез новой цепи происходит от 5 к 3.
На репликационной вилке одна цепь ДНК- лидирующая-синтезируется как непрерывная цепь в направлении 5 к 3. Другая отстающая синтезируется короткими фрагментами(Репликоны или фрагметы Оказаху) так же в направлении 5к3.
Белки-ферменты лигазы сшивают фрагменты состающей цепи ДНК единую цепь. В результате репликации образутся 2 обсолютно идентичные молекулы ДНК.
Молекулы ДНК могут содержать от 200 до 2х108 нуклеотидов. Огромное разнообразие молекул ДНК объесняется разными их размерами, составом и различной последовательностью нуклеотидов. В каждом витке 10 пар нуклеотидов.
Функции ДНК:
1 Хранение и передача генетической информации.
Генетическая информация- последовательность нуклеотидов в молекулах нуклеиновых кислот определяет последовательность расположения аминокислот в белке. Трем нуклеотидам ДНК соответствует одна АК белка. Ген. Информация записана в одной системе, называемой генетический код, котрый был расшифрован в 1965г.
Свойства генетического кода.
Триплетность( каждая АК кодируется тремя нуклеоидами)
Неперекрываемость(кодон одного гена не перекрывается)
Вырожденность(многие АК кодируются несколькими кодонами)
Однозначность(каждый отдельный кодон кодирует только 1 АК)
Универсальность(ген. Код одинаков для всех организмов)
Считывание информации начинается с определенной точки(кодон инициатор идет в одном направлении к кодону-терминатору). 61 кодон из 64кодируют определенные АК, а три так называемых стоп-кодона определяют окончание синтеза полипептидной цепи.