II. Нуклеиновые кислоты и их роль в передаче наследственной информации

Нуклеиновые кислоты – биологические полимерные молекулы. Содержатся в ядрах клеток всех растительных и животных организмов, что определило их название (лат. nucleus – ядро).

Значение: обеспечивают хранение всей информации об отдельном живом организме, определяющий его рост и развитие, а также передачу наследственных признаков следующему поколению.

Существует 2 типа нуклеиновых кислот: днк и рнк

ДНК — Дезоксирибонуклеиновая кислота - это длинная полимерная двуцепочная молекула, состоящая из повторяющихся пар мономеров - нуклеотидов.

Длина ДНК из митохондрий человека — около 16.000 п.н. (пар нуклеотидов). В геноме человека около 3.000.000.000 пар нуклеотидов, распределенных по 23 хромосомам. Это значит, что средняя длина молекулы ДНК из ядра человеческой клетки — более 100.000.000 пар нуклеотидов!

У эукариот ДНК находится в ядре клетки в составе хромосом, а также в некоторых клеточных органоидах (митохондриях и w:пластидах).

У прокариот кольцевая (за редкими исключениями) молекула ДНК, так называемый генофор, входит в состав нуклеоида.

У прокариот и у низших эукариот (например, у дрожжей) встречаются также небольшие автономные, преимущественно кольцевые молекулы ДНК, называемые плазмидами.

У ДНК – содержащих вирусов одно- или двухцепочечные молекулы ДНК могут образовывать геном.

Функции ДНК:

1. Хранения наследственной информации (единица наследственной информации – ген)

2. Передачи наследственных признаков из поколения в поколение благодаря редупликации (удвоению) материнской молекулы и последующего расхождения дочерних молекул между клетками потомками.

3. Участвуют в качестве матрицы в процессе передачи генетической информации из ядра в цитоплазму к месту синтеза белка.

Строение мономера днк (нуклеотида)

Уровни организации днк

Первичная структура – это определенная последовательность нуклеотидных звеньев в полимерной цепи. В сокращённом однобуквенном обозначении эта структура записывается как ...– А – Г – Ц –...

Вторичная структура представляет собой две параллельные разнонаправленные полинуклеотидные цепи, закрученные вокруг общей оси в двойную правозакрученную спираль.

Такая пространственная структура удерживается множеством водородных связей, образуемых азотистыми основаниями, направленными внутрь спирали.

Водородные связи возникают между пуриновым основанием одной цепи и пиримидиновым основанием другой цепи по принципу комплементарности.

Эти основания составляют комплементарные пары (от лат. complementum - дополнение).

Третичная структура - способ пространственной укладки полинуклеотидной цепи ДНК и формируется только в связи с белками.

Комплекс белков с ядерной ДНК клеток называют хроматином. Каждая молекула ДНК упакована в отдельную хромосому. Хромосо́мы' (др.-греч. χρῶμα — цвет и σῶμα — тело) — нуклеопротеидные структуры в ядре эукариотической клетки (клетки, содержащей ядро), которые становятся легко заметными в определённых фазах клеточного цикла (во время митоза или мейоза). Хромосомы представляют собой высокую степень конденсации хроматина, В диплоидных клетках человека содержится 46 хромосом.

Рибонуклеи́новая кисло́та (РНК) — является полимером в состав которого входят: остаток ортофосфорной кислоты, рибоза (в отличие от ДНК, содержащей дезоксирибозу) и азотистые основания — аденин, цитозин, гуанин и урацил (в отличие от ДНК, содержащей вместо урацила тимин). Эти молекулы содержатся в клетках всех живых организмов, а также в некоторых вирусах.

В клетках эукариот, как выяснилось за последние десятилетия, есть множество разных типов молекул РНК, многие из которых никогда не покидают ядра (мяРНК, малые ядерные РНК). Функции многих из них не известны.

Главную роль в процессе синтеза белка играют три типа РНК:

1. Информационная РНК, или иРНК (сейчас её всё чаще называют мРНК - от англ. messenger RNA, хотя по-русски "м" чаще расшифровывают как "матричная"). Она считывает информацию о белке с участка ДНК и переносит ее к рибосомам

2. Транспортная РНК, или тРНК. Она доставляет аминокислоты к месту синтеза белка.

3. Рибосомальная РНК, или рРНК. Она входит в состав рибосом

III. Генетический код - свойственный всем живым организмам способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов.

В каждой молекуле ДНК записана информация о последовательности аминокислот в сотнях различных белках. Т.е в одной молекуле ДНК может быть записана информация о сотнях тысяч белков.

ДНК – входят в состав хромосом и состоят из генов

Ген – является единицей наследственной информации, это участок ДНК определяющий возможность развития отдельного элементарного признака или синтез одной белковой молекулы. Он содержит информацию о последовательности аминокислот только в одном белке.

Каждой аминокислоте соответствует набор из трёх нуклеотидов, который называется триплетом или кодоном (например: Аланин – ГГГ, Пролин – ЦЦЦ, Лизин – ААА)