Indikaattorit.	DNA	RNA	ATP
Häkissä oleminen	Ydin, mitokondriot, plastidit.	Ydin, ribosomit, mitokondriot, kloroplastit.	Sytoplasma, ydin, mitokondriot. kloroplastit.
Sijaitsee ytimessä.	Kromatiini, kromosomit.	Nucleolus.	Karyoplasma.
Rakenne.	Kaksi pitkää polynukleotidiketjua, kierteisesti kierretty vastakkaisesti toisiinsa nähden.	Yksi lyhyt polynukleotidiketju.	Mononukleotidi.
Monomeerit.	Deoksiribonukleotidit.	Ribonukleotidit.	Ei
Nukleotidien koostumus.	1) typpipitoinen emäs - A, G, C, T, 2) hiilihydraatti - deoksiriboosi 3) fosforihappojäännös	1) typpiemäs - A, G, C, U, 2) hiilihydraatti - riboosi 3) fosforihappojäännös	1) typpiemäs - A, 2) hiilihydraatti 1 riboosi 3) kolme fosforihappotähdettä
Nukleotidien tyypit.	Adenyyli (A) Guanyyli (G) Sytidyyli (C) Tymidyyli (T)	Adenyyli (A) Guanyyli (G) Sytidyyli (C) Urasiili (U)	Adenyyli (A)
Ominaisuudet.	1) Pystyy reduplikoitumaan tai replikoitumaan (kaksinkertaistumaan) komplementaarisuuden (komplementaarisuus tai vastaavuus) periaatteen mukaisesti, ts. vetypyhien muodostuminen välillä A-T, G-C, 2) Vakaa (ei vaihda sijaintia).	1) Ei pysty lisääntymään, paitsi RNA-virukset, 2) Labiili (siirtyy tumasta sytoplasmaan).	Hydrolyysin seurauksena ATP:stä irtoaa yksitellen fosforihappojäännöksiä ja vapautuu energiaa. ATP-ADP-AMP
Toiminnot.	1) Tallentaa, välittää ja tuottaa geneettistä tietoa 2) Säätelee solun elintärkeää toimintaa.	1) Osallistuu proteiinien biosynteesiin a) i-RNA ja m-RNA siirtävät geneettistä tietoa DNA:sta proteiinisynteesikohtaan, b) r-RNA muodostaa ribosomin, c) t-RNA löytää ja siirtää aminohappoja proteiinisynteesi, 2) c-RNA varastoi, välittää ja toistaa viruksen geneettistä informaatiota.	1) Energia.
Erikoisuudet.	1) Ydin-DNA on pitkä, liittyy proteiineihin ja muodostaa lineaarisen kromosomin. 2) Mitokondrio on lyhyt ja pyöreä, liittyy proteiineihin ja muodostaa pyöreän kromosomin. 3) Prokaryooteissa DNA on suljettu renkaaseen, ei liity proteiineihin eikä muodosta kromosomia.	1) Joistakin viruksista löytyy kaksijuosteista RNA:ta. 2) 5 RNA-tyyppiä: lähetti-RNA. lähetti-RNA, ribosomin r-RNA, kuljetus-t-RNA, viruksen v-RNA	1) Fosforihappojäännökset on liitetty toisiinsa korkean energian (korkean energian) sidoksilla. 2) ATP-molekyyli on epästabiili, se on olemassa alle 1 minuutin, palautuu ja hajoaa 2400 kertaa päivässä.

DNA:n replikaatio, geneettinen koodi, geneettisen tiedon toteutus.

3.1. DNA kopiointi. Koska DNA on perinnöllinen molekyyli, tämän ominaisuuden toteuttamiseksi sen on kopioitava itseään tarkasti ja säilytettävä siten alkuperäisen DNA-molekyylin sisältämä tieto tietyn nukleotidisekvenssin muodossa. Tämä saavutetaan erityisellä prosessilla, jota kutsutaan replikaatioksi tai reduplikaatioksi.

Replikointi- Tämä on DNA-molekyylin kaksinkertaistamista. Replikointi perustuu Edwin Chargaffin sääntöihin (A+G=T+C), ts. puriiniemästen summa on yhtä suuri kuin pyrimidiiniemästen summa. Nukleotidien tiukkaa vastaavuutta toistensa kanssa parillisissa DNA-ketjuissa kutsutaan komplementaariseksi (keskivuoroisuudeksi).

Replikoinnin vaiheet:

№	Replikoinnin vaiheet.
	Erikoisentsyymit purkavat DNA-molekyylin kaksoiskierrettä ja katkaisevat ketjujen väliset vetysidokset.
	Entsyymi DNA-polymeraasi liikkuu yhtä DNA-ketjua pitkin hiilestä 3 hiileen 5 ja lisää komplementaarisuussäännön (A-T, G-C) mukaan vastaavat nukleotidit. Tätä ketjua kutsutaan johtavaksi ketjuksi, sen kaksinkertaistuminen tapahtuu jatkuvasti.
	Toinen jäljessä oleva juoste sijaitsee vastakkaisesti ensimmäiseen nähden, ja DNA-polymeraasi 1 voi liikkua vain yhteen suuntaan hiilestä 3 hiileen 5, joten se kopioituu erillisiksi fragmenteiksi DNA-molekyylin kiertyessä. Fragmentit ompelevat yhteen erityisillä entsyymeillä - ligaaseilla antiparallelismin periaatteen mukaisesti.
	Replikaation jälkeen jokainen DNA-molekyyli sisältää yhden "äiti"-juosteen ja toisen vasta syntetisoidun "tytärjuosteen". Tätä synteesiperiaatetta kutsutaan puolikonservatiiviseksi, ts. yksi ketju uudessa DNA-molekyylissä on "vanha", ja toinen on "uusi".

Geneettinen koodi.

Perinnöllisyysmolekyylille, joka on DNA, ei ole ominaista vain itsensä monistaminen (replikaatio), vaan myös tiedon koodaaminen käyttämällä tiettyä nukleotidisekvenssiä. Tiedetään, että DNA koostuu neljästä nukleotidityypistä, eli DNA:ssa oleva tieto on kirjoitettu 4 kirjaimella (A, T, G, C). Matemaattiset laskelmat osoittavat sen

1. Jos käytämme yhtä nukleotidia, saamme 4 eri yhdistelmää, 4<20.

2. Jos käytämme 2 nukleotidia, saamme 16 erilaista yhdistelmää (4 2 =16), 16<20.

1. Jos käytämme 3 nukleotidia, saadaan 64 erilaista yhdistelmää (4 3 =64), 64>20.

Siten 3 nukleotidin yhdistelmä riittää koodaamaan 20 aminohappoa. 64 mahdollisesta tripletistä 61 koodaa 20 välttämätöntä aminohappoa, jotka löytyvät soluproteiineista, ja 3 triplettiä ovat pysäytyssignaaleja tai terminaattoreita, jotka lopettavat tiedon lukemisen.

Kolmen nukleotidin yhdistelmiä, jotka koodaavat tiettyjä aminohappoja, kutsutaan DNA-koodiksi tai geneettiseksi koodiksi. Tällä hetkellä geneettinen koodi on täysin purettu, eli tiedetään mitkä nukleotidien triplettiyhdistelmät koodaavat 20 aminohappoa. Kolmen nukleotidin yhdistelmää käyttämällä on mahdollista koodata enemmän aminohappoja kuin on tarpeen 20 aminohapon koodaamiseen. Kävi ilmi, että jokaista aminohappoa voivat koodata useat tripletit, paitsi metioniini ja tryptofaani. Aminohapot, jotka muodostavat luonnollisia proteiineja, voivat kuulua eri ryhmiin: ei-välttämättömät hapot (E), välttämättömät hapot (E).

Geneettinen koodi on järjestelmä geneettisen tiedon tallentamiseksi DNA:han tietyn nukleotidisekvenssin muodossa (tai menetelmä proteiinin aminohapposekvenssin tallentamiseksi nukleotidien avulla).

Geneettisellä koodilla on useita ominaisuuksia (7 ominaisuutta).

Solun kemiallinen koostumus
Aihe:
"Nukleiinihapot: DNA
RNA. ATP"
Tehtävät:
karakterisoi nukleiinihapot,
NK-tyypit, niiden sijainti solussa, rakenne,
toimintoja.
Hanki tietoa rakenteesta ja toiminnoista
ATP.

Nukleiinihapot (NA)
Nukleiinihappoja ovat mm
korkeapolymeeriyhdisteet,
muodostaen puriinia ja
pyrimidiiniemäkset, pentoosi ja
fosforihappo. Nucleic
hapot sisältävät C, H, O, P ja N.
Nukleiinihappoja on kaksi luokkaa
hapot: ribonukleiinihapot
(RNA), joka sisältää sokeririboosin
(C5H10O5) ja deoksiribonukleiinihappo
sokeria sisältävät hapot (DNA).
deoksiriboosi (C5H10O4).
Nukleiinihappojen merkitys eläville organismeille on siinä
perinnön säilyttämisen, myynnin ja siirron varmistaminen
tiedot.
DNA sisältyy ytimeen, mitokondrioihin ja kloroplasteihin - varastoituna
geneettistä tietoa. RNA:ta löytyy myös sytoplasmasta ja
vastuussa proteiinien biosynteesistä.

Nukleiinihapot (NA)
DNA-molekyylit ovat polymeerejä
joiden monomeerit ovat
muodostui deoksiribonukleotideja
ylijäämät:
1. Fosforihappo;
2. deoksiriboosi;
3. Typpiemäs (puriini -
adeniini, guaniini tai pyrimidiini -
tymiini, sytosiini).
Kolmiulotteinen tilamalli
DNA-molekyylin rakenne kaksoismuodossa
spiraalia ehdotettiin vuonna 1953.
Amerikkalainen biologi J. Watson ja
Englantilainen fyysikko F. Crick. Sinun
tutkimuksesta he palkittiin
Nobel palkinto.

Nukleiinihapot (NA)
Melkein J. Watson ja F. Crick löysivät geenin kemiallisen rakenteen.
DNA varmistaa perinnöllisyyden säilyttämisen, toteuttamisen ja välittämisen
tiedot.

Nukleiinihapot (NA)
E. Chargaff tutkittuaan valtavan
kudosnäytteiden määrä ja
eri organismien elimet,
paljasti seuraavaa
kuvio:
missä tahansa DNA-fragmentissa
guaniinijäämien pitoisuus
aina täsmälleen
sytosiinin ja adeniinin pitoisuus
- Timina.
Tätä asemaa kutsuttiin
"Maksusäännöt":
A+G
A = T; G = C
tai --- = 1
C+T

Nukleiinihapot (NA)
J. Watson ja F. Crick
käytti hyväkseen tätä sääntöä
kun rakennetaan molekyylimallia
DNA. DNA on
kaksoiskierre. Sen molekyyli
muodostuu kahdesta
polynukleotidiketjut,
spiraalimaisesti kierretty ystävä
ystävän lähellä ja yhdessä
kuvitteellinen akseli.
DNA:n kaksoiskierteen halkaisija - 2
nm, yhteisen spiraalin nousu, jolla
on 10 paria nukleotideja -
3,4 nm. Molekyylipituus - enintään
useita senttejä.
Molekyylipaino on
kymmeniä ja satoja miljoonia. Ytimessä
ihmisen solujen DNA:n kokonaispituus
noin 1-2m.

Nukleiinihapot (NA)
Typpipitoisilla emäksillä on syklinen rakenne, joka sisältää
joka sisältää hiiliatomien ohella muiden alkuaineiden atomeja,
erityisesti typpeä. Typpiatomien esiintyminen näissä yhdisteissä
niitä kutsutaan typpipitoisiksi, ja koska niitä on
alkaliset ominaisuudet - emäkset. Typpipitoiset emäkset
Nukleiinihapot kuuluvat pyrimidiinien ja puriinien luokkiin.

DNA:n ominaisuudet
Kondensaatioreaktion seurauksena
typpipitoinen emäs ja deoksiriboosi
muodostuu nukleosidi.
Kondensaatioreaktion aikana välillä
nukleosidi ja fosforihappo
muodostuu nukleotidi.
Nukleotidien nimet eroavat
vastaavien tukikohtien nimet.
Molemmat on yleensä nimetty
isoilla kirjaimilla (A,T,G,C):
adeniini - adenyyli; guaniini -
guanyyli; sytosiini - sytidyyli;
tymiini – tymidyylinukleotidit.

DNA:n ominaisuudet
Yksi nukleotidiketju
muodostuu seurauksena
kondensaatioreaktiot
nukleotidit.
Lisäksi 3"-hiilen välillä
yksi jäljellä oleva sokeri
nukleotidi ja jäännös
toisen fosforihappo
fosfodiesteriä esiintyy
yhteys.
Tuloksena,
haarautumaton
polynukleotidiketjut. Yksi
polynukleotidiketjun pää
päättyy 5" hiileen (sen
kutsutaan 5" pääksi), toinen on 3" hiili (3" pää).

10.

DNA:n ominaisuudet

11.

DNA:n ominaisuudet
Yhtä nukleotidinauhaa vastaan
toinen ketju sijaitsee.
Polynukleotidiketjut DNA-molekyylissä
pysyä lähellä toisiaan
vedyn ilmaantumisen vuoksi
sidoksia typpipitoisten emästen välillä
toisissaan sijaitsevat nukleotidit
ystävää vastaan.
Se perustuu parien välisen täydentävän vuorovaikutuksen periaatteeseen
emäkset: adeniinia vastaan ​​- tymiini toisessa ketjussa ja guaniini sytosiinia vastaan ​​toisessa, eli adeniini on komplementaarinen tymiinin kanssa ja välillä
niissä on kaksi vetysidosta ja guaniini-sytosiini (kolme vetysidosta
viestintä).
Komplementaarisuus on nukleotidien kykyä
valikoiva yhteys toisiinsa.

12.

DNA:n ominaisuudet

13.

DNA:n ominaisuudet
DNA-juosteet ovat vastakkaisia
(monisuuntainen), eli vastaan
Yhden ketjun 3" pää on toisen 5" pää.
Molekyylin reunaa päin
sokeri-fosfaattirunko. Sisällä
molekyylit ovat käänteisiä typpejä
perusteita.
Yksi ainutlaatuisista ominaisuuksista
DNA-molekyyli on hän
replikointi - kyky
itsekopiointi - lisääntyminen
tarkat kopiot alkuperäisestä molekyylistä.

14.

15.

DNA kopiointi
Tämän kyvyn ansiosta
DNA-molekyylejä suoritetaan
perinnöllisyyden siirtyminen
tiedot emosolusta
tyttäret jaon aikana.
Molekyylin itsensä monistumisprosessi
DNA:ta kutsutaan replikaatioksi.
Replikointi on monimutkainen prosessi
entsyymien osallistuessa
(DNA-polymeraasit ja muut) ja
deoksiribonukleosiditrifosfaatit.
Replikointi suoritetaan
siis puolikonservatiivisella tavalla
jokainen DNA-juoste työntyy sisään
matriisin rooli periaatteen mukaisesti
täydentävyys on valmistumassa
uusi ketju. Siten sisään
jokaisella tytär-DNA:lla on yksi juoste
on äiti, ja toinen on
vasta syntetisoitu.

16.

DNA kopiointi
Äidin DNA-juosteessa
vastakkainen. DNA-polymeraasit kykenevät
liikkua yhdessä
suunta - 3" päästä 5" päähän, rakennus
lapsiketju
antiparallel - 5" -
3" pää.
Siksi DNA-polymeraasi
jatkuvasti
muuttaa sisään
suunta 3"→5"
yksi ketju, syntetisointi
tytär Tämä ketju
kutsutaan johtavaksi.

17.

DNA kopiointi
Muu DNA-polymeraasi
liikkuu toista ketjua pitkin sisään
kääntöpuoli (myös sisään
suunta 3"→5"),
syntetisoivat toista tytärtä
ketju fragmenteissa (niiden
joita kutsutaan fragmenteiksi
Okazaki), joka sen jälkeen
replikointi valmis
ligaasit ommellaan yhteen yhdeksi
ketju. Tätä ketjua kutsutaan
jäljessä.
Eli ketjussa 3"-5"
replikointi on käynnissä
ja 5"-3" ketjussa - ajoittain.

18.

19. RNA:n ominaisuudet

RNA-molekyylit ovat polymeerejä
joiden monomeerit ovat
ribonukleotidit, jotka muodostavat: jäännös
viiden hiilen sokeri - riboosi; muistutus
yksi typpipitoisista emäksistä: puriini -
adeniini, guaniini; pyrimidiini - urasiili,
sytosiini; fosforihapon jäännös.

20. RNA:n ominaisuudet

RNA-molekyyli on
haarautumaton polynukleotidi että
voi olla ensisijainen rakenne -
nukleotidisekvenssi, sekundaarinen
– silmukoiden muodostuminen pariliitoksen vuoksi
komplementaariset nukleotidit tai
korkea-asteen rakenne – koulutus
kompakti rakenne johtuen
kierteisten alueiden vuorovaikutuksia
toissijainen rakenne.

21.

RNA:n ominaisuudet
Tuloksena typpipitoisen emäksen kondensaatioreaktiosta sokerin kanssa
riboosi muodostaa ribonukleosidin kondensaatioreaktion aikana
nukleosidi fosforihapon kanssa muodostaa ribonukleotidin.
Nukleotidien nimet: puriini (bisyklinen) - adenyyli,
guanyyli, pyrimidiini - uridyyli ja sytidyyli.

22. RNA:n ominaisuudet

23.

RNA:n ominaisuudet
RNA-nukleotidit reaktion aikana
muodostuu kondensaatiota
esterisidokset, niin
muodostuu polynukleotidi
ketju.

24. RNA:n ominaisuudet

Toisin kuin DNA, RNA-molekyyli on yleensä
ei muodostu kahdesta vaan yhdestä
polynukleotidiketju. Kuitenkin häntä
nukleotidit pystyvät myös muodostumaan
vetysidoksia keskenään, mutta tämä
ketjujen välisiä yhteyksiä
komplementaariset nukleotidit. RNA-säikeitä
paljon lyhyempiä kuin DNA-juosteet.
Tietoa RNA-molekyylin rakenteesta
DNA-molekyyleihin upotettuna. Molekyylien synteesi
RNA esiintyy DNA-templaatissa mukana
RNA-polymeraasien entsyymejä ja sitä kutsutaan
transkriptio. Jos DNA-sisältö on
solu on suhteellisen vakio
RNA-pitoisuus vaihtelee suuresti.
Suurin määrä RNA:ta soluissa
havaitaan proteiinisynteesin aikana.

25.

RNA:n ominaisuudet

26. RNA:n ominaisuudet

RNA-pitoisuus missä tahansa
solut ovat 5-10 kertaa korkeammat
DNA-sisältö. Olemassa
kolme pääluokkaa
ribonukleiinihapot:
Tiedot
(templaatti) RNA - mRNA (5 %);
siirto-RNA - tRNA
(10%);
ribosomaalinen RNA - rRNA
(85%).
Kaikki RNA-tyypit tarjoavat
proteiinien biosynteesi.

27. RNA:n ominaisuudet

Messenger RNA.
Kaikkein monipuolisin
kokoa ja vakautta
Luokka. Ne kaikki ovat
geneettisten aineiden kantajia
tiedot ytimestä
sytoplasma. He palvelevat
matriisi synteesiä varten
proteiinimolekyylejä, koska
määrittää aminohappo
jatkojakso
ensisijainen rakenne
proteiinimolekyyli.
mRNA vastaa jopa
5 % kokonaissisällöstä
RNA per solu, noin 30 000
nukleotidit.

28. RNA:n ominaisuudet

Siirrä RNA
Siirto-RNA-molekyylejä sisältävät
yleensä 76-85 nukleotidia ja niissä on
tertiäärinen rakenne, tRNA-osuus
osuus on jopa 10 % kokonaissisällöstä
RNA solussa.
Toiminnot: ne toimittavat aminohappoja
proteiinisynteesin paikka, ribosomit.
Solu sisältää yli 30 tyyppiä tRNA:ta.
Jokaisella tRNA-tyypillä on vain ominaisuus
sille nukleotidisekvenssi.
Kaikissa molekyyleissä on kuitenkin useita
molekyylinsisäinen komplementaarinen
alueet, joiden läsnäolon ansiosta kaikki
tRNA:illa on tertiäärinen rakenne
apilan lehden muotoinen.

29. RNA:n ominaisuudet

30. RNA:n ominaisuudet

Ribosomaalinen RNA.
Ribosomaalisen RNA:n osuus
(rRNA) muodostaa 80-85 %
RNA:n kokonaispitoisuus
solu, koostuu 3 000 - 5 000
nukleotidit.
Sytoplasmiset ribosomit
sisältää 4 erilaista molekyyliä
RNA. Pienessä alayksikössä on yksi
molekyyli, suuressa - kolme
RNA-molekyylejä. Ribosomissa
noin 100 proteiinimolekyyliä.

31.

ATP:n ominaisuudet
Adenosiinitrifosforihappo (ATP) on yleinen kuljettaja
ja tärkein energian kerääjä elävissä soluissa. ATP sisältyy
kaikki kasvien ja eläinten solut. ATP:n määrä vaihtelee ja
keskiarvo on 0,04 % (kennon märkäpainoa kohti).

32.

ATP:n ominaisuudet
Solussa ATP-molekyyli kuluu minuutin kuluessa
hänen koulutuksensa. Ihmisellä on kehon painoa vastaava määrä ATP:tä.
muodostuu ja tuhoutuu 24 tunnin välein.

33.

ATP:n ominaisuudet
ATP on tähteiden muodostama nukleotidi
typpipitoinen emäs (adeniini), sokeri (riboosi) ja fosfori
hapot. Toisin kuin muut nukleotidit, ATP ei sisällä yhtä, vaan
kolme fosforihappojäännöstä.

34.

ATP:n ominaisuudet
ATP viittaa korkeaenergisiin aineisiin - aineisiin
jotka sisältävät suuren määrän energiaa sidoksissaan.
ATP on epästabiili molekyyli: terminaalisen jäännöksen hydrolyysissä
fosforihappo, ATP muuttuu ADP:ksi (adenosiinidifosfori
happo) ja vapautuu 30,6 kJ energiaa.

35.

ATP:n ominaisuudet
ADP voi myös hajota AMP:ksi.
(adenosiinimonofosforihappo). Ilmainen energiantuotanto klo
toisen terminaalisen jäännöksen pilkkoutuminen on noin 30,6 kJ.

36.

ATP:n ominaisuudet
Kolmannen fosfaattiryhmän eliminoitumiseen liittyy
vapauttaa vain 13,8 kJ. Näin ollen ATP:llä on kaksi
makroergiset yhteydet.

Mitä ovat DNA ja RNA? Mitkä ovat niiden tehtävät ja merkitys maailmassamme? Mistä ne on tehty ja miten ne toimivat? Tätä ja muuta käsitellään artikkelissa.

Mitä ovat DNA ja RNA

Biologian tieteet, jotka tutkivat geneettisen tiedon varastoinnin, toteutuksen ja siirron periaatteita, epäsäännöllisten biopolymeerien rakennetta ja toimintoja, kuuluvat molekyylibiologiaan.

Biopolymeerit, suurimolekyyliset orgaaniset yhdisteet, jotka muodostuvat nukleotiditähteistä, ovat nukleiinihappoja. Ne tallentavat tietoa elävästä organismista, määrittävät sen kehityksen, kasvun ja perinnöllisyyden. Nämä hapot osallistuvat proteiinien biosynteesiin.

Luonnossa on kahdenlaisia ​​nukleiinihappoja:

• DNA - deoksiribonukleiini;
• RNA on ribonukleiinia.

Maailmalle kerrottiin, mitä DNA on vuonna 1868, kun se löydettiin leukosyyttien ja lohen siittiöiden soluytimistä. Niitä löydettiin myöhemmin kaikista eläin- ja kasvisoluista sekä bakteereista, viruksista ja sienistä. Vuonna 1953 J. Watson ja F. Crick rakensivat röntgenrakenneanalyysin tuloksena mallin, joka koostuu kahdesta polymeeriketjusta, jotka on kierretty spiraalina toistensa ympärille. Vuonna 1962 nämä tutkijat saivat Nobel-palkinnon löydöstään.

Deoksiribonukleiinihappo

Mikä on DNA? Tämä on nukleiinihappo, joka sisältää yksilön genotyypin ja välittää tietoa periytyvästi, itseään toistuvasti. Koska nämä molekyylit ovat niin suuria, mahdollisia nukleotidisekvenssejä on valtava määrä. Siksi erilaisten molekyylien määrä on käytännössä ääretön.

DNA:n rakenne

Nämä ovat suurimmat biologiset molekyylit. Niiden koko vaihtelee neljäsosasta bakteerissa neljäänkymmeneen millimetriin ihmisen DNA:ssa, paljon suurempi kuin proteiinin enimmäiskoko. Ne koostuvat neljästä monomeerista, nukleiinihappojen rakennekomponenteista - nukleotideista, jotka sisältävät typpipitoisen emäksen, fosforihappotähteen ja deoksiriboosin.

Typpiemäksissä on kaksinkertainen hiilen ja typen rengas - puriinit ja yksi rengas - pyrimidiinit.

Puriinit ovat adeniini ja guaniini ja pyrimidiinit tymiini ja sytosiini. Ne on merkitty latinalaisilla isoilla kirjaimilla: A, G, T, C; ja venäläisessä kirjallisuudessa - kyrillisesti: A, G, T, Ts Kemiallisen vetysidoksen avulla ne liittyvät toisiinsa, jolloin syntyy nukleiinihappoja.

Universumissa spiraali on yleisin muoto. Joten myös DNA-molekyylin rakenteessa on se. Polynukleotidiketju on kierretty kuin kierreportaat.

Molekyylissä olevat ketjut on suunnattu vastakkain toisistaan. Osoittautuu, että jos yhdessä ketjussa suunta on 3" päästä 5", niin toisessa ketjussa suunta on päinvastainen - 5" päästä 3".

Täydentävyyden periaate

Nämä kaksi juostetta on liitetty molekyyliksi typpipitoisilla emäksillä siten, että adeniinilla on sidos tymiinin kanssa ja guaniinilla vain sytosiinin kanssa. Peräkkäiset nukleotidit yhdessä ketjussa määräävät toisen. Tätä vastaavuutta, joka on uusien molekyylien ilmaantumisen taustalla replikaation tai kahdentamisen seurauksena, on alettu kutsua komplementaariseksi.

Osoittautuu, että adenyylinukleotidien lukumäärä on yhtä suuri kuin tymidyylinukleotidien lukumäärä ja guanyylinukleotidien määrä on yhtä suuri kuin sytidyylinukleotidien lukumäärä. Tämä kirjeenvaihto tunnettiin Chargaffin sääntönä.

Replikointi

Entsyymien hallinnassa tapahtuva itselisäysprosessi on DNA:n pääominaisuus.

Kaikki alkaa kierteen purkamisesta DNA-polymeraasientsyymin ansiosta. Vetysidosten katkeamisen jälkeen yhteen ja toiseen juosteeseen syntetisoituu tytärketju, jonka materiaalina ovat ytimessä olevat vapaat nukleotidit.

Jokainen DNA-juoste on malli uudelle juosteelle. Tämän seurauksena yhdestä saadaan kaksi täysin identtistä emomolekyyliä. Tässä tapauksessa yksi lanka syntetisoidaan jatkuvana säikeenä, ja toinen on ensin fragmentaarinen, vasta sitten liittymässä.

DNA geenit

Molekyyli kantaa kaikki tärkeät tiedot nukleotideista ja määrittää aminohappojen sijainnin proteiineissa. Ihmisten ja kaikkien muiden organismien DNA tallentaa tietoja ominaisuuksistaan ​​ja välittää ne jälkeläisilleen.

Osa siitä on geeni - nukleotidiryhmä, joka koodaa tietoa proteiinista. Solun geenien kokonaisuus muodostaa sen genotyypin tai genomin.

Geenit sijaitsevat tietyssä DNA:n osassa. Ne koostuvat tietystä määrästä nukleotideja, jotka on järjestetty peräkkäiseen yhdistelmään. Tämä tarkoittaa, että geeni ei voi muuttaa paikkaansa molekyylissä, ja sillä on hyvin spesifinen määrä nukleotideja. Niiden järjestys on ainutlaatuinen. Esimerkiksi yhtä tilausta käytetään adrenaliinin tuottamiseen ja toista insuliiniin.

Geenien lisäksi DNA sisältää ei-koodaavia sekvenssejä. Ne säätelevät geenien toimintaa, auttavat kromosomeja ja merkitsevät geenin alkua ja loppua. Mutta nykyään useimpien rooli on tuntematon.

Ribonukleiinihappo

Tämä molekyyli on monella tapaa samanlainen kuin deoksiribonukleiinihappo. Se ei kuitenkaan ole yhtä suuri kuin DNA. Ja RNA koostuu myös neljästä polymeerisestä nukleotidityypistä. Kolme niistä on samanlaisia ​​kuin DNA, mutta se sisältää tymiinin sijaan urasiilia (U tai U). Lisäksi RNA koostuu hiilihydraatista - riboosista. Suurin ero on, että tämän molekyylin heliksi on yksittäinen, toisin kuin DNA:n kaksoiskierre.

RNA:n toiminnot

Ribonukleiinihapon toiminnot perustuvat kolmeen eri RNA-tyyppiin.

Tieto siirtää geneettistä tietoa DNA:sta ytimen sytoplasmaan. Sitä kutsutaan myös matriisiksi. Tämä on avoin ketju, joka syntetisoidaan ytimessä RNA-polymeraasientsyymin avulla. Huolimatta siitä, että sen prosenttiosuus molekyylissä on erittäin alhainen (kolmesta viiteen prosenttiin solusta), sillä on tärkein tehtävä - toimia matriisina proteiinien synteesiä varten, tiedottaen niiden rakenteesta DNA-molekyyleistä. Yhtä proteiinia koodaa yksi tietty DNA, joten niiden numeerinen arvo on sama.

Ribosomijärjestelmä koostuu pääasiassa sytoplasmisista rakeista - ribosomeista. R-RNA:t syntetisoidaan ytimessä. Niiden osuus koko solusta on noin kahdeksankymmentä prosenttia. Tällä lajilla on monimutkainen rakenne, joka muodostaa silmukoita toisiaan täydentäviin osiin, mikä johtaa molekyylien itseorganisoitumiseen monimutkaiseksi kappaleeksi. Niiden joukossa on kolme tyyppiä prokaryooteissa ja neljä eukaryooteissa.

Kuljetus toimii "adapterina" järjestäen polypeptidiketjun aminohapot sopivaan järjestykseen. Keskimäärin se koostuu kahdeksastakymmenestä nukleotidista. Solu sisältää pääsääntöisesti lähes viisitoista prosenttia. Se on suunniteltu kuljettamaan aminohappoja sinne, missä proteiini syntetisoidaan. Solussa on 2-60 siirto-RNA:ta. Heillä kaikilla on samanlainen organisaatio avaruudessa. He saavat rakenteen, jota kutsutaan apilanlehdeksi.

Merkitys RNA ja DNA

Kun DNA löydettiin, sen rooli ei ollut niin ilmeinen. Vielä nykyäänkin, vaikka paljon enemmän tietoa on paljastettu, jotkut kysymykset ovat edelleen vaille vastausta. Ja joitain ei ehkä ole edes muotoiltu vielä.

DNA:n ja RNA:n tunnettu biologinen merkitys on se, että DNA välittää perinnöllistä tietoa ja RNA osallistuu proteiinisynteesiin ja koodaa proteiinin rakennetta.

On kuitenkin olemassa versioita, että tämä molekyyli liittyy henkiseen elämäämme. Mikä on ihmisen DNA tässä mielessä? Se sisältää kaikki tiedot hänestä, hänen elämästään ja perinnöllisyydestään. Metafyysikot uskovat, että siihen sisältyy menneiden elämien kokemus, DNA:n palautustoiminnot ja jopa Korkeamman Itsen - Luojan, Jumalan - energia.

Heidän mielestään ketjut sisältävät koodeja, jotka liittyvät kaikkiin elämän osa-alueisiin, myös henkiseen osaan. Mutta osa informaatiosta, esimerkiksi kehon ennallistamisesta, sijaitsee DNA:n ympärillä sijaitsevan moniulotteisen avaruuden kristallin rakenteessa. Se edustaa dodekaedria ja on kaiken elämänvoiman muisto.

Koska ihminen ei kuormita itseään henkisellä tiedolla, tiedon vaihto DNA:ssa kidekuoren kanssa tapahtuu hyvin hitaasti. Keskivertohenkilölle se on vain viisitoista prosenttia.

Oletetaan, että tämä tehtiin nimenomaan ihmisen elämän lyhentämiseksi ja pudottamiseksi kaksinaisuuden tasolle. Siten ihmisen karminen velka kasvaa ja joillekin olennoille välttämätön värähtelytaso ylläpidetään planeetalla.

Hiilihydraatit- Nämä ovat orgaanisia yhdisteitä, jotka sisältävät hiiltä, ​​vetyä ja happea. Hiilihydraatit jaetaan mono-, di- ja polysakkarideihin.

Monosakkaridit ovat yksinkertaisia ​​sokereita, jotka koostuvat 3 tai useammasta C-atomista: glukoosista, riboosista ja deoksiriboosista. Ei hydrolysoitu, voi kiteytyä, liukenee veteen, maku on makea

Polysakkarideja muodostuu monosakkaridien polymeroitumisen seurauksena. Samalla ne menettävät kykynsä kiteytyä ja makean makunsa. Esimerkki - tärkkelys, glykogeeni, selluloosa.

1. Energia on kennon pääasiallinen energianlähde (1 gramma = 17,6 kJ)

2. rakenteellinen - osa kasvisolujen (selluloosa) ja eläinsolujen kalvoja

3. muiden yhdisteiden synteesin lähde

4. varastointi (glykogeeni - eläinsoluissa, tärkkelys - kasvisoluissa)

5. yhdistäminen

Lipidit- glyserolin ja rasvahappojen monimutkaiset yhdisteet. Ei liukene veteen, vain orgaanisiin liuottimiin. On olemassa yksinkertaisia ​​ja monimutkaisia ​​lipidejä.

Lipidien tehtävät:

1. rakenteellinen - perusta kaikille solukalvoille

2. energia (1 g = 37,6 kJ)

3. varastointi

4. lämmöneristys

5. solunsisäisen veden lähde

ATP - yksi universaali energiaintensiivinen aine kasvien, eläinten ja mikro-organismien soluissa. ATP:n avulla energiaa kertyy ja kuljetetaan soluun. ATP koostuu typpipitoisesta emäksestä adeiinista, hiilihydraattiriboosista ja kolmesta fosforihappojäännöksestä. Fosfaattiryhmät yhdistetään toisiinsa käyttämällä korkean energian sidoksia. ATP:n tehtävänä on energiansiirto.

Oravat ovat hallitseva aine kaikissa elävissä organismeissa. Proteiini on polymeeri, jonka monomeeri on aminohapot (20). Aminohapot yhdistetään proteiinimolekyylissä käyttämällä peptidisidoksia, jotka muodostuvat yhden aminohapon aminoryhmän ja toisen aminohapon karboksyyliryhmän välille. Jokaisella solulla on ainutlaatuinen joukko proteiineja.

Proteiinimolekyylin organisoitumistasoja on useita. Ensisijainen rakenne - peptidisidoksella yhdistetty aminohapposekvenssi. Tämä rakenne määrittää proteiinin spesifisyyden. Sisään toissijainen Molekyylin rakenne on spiraalin muotoinen, sen stabiilisuus varmistetaan vetysidoksilla. Tertiäärinen rakenne muodostuu seurauksena spiraalin muuttumisesta kolmiulotteiseksi pallomaiseksi - palloksi. Kvaternaari tapahtuu, kun useat proteiinimolekyylit yhdistyvät yhdeksi kompleksiksi. Proteiinien toiminnallinen aktiivisuus ilmenee 2-, 3- tai 3-rakenteessa.

Proteiinien rakenne muuttuu erilaisten kemikaalien (happo, alkali, alkoholi ja muut) ja fysikaalisten tekijöiden (korkea ja matala t säteily), entsyymien vaikutuksesta. Jos nämä muutokset säilyttävät ensisijaisen rakenteen, prosessi on palautuva ja sitä kutsutaan denaturaatio. Ensisijaisen rakenteen tuhoamista kutsutaan hyytymistä(peruuttamaton proteiinien tuhoutumisprosessi)

Proteiinien toiminnot

1. rakenteellinen

2. katalyyttinen

3. supistuva (aktiini- ja myosiiniproteiinit lihaskuiduissa)

4. kuljetus (hemoglobiini)

5. sääntely (insuliini)

6. signaali

7. suojaava

8. energia (1 g = 17,2 kJ)

Nukleiinihappojen tyypit. Nukleiinihapot- elävien organismien fosforia sisältävät biopolymeerit, jotka mahdollistavat perinnöllisen tiedon säilytyksen ja siirron. Sveitsiläinen biokemisti F. Miescher löysi ne vuonna 1869 leukosyyttien ja lohen siittiöiden ytimistä. Myöhemmin nukleiinihappoja löydettiin kaikista kasvi- ja eläinsoluista, viruksista, bakteereista ja sienistä.

Luonnossa on kahdenlaisia ​​nukleiinihappoja - deoksiribonukleiinihappo (DNA) Ja ribonukleiinihappo (RNA). Nimien ero selittyy sillä, että DNA-molekyyli sisältää viiden hiilen sokerideoksiriboosin ja RNA-molekyyli sisältää riboosia.

DNA:ta löytyy pääasiassa soluytimen kromosomeista (99 % kaikesta solun DNA:sta), sekä mitokondrioista ja kloroplasteista. RNA on osa ribosomeja; RNA-molekyylejä on myös sytoplasmassa, plastidien matriisissa ja mitokondrioissa.

Nukleotidit- nukleiinihappojen rakennekomponentit. Nukleiinihapot ovat biopolymeerejä, joiden monomeerit ovat nukleotideja.

Nukleotidit- monimutkaiset aineet. Jokainen nukleotidi sisältää typpipitoisen emäksen, viiden hiilen sokerin (riboosi tai deoksiriboosi) ja fosforihappojäännöksen.

Typpipitoisia emäksiä on viisi: adeniini, guaniini, urasiili, tymiini ja sytosiini.

DNA. DNA-molekyyli koostuu kahdesta polynukleotidiketjusta, jotka on kierretty spiraalimaisesti toisiinsa nähden.

DNA-molekyylin nukleotidit sisältävät neljää tyyppiä typpipitoisia emäksiä: adeniinia, guaniinia, tymiiniä ja sytosiinia. Polynukleotidiketjussa vierekkäiset nukleotidit on liitetty toisiinsa kovalenttisilla sidoksilla.

DNA:n polynukleotidiketju on kierretty spiraalin muotoon kierreportaat ja se on yhdistetty toiseen, komplementaariseen ketjuun käyttämällä vetysidoksia, jotka muodostuvat adeniinin ja tymiinin (kaksi sidosta) sekä guaniinin ja sytosiinin (kolme sidosta) välille. Nukleotideja A ja T, G ja C kutsutaan täydentäviä.

Tämän seurauksena missä tahansa organismissa adenyylinukleotidien lukumäärä on yhtä suuri kuin tymidyylinukleotidien lukumäärä ja guanyylinukleotidien lukumäärä on yhtä suuri kuin sytidyylinukleotidien lukumäärä. Tämän ominaisuuden ansiosta yhden ketjun nukleotidien sekvenssi määrittää niiden sekvenssin toisessa. Tätä kykyä yhdistää selektiivisesti nukleotideja kutsutaan täydentävyys, ja tämä ominaisuus on taustalla uusien DNA-molekyylien muodostumiselle alkuperäiseen molekyyliin perustuen (kopiointi, eli kaksinkertaistaminen).

Olosuhteiden muuttuessa DNA voi proteiinien tavoin denaturoitua, jota kutsutaan sulamiseksi. Kun vähitellen palataan normaaleihin olosuhteisiin, DNA renaturoituu.

DNA:n toiminta on geneettisen tiedon tallentamista, välittämistä ja lisääntymistä sukupolvien ajan. Minkä tahansa solun DNA koodaa tietoa kaikista tietyn organismin proteiineista, mistä proteiineista, missä järjestyksessä ja missä määrin syntetisoidaan. Proteiinien aminohapposekvenssi kirjoitetaan DNA:han niin sanotulla geneettisellä (tripletti) koodilla.

Main omaisuutta DNA On sen kykyä kopioida.

Replikointi - Tämä on DNA-molekyylien itsensä monistumisprosessi, joka tapahtuu entsyymien hallinnassa. Replikaatio tapahtuu ennen jokaista ydinjakoa. Se alkaa DNA-heliksin väliaikaisesti purkautumisesta DNA-polymeraasientsyymin vaikutuksesta. Jokaisessa vetysidosten katkeamisen jälkeen muodostuneessa ketjussa syntetisoidaan tytär-DNA-juoste komplementaarisuuden periaatteen mukaisesti. Synteesimateriaalit ovat vapaita nukleotideja, jotka ovat läsnä ytimessä

Siten jokaisella polynukleotidiketjulla on rooli matriiseja uudelle komplementaariselle ketjulle (täten DNA-molekyylien kaksinkertaistumisprosessi viittaa reaktioihin matriisisynteesi). Tuloksena on kaksi DNA-molekyyliä, joista kummassakin on yksi ketju jäljellä emomolekyylistä (puolikas), ja toinen äskettäin syntetisoituna. Lisäksi yksi uusi ketju syntetisoidaan jatkuvana ja toinen - ensin lyhyiden fragmenttien muodossa ommellaan sitten pitkäketjuiseksi erikoisentsyymi - DNA-ligaasi. Replikaation seurauksena kaksi uutta DNA-molekyyliä ovat tarkka kopio alkuperäisestä molekyylistä.

Replikaation biologinen merkitys piilee perinnöllisen tiedon tarkassa siirrossa emosolusta tytärsoluihin, mikä tapahtuu somaattisten solujen jakautumisen aikana.

RNA. RNA-molekyylien rakenne on monella tapaa samanlainen kuin DNA-molekyylien rakenne. Siinä on kuitenkin useita merkittäviä eroja. RNA-molekyylissä nukleotidit sisältävät riboosia deoksiriboosin sijasta ja uridyylinukleotidiä (U) tymidyylinukleotidin (T) sijaan. Suurin ero DNA:han on, että RNA-molekyyli on yksijuosteinen. Sen nukleotidit pystyvät kuitenkin muodostamaan vetysidoksia keskenään (esimerkiksi tRNA:ssa, rRNA-molekyyleissä), mutta tässä tapauksessa puhumme komplementaaristen nukleotidien ketjunsisäisestä yhteydestä. RNA-ketjut ovat paljon lyhyempiä kuin DNA.

Solussa on useita RNA-tyyppejä, jotka eroavat molekyylikoon, rakenteen, sijainnin solussa ja toimintojen osalta:

1. Viesti-RNA (mRNA) - siirtää geneettistä tietoa DNA:sta ribosomeihin

2. Ribosomaalinen RNA (rRNA) - osa ribosomeja

3. 3. Transfer RNA (tRNA) - kuljettaa aminohappoja ribosomeihin proteiinisynteesin aikana



Miljoonia biokemiallisia reaktioita tapahtuu missä tahansa kehomme solussa. Niitä katalysoivat monet entsyymit, jotka usein vaativat energiaa. Mistä solu saa sen? Tähän kysymykseen voidaan vastata, jos otamme huomioon ATP-molekyylin rakenteen - yhden tärkeimmistä energianlähteistä.

ATP on universaali energianlähde

ATP tarkoittaa adenosiinitrifosfaattia tai adenosiinitrifosfaattia. Aine on yksi kahdesta tärkeimmistä energianlähteistä missä tahansa solussa. ATP:n rakenne ja sen biologinen rooli liittyvät läheisesti toisiinsa. Useimmat biokemialliset reaktiot voivat tapahtua vain aineen molekyylien osallistuessa, tämä on erityisen totta. ATP on kuitenkin harvoin suoraan mukana reaktiossa: minkä tahansa prosessin tapahtumiseen tarvitaan juuri adenosiinitrifosfaatin sisältämää energiaa.

Aineen molekyylien rakenne on sellainen, että fosfaattiryhmien välille muodostuneet sidokset kuljettavat valtavan määrän energiaa. Siksi tällaisia ​​sidoksia kutsutaan myös makroergisiksi tai makroenergeettisiksi (makro = monta, suuri määrä). Termin esitteli ensimmäisenä tiedemies F. Lipman, ja hän ehdotti myös symbolin ̴ käyttämistä niiden osoittamiseen.

On erittäin tärkeää, että solu ylläpitää tasaisen adenosiinitrifosfaatin tason. Tämä koskee erityisesti lihassoluja ja hermosäikeitä, koska ne ovat energiariippuvaisimpia ja vaativat korkean pitoisuuden adenosiinitrifosfaattia toimiakseen.

ATP-molekyylin rakenne

Adenosiinitrifosfaatti koostuu kolmesta alkuaineesta: riboosista, adeniinista ja tähteistä

Ribose- hiilihydraatti, joka kuuluu pentoosiryhmään. Tämä tarkoittaa, että riboosissa on 5 hiiliatomia, jotka on suljettu sykliin. Riboosi liittyy adeniiniin β-N-glykosidisidoksen kautta ensimmäisessä hiiliatomissa. Pentoosiin lisätään myös 5. hiiliatomin fosforihappojäännöksiä.

Adeniini on typpipitoinen emäs. Riippuen siitä, mikä typpipitoinen emäs on kiinnittynyt riboosiin, erotetaan myös GTP (guanosiinitrifosfaatti), TTP (tymidiinitrifosfaatti), CTP (sytidiinitrifosfaatti) ja UTP (uridiinitrifosfaatti). Kaikki nämä aineet ovat rakenteeltaan samanlaisia ​​kuin adenosiinitrifosfaatti ja suorittavat suunnilleen samat toiminnot, mutta ne ovat paljon harvinaisempia soluissa.

Fosforihappojäämät. Riboosiin voidaan kiinnittää enintään kolme fosforihappotähdettä. Jos niitä on kaksi tai vain yksi, ainetta kutsutaan ADP:ksi (difosfaatti) tai AMP:ksi (monofosfaatti). Fosforitähteiden väliin muodostuu makroenergeettisiä sidoksia, joiden katkeamisen jälkeen vapautuu 40-60 kJ energiaa. Jos kaksi sidosta katkeaa, vapautuu 80, harvemmin - 120 kJ energiaa. Kun riboosin ja fosforitähteen välinen sidos katkeaa, vapautuu vain 13,8 kJ, joten trifosfaattimolekyylissä on vain kaksi korkeaenergistä sidosta (P ̴ P ̴ P) ja ADP-molekyylissä yksi (P ̴ P).

Nämä ovat ATP:n rakenteellisia piirteitä. Koska fosforihappotähteiden välille muodostuu makroenergeettinen sidos, ATP:n rakenne ja toiminnot ovat yhteydessä toisiinsa.

ATP:n rakenne ja molekyylin biologinen rooli. Adenosiinitrifosfaatin lisätoiminnot

Energian lisäksi ATP voi suorittaa monia muitakin toimintoja solussa. Muiden nukleotiditrifosfaattien ohella trifosfaatti osallistuu nukleiinihappojen rakentamiseen. Tässä tapauksessa ATP, GTP, TTP, CTP ja UTP ovat typpipitoisten emästen toimittajia. Tätä ominaisuutta käytetään prosesseissa ja transkriptiossa.

ATP:tä tarvitaan myös ionikanavien toimintaan. Esimerkiksi Na-K-kanava pumppaa 3 natriummolekyyliä ulos solusta ja pumppaa 2 kaliummolekyyliä soluun. Tätä ionivirtaa tarvitaan ylläpitämään positiivinen varaus kalvon ulkopinnalla, ja vain adenosiinitrifosfaatin avulla kanava voi toimia. Sama koskee protoni- ja kalsiumkanavia.

ATP on toisen lähetti-cAMP:n (syklisen adenosiinimonofosfaatin) esiaste - cAMP ei ainoastaan ​​välitä solukalvoreseptorien vastaanottamaa signaalia, vaan on myös allosteerinen efektori. Allosteeriset efektorit ovat aineita, jotka nopeuttavat tai hidastavat entsymaattisia reaktioita. Siten syklinen adenosiinitrifosfaatti estää entsyymin synteesiä, joka katalysoi laktoosin hajoamista bakteerisoluissa.

Itse adenosiinitrifosfaattimolekyyli voi myös olla allosteerinen efektori. Lisäksi ADP toimii tällaisissa prosesseissa ATP:n antagonistina: jos trifosfaatti kiihdyttää reaktiota, difosfaatti estää sitä ja päinvastoin. Nämä ovat ATP:n tehtäviä ja rakennetta.

Miten ATP muodostuu solussa?

ATP:n toiminnot ja rakenne ovat sellaiset, että aineen molekyylit käytetään nopeasti ja tuhoutuvat. Siksi trifosfaattisynteesi on tärkeä prosessi energian muodostuksessa solussa.

Adenosiinitrifosfaatin synteesiin on kolme tärkeintä tapaa:

1. Substraatin fosforylaatio.

2. Oksidatiivinen fosforylaatio.

3. Fotofosforylaatio.

Substraatin fosforylaatio perustuu useisiin solun sytoplasmassa tapahtuviin reaktioihin. Näitä reaktioita kutsutaan glykolyysiksi - anaerobiseksi vaiheeksi. Yhden glykolyysisyklin tuloksena yhdestä glukoosimolekyylistä syntetisoituu kaksi molekyyliä, joita sitten käytetään energian tuottamiseen, ja syntetisoituu myös kaksi ATP:tä.

• C6H12O6 + 2ADP + 2Pn --> 2C3H4O3 + 2ATP + 4H.

Soluhengitys

Oksidatiivinen fosforylaatio on adenosiinitrifosfaatin muodostumista siirtämällä elektroneja kalvon elektronien kuljetusketjua pitkin. Tämän siirron seurauksena kalvon toiselle puolelle muodostuu protonigradientti ja ATP-syntaasin proteiiniintegraalisarjan avulla rakennetaan molekyylejä. Prosessi tapahtuu mitokondrioiden kalvolla.

Glykolyysin ja oksidatiivisen fosforylaation vaiheiden järjestys mitokondrioissa muodostaa yleisen prosessin, jota kutsutaan hengitykseksi. Täydellisen syklin jälkeen solussa yhdestä glukoosimolekyylistä muodostuu 36 ATP-molekyyliä.

Fotofosforylaatio

Fotofosforylaatioprosessi on sama oksidatiivinen fosforylaatio, jolla on vain yksi ero: solun kloroplasteissa tapahtuu valon vaikutuksesta fotofosforylaatioreaktioita. ATP:tä syntyy fotosynteesin valovaiheessa, joka on tärkein energiantuotantoprosessi vihreissä kasveissa, levissä ja joissakin bakteereissa.

Fotosynteesin aikana elektronit kulkevat saman elektroninkuljetusketjun läpi, mikä johtaa protonigradientin muodostumiseen. Protonien pitoisuus kalvon toisella puolella on ATP-synteesin lähde. Molekyylien kokoamisen suorittaa ATP-syntaasi-entsyymi.

Keskimääräinen solu sisältää 0,04 painoprosenttia adenosiinitrifosfaattia. Suurin arvo havaitaan kuitenkin lihassoluissa: 0,2-0,5%.

Solussa on noin miljardi ATP-molekyyliä.

Jokainen molekyyli elää enintään 1 minuutin.

Yksi adenosiinitrifosfaattimolekyyli uusiutuu 2000-3000 kertaa päivässä.

Kaiken kaikkiaan ihmiskeho syntetisoi 40 kg adenosiinitrifosfaattia päivässä, ja kulloinkin ATP-varasto on 250 g.

Johtopäätös

ATP:n rakenne ja sen molekyylien biologinen rooli liittyvät läheisesti toisiinsa. Aineella on keskeinen rooli elämänprosesseissa, koska fosfaattitähteiden väliset korkeaenergiset sidokset sisältävät valtavan määrän energiaa. Adenosiinitrifosfaatti suorittaa monia toimintoja solussa, ja siksi on tärkeää säilyttää aineen vakiopitoisuus. Hajoaminen ja synteesi tapahtuvat suurella nopeudella, koska sidosten energiaa käytetään jatkuvasti biokemiallisissa reaktioissa. Tämä on välttämätön aine kaikille kehon soluille. Se on luultavasti kaikki mitä voidaan sanoa ATP:n rakenteesta.