Wskaźniki.	DNA	RNA	ATP
Będąc w klatce	Jądro, mitochondria, plastydy.	Jądro, rybosomy, mitochondria, chloroplasty.	Cytoplazma, jądro, mitochondria. chloroplasty.
Znajduje się w rdzeniu.	Chromatyna, chromosomy.	Jądro.	Karioplazma.
Struktura.	Dwa długie łańcuchy polinukleotydowe, spiralnie skręcone antyrównolegle względem siebie.	Jeden krótki łańcuch polinukleotydowy.	Mononukleotyd.
Monomery.	Deoksyrybonukleotydy.	Rybonukleotydy.	NIE
Skład nukleotydów.	1) zasada azotowa – A, G, C, T, 2) węglowodan – dezoksyryboza 3) reszta kwasu fosforowego	1) zasada azotowa – A, G, C, U, 2) węglowodan – ryboza 3) reszta kwasu fosforowego	1) zasada azotowa - A, 2) węglowodan 1 ryboza 3) trzy reszty kwasu fosforowego
Rodzaje nukleotydów.	Adenyl (A) Guanylowy (G) Cytydyl (C) Tymidyl (T)	Adenyl (A) Guanyl (G) Cytydyl (C) Uracyl (U)	Adenyl (A)
Nieruchomości.	1) Zdolny do reduplikacji lub replikacji (podwojenia) zgodnie z zasadą komplementarności (komplementarności lub korespondencji), tj. formacja świętych wodorowych pomiędzy A-T, G-C, 2) Stabilna (nie zmienia lokalizacji).	1) Niezdolny do reduplikacji, z wyjątkiem wirusów RNA, 2) Labilny (przechodzi z jądra do cytoplazmy).	W wyniku hydrolizy reszty kwasu fosforowego są jedna po drugiej oddzielane od ATP i uwalniana jest energia. ATP-ADP-AMP
Funkcje.	1) Przechowuje, przekazuje i odtwarza informację genetyczną 2) Reguluje życie komórki.	1) Uczestniczy w biosyntezie białek a) i-RNA i m-RNA przenoszą informację genetyczną z DNA do miejsca syntezy białka, b) r-RNA tworzy rybosom, c) t-RNA znajduje i przenosi aminokwasy do miejsca syntezy białek synteza białek, 2) c -RNA przechowuje, przekazuje i odtwarza informację genetyczną wirusa.	1) Energia.
Osobliwości.	1) DNA jądrowy jest długi, związany z białkami i tworzy liniowy chromosom. 2) Mitochondrium jest krótkie i okrągłe, związane z białkami i tworzy okrągły chromosom. 3) U prokariotów DNA jest zamknięte w pierścieniu, nie jest związane z białkami i nie tworzy chromosomu.	1) W niektórych wirusach występuje dwuniciowy RNA. 2) 5 typów RNA: informacyjny RNA. informacyjny RNA, rybosomalny r-RNA, transportowy t-RNA, wirusowy v-RNA	1) Reszty kwasu fosforowego są połączone wiązaniami wysokoenergetycznymi (wysokoenergetycznymi). 2) Cząsteczka ATP jest niestabilna, istnieje krócej niż 1 minuta, jest odnawiana i rozkładana 2400 razy dziennie.

Replikacja DNA, kod genetyczny, implementacja informacji genetycznej.

3.1. replikacja DNA. Ponieważ DNA jest cząsteczką dziedziczną, aby zrealizować tę właściwość, musi dokładnie się skopiować i w ten sposób zachować informację zawartą w oryginalnej cząsteczce DNA w postaci określonej sekwencji nukleotydów. Osiąga się to poprzez specjalny proces zwany replikacją lub reduplikacją.

Replikacja- To jest podwojenie cząsteczki DNA. Replikacja opiera się na regułach Edwina Chargaffa (A+G=T+C), tj. suma zasad purynowych jest równa sumie zasad pirymidynowych. Ścisła zgodność nukleotydów ze sobą w sparowanych łańcuchach DNA nazywa się komplementarnością (wzajemnością).

Etapy replikacji:

№	Etapy replikacji.
	Specjalne enzymy rozwijają podwójną helisę cząsteczki DNA i rozrywają wiązania wodorowe pomiędzy łańcuchami.
	Enzym polimeraza DNA przemieszcza się wzdłuż jednego łańcucha DNA od węgla 3 do węgla 5 i zgodnie z zasadą komplementarności (A-T, G-C) dodaje odpowiednie nukleotydy. Łańcuch ten nazywany jest łańcuchem wiodącym; jego podwojenie następuje w sposób ciągły.
	Druga nić opóźniona jest położona antyrównolegle do pierwszej, a polimeraza DNA 1 może poruszać się tylko w jednym kierunku od węgla 3 do węgla 5, dlatego jest kopiowana w oddzielnych fragmentach w miarę rozwijania się cząsteczki DNA. Fragmenty są zszywane ze sobą za pomocą specjalnych enzymów – ligaz, zgodnie z zasadą antyrównoległości.
	Po replikacji każda cząsteczka DNA zawiera jedną nić „matką” i drugą nowo zsyntetyzowaną nić „córkę”. Ta zasada syntezy nazywana jest półkonserwatywną, tj. jeden łańcuch w nowej cząsteczce DNA jest „stary”, a drugi „nowy”.

Kod genetyczny.

Cząsteczka dziedziczności, jaką jest DNA, charakteryzuje się nie tylko samoduplikacją (replikacją), ale także kodowaniem informacji przy użyciu określonej sekwencji nukleotydów. Wiadomo, że DNA składa się z czterech rodzajów nukleotydów, to znaczy informacja w DNA jest zapisana 4 literami (A, T, G, C). Pokazują to obliczenia matematyczne

1. Jeśli użyjemy 1 nukleotydu, otrzymamy 4 różne kombinacje, 4<20.

2. Jeśli użyjemy 2 nukleotydów, otrzymamy 16 różnych kombinacji (4 2 =16), 16<20.

1. Jeśli użyjemy 3 nukleotydów, otrzymamy 64 różne kombinacje (4 3 =64), 64>20.

Zatem kombinacja 3 nukleotydów wystarczy do zakodowania 20 aminokwasów. Spośród 64 możliwych trójek 61 trójek koduje 20 niezbędnych aminokwasów znajdujących się w białkach komórkowych, a 3 trójki to sygnały stop lub terminatory, które zatrzymują czytanie informacji.

Kombinacje trzech nukleotydów kodujących określone aminokwasy nazywane są kodem DNA lub kodem genetycznym. Obecnie kod genetyczny został całkowicie rozszyfrowany, czyli wiadomo, które kombinacje tripletów nukleotydów kodują 20 aminokwasów. Stosując kombinację trzech nukleotydów, możliwe jest zakodowanie większej liczby aminokwasów, niż jest to konieczne do zakodowania 20 aminokwasów. Okazało się, że każdy aminokwas może być kodowany przez kilka trójek, z wyjątkiem metioniny i tryptofanu. Aminokwasy tworzące naturalne białka mogą należeć do różnych grup: kwasy nieistotne (3), kwasy niezbędne (3).

Kod genetyczny to system zapisu informacji genetycznej w DNA w postaci określonej sekwencji nukleotydów (lub sposób zapisu sekwencji aminokwasów w białku za pomocą nukleotydów).

Kod genetyczny ma kilka właściwości (7 właściwości).

Skład chemiczny komórki
Temat:
„Kwasy nukleinowe: DNA
RNA. ATF”
Zadania:
scharakteryzować kwasy nukleinowe,
rodzaje NK, ich lokalizacja w komórce, budowa,
Funkcje.
Buduj wiedzę na temat struktury i funkcji
ATP.

Kwasy nukleinowe (NA)
Kwasy nukleinowe obejmują
związki wysokopolimerowe,
tworząc purynę i
zasady pirymidynowe, pentozowe i
Kwas fosforowy. Nukleinowy
kwasy zawierają C, H, O, P i N.
Istnieją dwie klasy kwasów nukleinowych
kwasy: kwasy rybonukleinowe
(RNA) zawierający rybozę cukrową
(C5H10O5) i dezoksyrybonukleinowy
kwasy (DNA) zawierające cukier
dezoksyryboza (C5H10O4).
Znaczenie kwasów nukleinowych dla organizmów żywych polega na
zapewnienie przechowywania, sprzedaży i przekazania majątku dziedzicznego
Informacja.
DNA zawarte jest w jądrze, mitochondriach i chloroplastach – magazynowane
Informacja genetyczna. RNA występuje również w cytoplazmie i
odpowiedzialne za biosyntezę białek.

Kwasy nukleinowe (NA)
Cząsteczki DNA są polimerami
których są monomerami
powstają deoksyrybonukleotydy
resztki:
1. Kwas fosforowy;
2. Dezoksyryboza;
3. Zasada azotowa (puryna -
adenina, guanina lub pirymidyna -
tymina, cytozyna).
Trójwymiarowy model przestrzenny
struktura cząsteczki DNA w postaci podwójnej
spirala została zaproponowana w 1953 roku.
Amerykański biolog J. Watson i
Angielski fizyk F. Crick. Dla Twojego
badań zostali nagrodzeni
Nagroda Nobla.

Kwasy nukleinowe (NA)
Prawie J. Watson i F. Crick odkryli strukturę chemiczną genu.
DNA zapewnia przechowywanie, wdrażanie i przekazywanie dziedziczności
Informacja.

Kwasy nukleinowe (NA)
E. Chargaff, po zbadaniu ogromnego
liczba próbek tkanek i
narządy różnych organizmów,
ujawnił, co następuje
wzór:
w dowolnym fragmencie DNA
zawartość reszt guaniny
zawsze dokładnie pasuje
zawartość cytozyny i adeniny
-Timina.
Stanowisko to zostało nazwane
„Zasady Chargaffa”:
A+G
A = T; G = C
lub --- = 1
C+T

Kwasy nukleinowe (NA)
J.Watsona i F.Cricka
skorzystał z tej zasady
podczas budowania modelu cząsteczki
DNA. DNA jest
podwójna helisa. Jego cząsteczka
utworzone przez dwóch
łańcuchy polinukleotydowe,
spiralnie skręcony przyjaciel
blisko przyjaciela i razem wokół
wyimaginowana oś.
Średnica podwójnej helisy DNA - 2
nm, skok wspólnej spirali, o który
istnieje 10 par nukleotydów -
3,4 nm. Długość cząsteczki - do
kilka centymetrów.
Masa cząsteczkowa jest
dziesiątki i setki milionów. W rdzeniu
całkowita długość DNA komórek ludzkich
około 1 - 2 m.

Kwasy nukleinowe (NA)
Zasady azotowe mają strukturę cykliczną, zawierającą
który wraz z atomami węgla obejmuje atomy innych pierwiastków,
w szczególności azot. Na obecność atomów azotu w tych związkach
nazywane są azotowymi i ponieważ tak się stało
właściwości alkaliczne - zasady. Zasady azotowe
Kwasy nukleinowe należą do klasy pirymidyn i puryn.

Charakterystyka DNA
W wyniku reakcji kondensacji
zasada azotowa i dezoksyryboza
powstaje nukleozyd.
Podczas reakcji kondensacji pomiędzy
nukleozyd i kwas fosforowy
powstaje nukleotyd.
Nazwy nukleotydów różnią się od
nazwy odpowiednich zasad.
Obydwa są zwykle wyznaczane
wielkimi literami (A,T,G,C):
Adenina – adenyl; guanina –
guanyl; cytozyna – cytydyl;
tymina – nukleotydy tymidylowe.

Charakterystyka DNA
Jeden łańcuch nukleotydów
powstaje w rezultacie
reakcje kondensacji
nukleotydy.
Co więcej, pomiędzy 3"-węglem
jeden pozostały cukier
nukleotyd i reszta
kwas fosforowy innego
występuje fosfodiester
połączenie.
W rezultacie,
nierozgałęziony
łańcuchy polinukleotydowe. Jeden
koniec łańcucha polinukleotydowego
kończy się 5-calowym karbonem (jego
nazywa się końcem 5-calowym), drugi to węgiel 3-calowy (koniec 3-calowy).

10.

Charakterystyka DNA

11.

Charakterystyka DNA
Przeciwko jednej nici nukleotydów
znajduje się drugi łańcuch.
Łańcuchy polinukleotydowe w cząsteczce DNA
trzymajcie się blisko siebie
w wyniku pojawienia się wodoru
wiązania między zasadami azotowymi
nukleotydy znajdujące się jeden w drugim
przeciwko przyjacielowi.
Opiera się na zasadzie komplementarnej interakcji pomiędzy parami
zasad: na innym łańcuchu przeciw adeninie - tyminie, na innym przeciwko cytozynie guaniny, czyli adenina jest komplementarna do tyminy i pomiędzy
mają dwa wiązania wodorowe, a guanina – cytozynę (trzy wiązania wodorowe
komunikacja).
Komplementarność to zdolność nukleotydów do
selektywne połączenie ze sobą.

12.

Charakterystyka DNA

13.

Charakterystyka DNA
Nici DNA są antyrównoległe
(wielokierunkowe), czyli przeciw
Koniec 3" jednego łańcucha jest końcem 5" drugiego.
Zwrócone w stronę obwodu cząsteczki
szkielet cukrowo-fosforanowy. Wewnątrz
cząsteczki są odwróconymi azotami
fusy.
Jedna z unikalnych właściwości
Cząsteczka DNA to ona
replikacja - zdolność do
samopowielanie - reprodukcja
dokładne kopie oryginalnej cząsteczki.

14.

15.

replikacja DNA
Dzięki tej umiejętności
Prowadzone są cząsteczki DNA
przekazywanie dziedziczne
informacje z komórki macierzystej
córki w czasie podziału.
Proces samoduplikacji cząsteczki
DNA nazywa się replikacją.
Replikacja to złożony proces
przebiegające z udziałem enzymów
(polimerazy DNA i inne) oraz
trifosforany dezoksyrybonukleozydów.
Replikacja jest przeprowadzana
zatem w sposób półkonserwatywny
wystająca jest każda nić DNA
zgodnie z zasadą rola matrycy
komplementarność jest na ukończeniu
nowy łańcuch. Zatem w
DNA każdej córki ma jedną nić
jest matczyny, a drugi jest
nowo zsyntetyzowany.

16.

replikacja DNA
W nici DNA matki
antyrównoległe. Polimerazy DNA są zdolne
poruszać się w jednym
kierunek - od końca 3" do końca 5", budynek
łańcuch dziecięcy
antyrównoległe - od 5" do
Koniec 3".
Dlatego polimeraza DNA
bez przerwy
wprowadza się
kierunek 3" → 5"
jeden łańcuch, synteza
córka Ten łańcuch
zwany wiodącym.

17.

replikacja DNA
Inna polimeraza DNA
porusza się wzdłuż innego łańcucha
odwrotna strona (również w
kierunek 3" → 5"),
syntezę drugiej córki
łańcuch we fragmentach (ich
zwane fragmentami
Okazaki), który po
replikacja zakończona
są połączone ligazami w jedną
łańcuch. Ten łańcuch nazywa się
pozostając w tyle.
Zatem na łańcuszku 3"-5"
replikacja jest w toku
i na łańcuchu 5"-3" - sporadycznie.

18.

19. Charakterystyka RNA

Cząsteczki RNA są polimerami
których są monomerami
rybonukleotydy utworzone przez: resztę
cukier pięciowęglowy – ryboza; reszta
jedna z zasad azotowych: puryna -
adenina, guanina; pirymidyna - uracyl,
cytozyna; pozostałość kwasu fosforowego.

20. Charakterystyka RNA

Cząsteczka RNA jest
nierozgałęziony polinukleotyd
może mieć strukturę pierwotną -
sekwencja nukleotydów, drugorzędna
– powstawanie pętli w wyniku parowania
komplementarne nukleotydy lub
struktura wyższa – edukacja
zwarta konstrukcja dzięki
interakcje obszarów helikalnych
struktura wtórna.

21.

Charakterystyka RNA
W wyniku reakcji kondensacji zasady azotowej z cukrem
ryboza tworzy rybonukleozyd podczas reakcji kondensacji
nukleozyd z kwasem fosforowym tworzy rybonukleotyd.
Nazwy nukleotydów: purynowe (bicykliczne) – adenylowe,
guanyl, pirymidyna - urydyl i cytydyl.

22. Charakterystyka RNA

23.

Charakterystyka RNA
Nukleotydy RNA podczas reakcji
tworzą się kondensaty
wiązania estrowe, tzw
powstaje polinukleotyd
łańcuch.

24. Charakterystyka RNA

W przeciwieństwie do DNA, cząsteczka RNA jest zwykle
utworzone nie przez dwóch, ale przez jednego
łańcuch polinukleotydowy. Jednak ona
nukleotydy są również zdolne do tworzenia
wodór wiąże się ze sobą, ale to
połączeń wewnątrzłańcuchowych, a nie międzyłańcuchowych
komplementarne nukleotydy. Nici RNA
znacznie krótsze niż nici DNA.
Informacje o budowie cząsteczki RNA
osadzone w cząsteczkach DNA. Synteza cząsteczek
RNA występuje na matrycy DNA z udziałem
enzymy polimeraz RNA i tzw
transkrypcja. Jeśli zawartość DNA w
komórka jest zatem względnie stała
Zawartość RNA jest bardzo zróżnicowana.
Największa ilość RNA w komórkach
obserwowane podczas syntezy białek.

25.

Charakterystyka RNA

26. Charakterystyka RNA

Zawartość RNA w dowolnym
komórek jest 5–10 razy większa
Zawartość DNA. Istnieje
trzy główne klasy
kwasy rybonukleinowe:
Informacja
(posłaniec) RNA - mRNA (5%);
transferowy RNA - tRNA
(10%);
rybosomalny RNA - rRNA
(85%).
Zapewniają wszystkie typy RNA
biosynteza białek.

27. Charakterystyka RNA

Komunikator RNA.
Najbardziej różnorodne
rozmiar i stabilność
Klasa. Wszystkie są
nosiciele genów
informacje z jądra do
cytoplazma. Służą
matryca do syntezy
cząsteczki białka, ponieważ
określić aminokwas
podsekwencja
struktura pierwotna
cząsteczka białka.
mRNA stanowi aż do
5% całkowitej zawartości
RNA na komórkę, około 30 000
nukleotydy.

28. Charakterystyka RNA

Przenieść RNA
Zawierają cząsteczki transferowego RNA
zwykle 76-85 nukleotydów i mają
struktura trzeciorzędowa, udział tRNA
stanowi do 10% całkowitej zawartości
RNA w komórce.
Funkcje: dostarczają aminokwasy
miejsce syntezy białek – rybosomy.
Komórka zawiera ponad 30 rodzajów tRNA.
Każdy typ tRNA ma tylko swoją charakterystykę
dla niego sekwencja nukleotydów.
Jednak wszystkie cząsteczki mają kilka
wewnątrzcząsteczkowy komplementarny
obszary, dzięki obecności których wszyscy
tRNA mają strukturę trzeciorzędową
w kształcie liścia koniczyny.

29. Charakterystyka RNA

30. Charakterystyka RNA

Rybosomalny RNA.
Udział rybosomalnego RNA
(rRNA) stanowi 80-85%.
całkowita zawartość RNA w
komórka, składa się z 3000 – 5000
nukleotydy.
Rybosomy cytoplazmatyczne
zawierają 4 różne cząsteczki
RNA. W małej podjednostce jest jeden
cząsteczka, w dużej - trzy
Cząsteczki RNA. W rybosomie
około 100 cząsteczek białka.

31.

Charakterystyka ATP
Kwas adenozynotrójfosforowy (ATP) jest uniwersalnym transporterem
i główny akumulator energii w żywych komórkach. ATP jest zawarte w
wszystkie komórki roślin i zwierząt. Ilość ATP zmienia się i
średnia wynosi 0,04% (na mokrą masę komórki).

32.

Charakterystyka ATP
W komórce cząsteczka ATP jest zużywana w ciągu minuty
jej wykształcenie. Osoba ma ilość ATP równą masie ciała.
powstaje i ulega zniszczeniu co 24 godziny.

33.

Charakterystyka ATP
ATP jest nukleotydem utworzonym przez reszty
zasada azotowa (adenina), cukier (ryboza) i fosfor
kwasy. W przeciwieństwie do innych nukleotydów, ATP zawiera nie jeden, ale
trzy reszty kwasu fosforowego.

34.

Charakterystyka ATP
ATP odnosi się do substancji wysokoenergetycznych - substancji
zawierające w swoich wiązaniach dużą ilość energii.
ATP jest cząsteczką niestabilną: po hydrolizie reszty końcowej
kwas fosforowy, ATP przekształca się w ADP (adenozynodifosforowy
kwas) i zostaje uwolnione 30,6 kJ energii.

35.

Charakterystyka ATP
ADP może również ulegać rozkładowi, tworząc AMP
(kwas adenozynomonofosforowy). Darmowa produkcja energii o godz
rozszczepienie drugiej reszty końcowej wynosi około 30,6 kJ.

36.

Charakterystyka ATP
Eliminacji trzeciej grupy fosforanowej towarzyszy
uwalniając jedynie 13,8 kJ. Zatem ATP ma dwa
połączenia makroergiczne.

Co to jest DNA i RNA? Jakie są ich funkcje i znaczenie w naszym świecie? Z czego są wykonane i jak działają? To i wiele więcej zostało omówione w artykule.

Co to jest DNA i RNA

Nauki biologiczne badające zasady przechowywania, wdrażania i przekazywania informacji genetycznej, strukturę i funkcje nieregularnych biopolimerów należą do biologii molekularnej.

Biopolimery, wielkocząsteczkowe związki organiczne powstałe z reszt nukleotydowych, to kwasy nukleinowe. Przechowują informacje o żywym organizmie, determinują jego rozwój, wzrost i dziedziczność. Kwasy te biorą udział w biosyntezie białek.

W przyrodzie występują dwa rodzaje kwasów nukleinowych:

• DNA - dezoksyrybonukleinowy;
• RNA jest rybonukleinowy.

Świat dowiedział się, czym jest DNA w 1868 roku, kiedy odkryto go w jądrach komórkowych leukocytów i plemniku łososia. Później znaleziono je we wszystkich komórkach zwierzęcych i roślinnych, a także w bakteriach, wirusach i grzybach. W 1953 roku J. Watson i F. Crick w wyniku rentgenowskiej analizy strukturalnej zbudowali model składający się z dwóch łańcuchów polimerowych skręconych spiralnie wokół siebie. W 1962 roku naukowcy ci otrzymali za swoje odkrycie Nagrodę Nobla.

Kwas deoksyrybonukleinowy

Co to jest DNA? Jest to kwas nukleinowy, który zawiera genotyp jednostki i przekazuje informacje poprzez dziedziczenie, samoreprodukcję. Ponieważ cząsteczki te są tak duże, istnieje ogromna liczba możliwych sekwencji nukleotydowych. Dlatego liczba różnych cząsteczek jest praktycznie nieskończona.

Struktura DNA

Są to największe cząsteczki biologiczne. Ich wielkość waha się od jednej czwartej u bakterii do czterdziestu milimetrów w ludzkim DNA i jest znacznie większa niż maksymalny rozmiar białka. Składają się z czterech monomerów, składników strukturalnych kwasów nukleinowych - nukleotydów, które obejmują zasadę azotową, resztę kwasu fosforowego i dezoksyrybozę.

Zasady azotowe mają podwójny pierścień złożony z węgla i azotu - puryn oraz jeden pierścień - pirymidyn.

Puryny to adenina i guanina, a pirymidyny to tymina i cytozyna. Oznaczono je dużymi literami łacińskimi: A, G, T, C; a w literaturze rosyjskiej - cyrylicą: A, G, T, Ts. Za pomocą chemicznego wiązania wodorowego łączą się ze sobą, w wyniku czego powstają kwasy nukleinowe.

We Wszechświecie spirala jest najbardziej powszechnym kształtem. Zatem struktura cząsteczki DNA również to ma. Łańcuch polinukleotydowy jest skręcony jak spiralne schody.

Łańcuchy w cząsteczce są skierowane przeciwnie względem siebie. Okazuje się, że jeśli w jednym łańcuchu orientacja będzie od końca 3” do końca 5”, to w drugim łańcuchu orientacja będzie odwrotna – od końca 5” do końca 3”.

Zasada komplementarności

Obie nici są połączone w cząsteczkę zasadami azotowymi w taki sposób, że adenina ma wiązanie z tyminą, a guanina ma tylko wiązanie z cytozyną. Kolejne nukleotydy w jednym łańcuchu determinują drugi. Tę zgodność, która leży u podstaw pojawiania się nowych cząsteczek w wyniku replikacji lub duplikacji, zaczęto nazywać komplementarnością.

Okazuje się, że liczba nukleotydów adenylowych jest równa liczbie nukleotydów tymidylowych, a nukleotydów guanylowych jest równa liczbie nukleotydów cytydylowych. Korespondencja ta stała się znana jako reguła Chargaffa.

Replikacja

Główną właściwością DNA jest proces samoreprodukcji, który zachodzi pod kontrolą enzymów.

Wszystko zaczyna się od rozwinięcia helisy dzięki enzymowi polimerazy DNA. Po rozerwaniu wiązań wodorowych w jednej i drugiej nici syntetyzowany jest łańcuch potomny, którego materiałem są wolne nukleotydy obecne w jądrze.

Każda nić DNA jest matrycą dla nowej nici. W rezultacie z jednej otrzymuje się dwie absolutnie identyczne cząsteczki macierzyste. W tym przypadku jeden wątek syntetyzuje się jako wątek ciągły, a drugi jest najpierw fragmentaryczny, a dopiero potem łączący.

Geny DNA

Cząsteczka przenosi wszystkie ważne informacje o nukleotydach i określa lokalizację aminokwasów w białkach. DNA człowieka i wszystkich innych organizmów przechowuje informacje o jego właściwościach, przekazując je potomkom.

Jego częścią jest gen – grupa nukleotydów kodująca informację o białku. Całość genów komórki tworzy jej genotyp lub genom.

Geny znajdują się w określonej części DNA. Składają się z określonej liczby nukleotydów ułożonych w sekwencyjną kombinację. Oznacza to, że gen nie może zmienić swojego miejsca w cząsteczce i ma bardzo określoną liczbę nukleotydów. Ich kolejność jest wyjątkowa. Na przykład jedno zamówienie służy do produkcji adrenaliny, a drugie do insuliny.

Oprócz genów DNA zawiera sekwencje niekodujące. Regulują funkcję genów, pomagają chromosomom oraz zaznaczają początek i koniec genu. Ale dziś rola większości z nich pozostaje nieznana.

Kwas rybonukleinowy

Cząsteczka ta jest pod wieloma względami podobna do kwasu deoksyrybonukleinowego. Jednak nie jest tak duży jak DNA. RNA składa się również z czterech rodzajów polimerycznych nukleotydów. Trzy z nich są podobne do DNA, ale zamiast tyminy zawierają uracyl (U lub U). Ponadto RNA składa się z węglowodanów - rybozy. Główna różnica polega na tym, że helisa tej cząsteczki jest pojedyncza, w przeciwieństwie do podwójnej helisy w DNA.

Funkcje RNA

Funkcje kwasu rybonukleinowego opierają się na trzech różnych typach RNA.

Informacja przenosi informację genetyczną z DNA do cytoplazmy jądra. Nazywa się to również matrycą. Jest to otwarty łańcuch syntetyzowany w jądrze przy użyciu enzymu polimerazy RNA. Pomimo tego, że jego procent w cząsteczce jest niezwykle niski (od trzech do pięciu procent komórki), pełni najważniejszą funkcję - pełni funkcję matrycy do syntezy białek, informując o ich strukturze z cząsteczek DNA. Jedno białko jest kodowane przez jeden specyficzny DNA, więc ich wartość liczbowa jest równa.

Układ rybosomalny składa się głównie z granulek cytoplazmatycznych - rybosomów. R-RNA są syntetyzowane w jądrze. Stanowią około osiemdziesięciu procent całej komórki. Gatunek ten ma złożoną strukturę, tworząc pętle na uzupełniających się częściach, co prowadzi do samoorganizacji molekularnej w złożony organizm. Wśród nich są trzy typy u prokariotów i cztery u eukariontów.

Transport pełni rolę „adaptera”, porządkującego aminokwasy łańcucha polipeptydowego w odpowiedniej kolejności. Średnio składa się z osiemdziesięciu nukleotydów. Komórka zawiera z reguły prawie piętnaście procent. Ma za zadanie transportować aminokwasy do miejsc syntezy białek. W komórce występuje od dwudziestu do sześćdziesięciu typów transferowego RNA. Wszystkie mają podobną organizację w przestrzeni. Nabywają strukturę zwaną koniczyną.

Znaczenie RNA i DNA

Kiedy odkryto DNA, jego rola nie była już tak oczywista. Nawet dzisiaj, choć ujawniono znacznie więcej informacji, niektóre pytania pozostają bez odpowiedzi. A niektóre mogą nawet nie zostać jeszcze sformułowane.

Dobrze znane biologiczne znaczenie DNA i RNA polega na tym, że DNA przekazuje informacje dziedziczne, a RNA bierze udział w syntezie białek i koduje strukturę białek.

Istnieją jednak wersje, że cząsteczka ta jest powiązana z naszym życiem duchowym. Czym w tym sensie jest ludzkie DNA? Zawiera wszystkie informacje o nim, jego działalności życiowej i dziedziczności. Metafizycy wierzą, że zawarte jest w nim doświadczenie przeszłych wcieleń, funkcje przywracające DNA, a nawet energia Wyższego Ja - Stwórcy, Boga.

Ich zdaniem w łańcuchach kryją się kody odnoszące się do wszystkich aspektów życia, także duchowego. Jednak część informacji, np. o odnowie ciała, zawarta jest w strukturze kryształu wielowymiarowej przestrzeni umiejscowionej wokół DNA. Reprezentuje dwunastościan i jest pamięcią całej siły życiowej.

Dzięki temu, że człowiek nie obciąża się wiedzą duchową, wymiana informacji w DNA z krystaliczną powłoką zachodzi bardzo powoli. Dla przeciętnego człowieka jest to zaledwie piętnaście procent.

Zakłada się, że zrobiono to specjalnie, aby skrócić życie ludzkie i spaść do poziomu dualizmu. W ten sposób wzrasta dług karmiczny danej osoby, a poziom wibracji niezbędny niektórym istotom zostaje utrzymany na planecie.

Węglowodany- Są to związki organiczne zawierające węgiel, wodór i tlen. Węglowodany dzielą się na mono-, di- i polisacharydy.

Monosacharydy to cukry proste składające się z 3 lub więcej atomów C. Monosacharydy: glukoza, ryboza i deoksyryboza. Nie hydrolizuje, może krystalizować, rozpuszczalny w wodzie, ma słodki smak

Polisacharydy powstają w wyniku polimeryzacji monosacharydów. Jednocześnie tracą zdolność do krystalizacji i słodki smak. Przykład - skrobia, glikogen, celuloza.

1. Energia jest głównym źródłem energii w ogniwie (1 gram = 17,6 kJ)

2. strukturalny - część błon komórek roślinnych (celuloza) i komórek zwierzęcych

3. źródło syntezy innych związków

4. magazynowanie (glikogen – w komórkach zwierzęcych, skrobia – w komórkach roślinnych)

5. łączenie

Lipidy- złożone związki glicerolu i kwasów tłuszczowych. Nierozpuszczalny w wodzie, jedynie w rozpuszczalnikach organicznych. Wyróżnia się lipidy proste i złożone.

Funkcje lipidów:

1. strukturalny - podstawa wszystkich błon komórkowych

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

3. przechowywanie

4. izolacja termiczna

5. źródło wody wewnątrzkomórkowej

ATP- pojedyncza uniwersalna energochłonna substancja występująca w komórkach roślin, zwierząt i mikroorganizmów. Za pomocą ATP energia jest gromadzona i transportowana w komórce. ATP składa się z zasady azotowej adeiny, węglowodanowej rybozy i trzech reszt kwasu fosforowego. Grupy fosforanowe są połączone ze sobą za pomocą wiązań wysokoenergetycznych. Funkcje ATP to przenoszenie energii.

Wiewiórki są substancją dominującą we wszystkich żywych organizmach. Białko to polimer, którego monomerem jest aminokwasy (20). Aminokwasy są połączone w cząsteczce białka za pomocą wiązań peptydowych utworzonych pomiędzy grupą aminową jednego aminokwasu i grupą karboksylową drugiego. Każda komórka ma unikalny zestaw białek.

Istnieje kilka poziomów organizacji cząsteczki białka. Podstawowy struktura - sekwencja aminokwasów połączonych wiązaniem peptydowym. Struktura ta determinuje specyficzność białka. W wtórny Struktura cząsteczki ma kształt spirali, jej stabilność zapewniają wiązania wodorowe. Trzeciorzędowy struktura powstaje w wyniku przekształcenia spirali w trójwymiarowy kształt kulisty – kulę. Czwartorzędowy występuje, gdy kilka cząsteczek białka łączy się w jeden kompleks. Aktywność funkcjonalna białek objawia się strukturą 2,3 lub 3.

Struktura białek zmienia się pod wpływem różnych substancji chemicznych (kwasów, zasad, alkoholu i innych) oraz czynników fizycznych (wysokie i niskie promieniowanie t), enzymów. Jeżeli zmiany te zachowują strukturę pierwotną, proces jest odwracalny i nazywa się go denaturacja. Nazywa się zniszczeniem struktury pierwotnej koagulacja(nieodwracalny proces niszczenia białek)

Funkcje białek

1. strukturalny

2. katalityczny

3. kurczliwy (białka aktyny i miozyny we włóknach mięśniowych)

4. transport (hemoglobina)

5. regulacyjne (insulina)

6. sygnał

7. ochronny

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

Rodzaje kwasów nukleinowych. Kwasy nukleinowe- biopolimery organizmów żywych zawierające fosfor, zapewniające przechowywanie i przekazywanie informacji dziedzicznych. Zostały odkryte w 1869 roku przez szwajcarskiego biochemika F. Mieschera w jądrach leukocytów i plemnika łososia. Następnie kwasy nukleinowe znaleziono we wszystkich komórkach roślinnych i zwierzęcych, wirusach, bakteriach i grzybach.

W przyrodzie występują dwa rodzaje kwasów nukleinowych: kwas deoksyrybonukleinowy (DNA) I kwas rybonukleinowy (RNA). Różnicę w nazwach wyjaśnia fakt, że cząsteczka DNA zawiera pięciowęglowy cukier dezoksyrybozę, a cząsteczka RNA zawiera rybozę.

DNA występuje przede wszystkim w chromosomach jądra komórkowego (99% całego DNA komórkowego), a także w mitochondriach i chloroplastach. RNA jest częścią rybosomów; Cząsteczki RNA znajdują się także w cytoplazmie, matrix plastydów i mitochondriach.

Nukleotydy- składniki strukturalne kwasów nukleinowych. Kwasy nukleinowe to biopolimery, których monomerami są nukleotydy.

Nukleotydy- substancje złożone. Każdy nukleotyd zawiera zasadę azotową, pięciowęglowy cukier (rybozę lub dezoksyrybozę) i resztę kwasu fosforowego.

Istnieje pięć głównych zasad azotowych: adenina, guanina, uracyl, tymina i cytozyna.

DNA. Cząsteczka DNA składa się z dwóch łańcuchów polinukleotydowych, spiralnie skręconych względem siebie.

Nukleotydy cząsteczki DNA zawierają cztery rodzaje zasad azotowych: adeninę, guaninę, tyminę i cytocynę. W łańcuchu polinukleotydowym sąsiadujące nukleotydy są połączone ze sobą wiązaniami kowalencyjnymi.

Łańcuch polinukleotydowy DNA jest skręcony w formie spirali przypominającej spiralne schody i połączony z innym, komplementarnym łańcuchem za pomocą wiązań wodorowych powstałych pomiędzy adeniną i tyminą (dwa wiązania) oraz guaniną i cytozyną (trzy wiązania). Nukleotydy A i T, G i C nazywane są uzupełniający.

W rezultacie w dowolnym organizmie liczba nukleotydów adenylowych jest równa liczbie nukleotydów tymidylowych, a liczba nukleotydów guanylowych jest równa liczbie nukleotydów cytydylowych. Dzięki tej właściwości sekwencja nukleotydów w jednym łańcuchu determinuje ich sekwencję w drugim. Ta zdolność do selektywnego łączenia nukleotydów nazywa się komplementarność, i ta właściwość leży u podstaw tworzenia nowych cząsteczek DNA w oparciu o pierwotną cząsteczkę (replikacja, czyli podwojenie).

Kiedy warunki się zmieniają, DNA, podobnie jak białka, może ulec denaturacji, co nazywa się topnieniem. Wraz ze stopniowym powrotem do normalnych warunków DNA ulega renaturyzacji.

Funkcja DNA to przechowywanie, przekazywanie i reprodukcja informacji genetycznej przez pokolenia. DNA każdej komórki koduje informację o wszystkich białkach danego organizmu, o tym, które białka, w jakiej kolejności i w jakich ilościach będą syntetyzowane. Sekwencja aminokwasów w białkach zapisana jest w DNA tzw. kodem genetycznym (tripletowym).

Główny nieruchomość DNA Jest jego zdolność do replikacji.

Replikacja - Jest to proces samoduplikacji cząsteczek DNA, który zachodzi pod kontrolą enzymów. Replikacja następuje przed każdym podziałem jądrowym. Rozpoczyna się od chwilowego rozwinięcia helisy DNA pod wpływem enzymu polimerazy DNA. Na każdym z łańcuchów powstałych po zerwaniu wiązań wodorowych syntetyzowana jest potomna nić DNA zgodnie z zasadą komplementarności. Materiałem do syntezy są wolne nukleotydy obecne w jądrze

Zatem każdy łańcuch polinukleotydowy odgrywa rolę matryce dla nowego łańcucha komplementarnego (dlatego proces podwajania cząsteczek DNA odnosi się do reakcji synteza matrycy). Rezultatem są dwie cząsteczki DNA, z których każda ma jeden łańcuch pozostały z cząsteczki macierzystej (połowa), a drugi nowo zsyntetyzowany. Ponadto jeden nowy łańcuch jest syntetyzowany w sposób ciągły, a drugi - pierwszy w postaci krótkich fragmentów następnie wszywany jest w długi łańcuch specjalny enzym – ligaza DNA. W wyniku replikacji dwie nowe cząsteczki DNA są dokładną kopią cząsteczki pierwotnej.

Biologiczne znaczenie replikacji polega na dokładnym przekazaniu informacji dziedzicznej z komórki macierzystej do komórek potomnych, co następuje podczas podziału komórek somatycznych.

RNA. Struktura cząsteczek RNA jest pod wieloma względami podobna do struktury cząsteczek DNA. Istnieje jednak wiele istotnych różnic. W cząsteczce RNA nukleotydy zawierają rybozę zamiast deoksyrybozy i nukleotyd urydylowy (U) zamiast nukleotydu tymidylowego (T). Główną różnicą w stosunku do DNA jest to, że cząsteczka RNA jest pojedynczą nicią. Jednak jego nukleotydy są zdolne do tworzenia między sobą wiązań wodorowych (na przykład w cząsteczkach tRNA, rRNA), ale w tym przypadku mówimy o wewnątrzłańcuchowym połączeniu komplementarnych nukleotydów. Łańcuchy RNA są znacznie krótsze niż DNA.

W komórce występuje kilka rodzajów RNA, które różnią się wielkością molekularną, strukturą, umiejscowieniem w komórce i funkcjami:

1. Messenger RNA (mRNA) - przenosi informację genetyczną z DNA do rybosomów

2. Rybosomalny RNA (rRNA) – część rybosomów

3. 3. Transfer RNA (tRNA) - przenosi aminokwasy do rybosomów podczas syntezy białek



W każdej komórce naszego ciała zachodzą miliony reakcji biochemicznych. Są katalizowane przez różne enzymy, które często wymagają energii. Skąd komórka to bierze? Na to pytanie można odpowiedzieć, jeśli weźmiemy pod uwagę strukturę cząsteczki ATP – jednego z głównych źródeł energii.

ATP jest uniwersalnym źródłem energii

ATP oznacza trifosforan adenozyny lub trifosforan adenozyny. Substancja jest jednym z dwóch najważniejszych źródeł energii w każdej komórce. Struktura ATP i jego rola biologiczna są ze sobą ściśle powiązane. Większość reakcji biochemicznych może zachodzić tylko przy udziale cząsteczek substancji, jest to szczególnie prawdziwe, jednak ATP rzadko bierze bezpośredni udział w reakcji: aby jakikolwiek proces mógł nastąpić, potrzebna jest energia zawarta właśnie w trójfosforanie adenozyny.

Struktura cząsteczek substancji jest taka, że ​​wiązania utworzone między grupami fosforanowymi przenoszą ogromną ilość energii. Dlatego takie wiązania nazywane są również makroergicznymi lub makroenergetycznymi (makro=dużo, duża ilość). Termin ten po raz pierwszy wprowadził naukowiec F. Lipman, który zaproponował także używanie do ich oznaczenia symbolu ̴.

Dla komórki bardzo ważne jest utrzymywanie stałego poziomu adenozynotrójfosforanu. Dotyczy to zwłaszcza komórek mięśniowych i włókien nerwowych, gdyż to one są najbardziej energochłonne i do pełnienia swoich funkcji wymagają dużej zawartości trójfosforanu adenozyny.

Struktura cząsteczki ATP

Trifosforan adenozyny składa się z trzech pierwiastków: rybozy, adeniny i reszt

Ryboza- węglowodan należący do grupy pentoz. Oznacza to, że ryboza zawiera 5 atomów węgla, które są zamknięte w cyklu. Ryboza łączy się z adeniną poprzez wiązanie β-N-glikozydowe na pierwszym atomie węgla. Do pentozy dodaje się także reszty kwasu fosforowego na 5. atomie węgla.

Adenina jest zasadą azotową. W zależności od tego, która zasada azotowa jest przyłączona do rybozy, wyróżnia się także GTP (trifosforan guanozyny), TTP (trifosforan tymidyny), CTP (trifosforan cytydyny) i UTP (trifosforan urydyny). Wszystkie te substancje mają podobną budowę do trifosforanu adenozyny i pełnią w przybliżeniu te same funkcje, ale są znacznie mniej powszechne w komórce.

Pozostałości kwasu fosforowego. Do rybozy można przyłączyć maksymalnie trzy reszty kwasu fosforowego. Jeśli są dwa lub tylko jeden, wówczas substancję nazywa się ADP (difosforan) lub AMP (monofosforan). To właśnie pomiędzy resztami fosforu tworzą się wiązania makroenergetyczne, po zerwaniu których uwalnia się od 40 do 60 kJ energii. W przypadku zerwania dwóch wiązań uwalnia się 80, rzadziej 120 kJ energii. Kiedy wiązanie pomiędzy rybozą a resztą fosforu zostaje zerwane, uwalniane jest jedynie 13,8 kJ, zatem w cząsteczce trifosforanu (P ̴ P ̴ P) występują tylko dwa wiązania wysokoenergetyczne, a w cząsteczce ADP jedno (P ̴ P).

Są to cechy strukturalne ATP. Dzięki temu, że pomiędzy resztami kwasu fosforowego powstaje wiązanie makroenergetyczne, struktura i funkcje ATP są ze sobą powiązane.

Struktura ATP i biologiczna rola cząsteczki. Dodatkowe funkcje trifosforanu adenozyny

Oprócz energii ATP może pełnić w komórce wiele innych funkcji. Wraz z innymi trifosforanami nukleotydów, trifosforan bierze udział w budowie kwasów nukleinowych. W tym przypadku dostawcami zasad azotowych są firmy ATP, GTP, TTP, CTP i UTP. Ta właściwość jest wykorzystywana w procesach i transkrypcji.

ATP jest również niezbędny do funkcjonowania kanałów jonowych. Na przykład kanał Na-K pompuje 3 cząsteczki sodu z komórki i pompuje do komórki 2 cząsteczki potasu. Ten prąd jonowy jest potrzebny do utrzymania ładunku dodatniego na zewnętrznej powierzchni membrany i tylko przy pomocy trójfosforanu adenozyny kanał może działać. To samo dotyczy kanałów protonowych i wapniowych.

ATP jest prekursorem drugiego przekaźnika cAMP (cyklicznego monofosforanu adenozyny) – cAMP nie tylko przekazuje sygnał odbierany przez receptory błony komórkowej, ale jest także efektorem allosterycznym. Efektory allosteryczne to substancje przyspieszające lub spowalniające reakcje enzymatyczne. Zatem cykliczny trifosforan adenozyny hamuje syntezę enzymu katalizującego rozkład laktozy w komórkach bakteryjnych.

Sama cząsteczka trifosforanu adenozyny może również być efektorem allosterycznym. Co więcej, w takich procesach ADP działa jako antagonista ATP: jeśli trifosforan przyspiesza reakcję, to difosforan ją hamuje i odwrotnie. Oto funkcje i struktura ATP.

Jak powstaje ATP w komórce?

Funkcje i struktura ATP są takie, że cząsteczki substancji są szybko wykorzystywane i niszczone. Dlatego synteza trifosforanów jest ważnym procesem w tworzeniu energii w komórce.

Istnieją trzy najważniejsze sposoby syntezy adenozynotrójfosforanu:

1. Fosforylacja podłoża.

2. Fosforylacja oksydacyjna.

3. Fotofosforylacja.

Fosforylacja substratu opiera się na wielu reakcjach zachodzących w cytoplazmie komórki. Reakcje te nazywane są glikolizą – etapem beztlenowym. W wyniku 1 cyklu glikolizy z 1 cząsteczki glukozy syntetyzowane są dwie cząsteczki, które następnie wykorzystywane są do produkcji energii, a także syntetyzowane są dwa ATP.

• C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2Pn --> 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP + 4H.

Oddychanie komórkowe

Fosforylacja oksydacyjna polega na tworzeniu trójfosforanu adenozyny poprzez przenoszenie elektronów wzdłuż łańcucha transportu elektronów przez błonę. W wyniku tego przeniesienia po jednej stronie membrany powstaje gradient protonów i za pomocą integralnego zestawu białek syntazy ATP budowane są cząsteczki. Proces ten zachodzi na błonie mitochondrialnej.

Kolejność etapów glikolizy i fosforylacji oksydacyjnej w mitochondriach stanowi wspólny proces zwany oddychaniem. Po pełnym cyklu z 1 cząsteczki glukozy w komórce powstaje 36 cząsteczek ATP.

Fotofosforylacja

Proces fotofosforylacji przebiega tak samo, jak fosforylacja oksydacyjna, z jedną tylko różnicą: reakcje fotofosforylacji zachodzą w chloroplastach komórki pod wpływem światła. ATP powstaje podczas lekkiej fazy fotosyntezy, głównego procesu wytwarzania energii w roślinach zielonych, algach i niektórych bakteriach.

Podczas fotosyntezy elektrony przechodzą przez ten sam łańcuch transportu elektronów, co powoduje powstanie gradientu protonów. Źródłem syntezy ATP jest koncentracja protonów po jednej stronie błony. Montaż cząsteczek odbywa się za pomocą enzymu syntazy ATP.

Przeciętna komórka zawiera wagowo 0,04% adenozynotrifosforanu. Największą wartość obserwuje się jednak w komórkach mięśniowych: 0,2-0,5%.

W komórce znajduje się około 1 miliarda cząsteczek ATP.

Każda cząsteczka żyje nie dłużej niż 1 minutę.

Jedna cząsteczka trifosforanu adenozyny odnawia się 2000-3000 razy dziennie.

W sumie organizm ludzki syntetyzuje 40 kg adenozynotrifosforanu dziennie, a w danym momencie rezerwa ATP wynosi 250 g.

Wniosek

Struktura ATP i biologiczna rola jego cząsteczek są ze sobą ściśle powiązane. Substancja odgrywa kluczową rolę w procesach życiowych, ponieważ wysokoenergetyczne wiązania pomiędzy resztami fosforanowymi zawierają ogromną ilość energii. Trójfosforan adenozyny pełni w komórce wiele funkcji, dlatego ważne jest utrzymanie stałego stężenia tej substancji. Rozpad i synteza zachodzą z dużą szybkością, ponieważ energia wiązań jest stale wykorzystywana w reakcjach biochemicznych. Jest to substancja niezbędna dla każdej komórki organizmu. To chyba wszystko, co można powiedzieć o strukturze ATP.