Название: Нуклеїнові кислоти
Вид работы: реферат
Рубрика: Химия
Размер файла: 39.58 Kb
Скачать файл: referat.me-370177.docx
Краткое описание работы: План Загальна характеристика і склад нуклеопротеїдів. Структурні елементи нуклеїнових кислот: а). нуклеозид; б). нуклеотид; в). нуклеїнова кислота.
Нуклеїнові кислоти
«Нуклеїнові кислоти »
План
1. Загальна характеристика і склад нуклеопротеїдів.
2. Структурні елементи нуклеїнових кислот:
а). нуклеозид;
б). нуклеотид;
в). нуклеїнова кислота.
3. Класифікація і будова нуклеїнових кислот.
4. Біологічна роль нуклеїнових кислот.
На особливу увагу, завдяки виконуваним функціям, заслуговують складні білки – нуклеопротеїди.
Нуклеопротеїди містяться в кожній клітині живого організму, входячи до складу клітинних ядер, субклітинних структур.
Нуклеїнові кислоти були відкриті швейцарським вченим Мішером І.Ф. із ядер клітин гною у вигляді білкової сполуки нуклеїну.
Вивчаючи будову було встановлено, що при гідролізі нуклеопротеїди розпада-ються на білковий компонент та нуклеїнові кислоти.
Нуклеопротеїди – складні білки простетичною групою яких є нуклеїнові кислоти. Білковий та простетичний компоненти зв‘язані між собою за допомо-гою електростатичних, водневих і координаційних зв‘язків.
В залежності від будови простетичної групи, нуклеопротеїди поділяють на :
дезоксирибонуклеопротеїди – простетична група яких ДНК;
рибонуклеопротеїди – простетичною групою яких є РНК.
Являючись простетичними групами нуклеопротеїнів саме нуклеїнові кислоти зберігають (ДНК) і передають (РНК) спадкову інформацію.
Нуклеїнові кислоти – високомолекулярні органічні сполуки які побудовані з великої кількості мононуклеотидів. При гідролізі розкладаються до азотистих основ, пентоз і фосфорної кислоти.
В гідролізаті нуклеїнових кислот було знайдено 5 азотистих основ, дві з них, аденін і гуанін – похідні гетероциклічної сполуки пурину тому їх називають пуриновими азотистими основами:
NH2
OH
N N N N N N
N NH N NH H2
N N NH
пуринаденінгуанін
(6–амінопурин) (2–аміно–6–оксипурин)
Іншітри – похіднішестичленногогетероциклупіримідину, томуїхназиваютьпіримідиновимиосновами (урацил, тимін, цитозин):
OH OH NH2
CH3
N N N N
N HO N HO N HO N
піримідинурацилтимінцитозин
Урацилзасистематичноюноменклатуроюмаєназву – (2,4-диоксіпіримідин), тимін – (5-метил-2,4-диоксіпіримідин), цитозин – (2– оксі–4–амінопіримідин).
Крім азотистих основ в гідролізаті також знайшли залишки пентоз, а саме рибози і дезоксирибози у вигляді –аномерів:
HOCH2
O OH HOCH2
O OH
H H H H
H H H H
OH OH HO H
–рибофураноза
–дезоксирибофураноза
Порівнюючиякіснийікількіснийскладгідролізатівнуклеїновихкислот, вченіпомітилидеяківідмінності:
I–йтипгідролізатів II–йтипгідролізатів
Дезоксирибоза Рибоза
аденінаденін
гуанінгуанін
цитозин цитозин
фосфорна кислота фосфорна кисота
тимін урацил
I–й тип гідролізатів містить вуглевод дезоксирибозу, тому цілий ряд нуклеїнових кислот що мають гідролізат такого типу було названо дезоксирибонуклеїнови-ми (ДНК).
II–й тип гідролізатів містить вуглеводневий компонент рибозу, тому нуклеїнові кислоти що його містять називають рибонуклеїновими (РНК) кислотами.
Структурною частиною нуклеїнової кислоти є нуклеотид до складу якого входять азотиста основа, вуглевод і фосфорна кислота.
В результаті взаємодії гідроксилу вуглеводу (рибози чи дезоксирибози) який знаходиться біля першого атома вуглецю з атомом водню біля 9-го атома азоту азотистої основи з утворенням нового зв‘язку N–H ( в результаті відщеплення молекули води), утворюється нуклеозид .
NH2
N N
N N
H
HOCH2
O OH
H H
H H
OH OH
NH2
N N
N N
+ H2 O
HOCH2
O
H H Нуклеозид – аденозин
H H
OH OH
Якщовутвореннінукленозидубереучастьазотистаосновагуанін, тонуклеозидбудематиназву – гуанозин; якщоурацил – уридин; цитозин – цитидин; тимін – тимідин.
Врезультатіприєднанняфосфорноїкислотидо 5–їгідроксильноїгрупипентозивскладінуклеозидузарахунокскладноефірногозв‘язку,утворюєтьсяструктур-начастинануклеїновоїкислоти – нуклеотид .
NH2
N N
OH N N
H
O–P=O
+ OH
HO
CH2
O
H H
H H
OH OH
NH2
N N
OH N N
O=P
OH O + H2
O
CH2
O
H H Нуклеотид – аденілова кислота
.
H H
OH OH
Якби в утворенні нуклеотиду брав участь нуклеозид гуанозин, то назва нуклео-тиду була б відповідно – гуанілова кислота; уридин – уридилова кислота; цитидин – цитидинова кислота; тимідин – тимідинова кислота.
До складу молекули нуклеїнової кислоти може входити від 80 до 1000000 нуклеотидних залишків які зв‘язуються між собою зв‘язками, що утворюються в результаті взаємодії 3-ї спиртової групи пентози одного нуклеотиду та фосфор-ного гідроксилу що знаходиться біля 5-го атома вуглецю пентози другого нуклеотиду, утворюючи при цьому молекулу нуклеїнової кислоти. Остання являється простетичною групою нуклеопротеїду, білковою частиною якого найчастіше виступають протаміни і гістони.
NH2
N N
OH N N
O=P
OH O Нуклеотид – аденілова
кислота
CH2
O
H H
H H
OH
OH
OH
+ N N
OH
H2
N N N
O=P
OH O
CH2
O
H H Нуклеотид – гуанілова
кислота
.
H H
OH OH
NH2
N N
OH N N
O=P
OH O
CH2
O
H H
H H
OH
OH
О
N N
H2
N N N + Н2
О
O=P
OH O
CH2
O
H H Динуклеотид
H H
OH OH
Отже: нуклеїнові кислоти – природні біополімери які складаються з дуже великої кількості нуклеотидів (мономерів).
ДНК інсуліну людини складається з 2860 нуклеотидів;
ДНК соматотропіну – 15000 нуклеотидів;
ДНК мітохондрій – 30000 нуклеотидів.
Поскільки нуклеїнові кислоти є складними білками, то для них також властивий високий рівень організації.
Під первинною структурою розуміють порядок чергування нуклеотидів у полі-нуклеотидних ланцюгах.
Для кожної нуклеїнової кислоти характерна своя первинна структура, яка і визначає видову специфічність живих організмів.
Будова ДНК
Поскільки ДНК – складні білки нуклеопротеїди, то вони характеризуються вели-кими молекулярними масами (100000–3000000) та великою кількістю моно-нуклеотидів (80 – 100000).
Всі мононуклеотиди якісно представлені 4-ма представниками до складу яких входить дезоксирибоза: дезоксиаденілова кислота (А), дезоксигуанілова кислота (Г), дезоксицитидинова (Ц), дезокситимідинова (Т).
Зв‘язуючись між собою 3–5 фосфоефірними зв‘язками вони утворюють полі-нуклеотидний ланцюг ДНК.
Досліджуючи будову молекули ДНК за допомогою рентгеноструктурного, та ін-ших видів аналізу, було встановлено що:
1. Молекула ДНК складається з двох антипаралельних ланцюгів.
2. Азотисті основи обох поліпептидних ланцюгів знаходяться в середині уявного просторового циліндру, пентози та залишки фосфорної кислоти – ззовні.
3. Азотисті основи поліпептидних ланцюгів розміщені по принципу комплемен-тарності (взаємодоповнення). Ця закономірність відома під назвою правила Чаргаффа.
Правило Чаргаффа
3.1.Пуриновіазотистіосновиодногополіпептидноголанцюгарозміщуютьсяпротипіримідиновихосновдругогополіпептидноголанцюга. Аденінпротитиміну (стабілізуєтьсядвомаводневимизв‘язками); гуанінпротицитозину (стабілізуєтьсятрьомаводневимизв‘язками).
Наслідки правила Чаргаффа
В молекулі ДНК сума пуринових основ рівна сумі піримідинових: А+Г=Т+Ц;
=1
Кількість аденіну дорівнює кількості тиміну (А=Т), гуаніну дорівнює цитозину (Г=Ц).Співвідношення сум пар А+Т і Г+Ц носить назву коефіцієнта специ-фічності і є однією з найважливіших характеристик ДНК. Коефіцієнт специфіч-ності був відкритий у 1962 році Білозерським і Спіркіним і суть його полягає у слідуючому:
1) Якщо
1, то молекула ДНК –– АТ–типу, характерна для організмів вищих тварин та рослин.
2) Якщо
1, то молекула ДНК ––ГЦ–типу, характерна для мікроорганізмів.
Отже:1.Молекула ДНК володіє первинною, вторинною, третинною структурами.
2.ДНК– локалізована в хромосомах клітинних ядер.
3.ДНК зв‘язані з білками основного характеру – гістонами.
4.ДНК здатні до самовідтворення в результаті процесу реплікації.
5.ДНК–основний носій інформації про будову і структуру білків організму.
Будова РНК
Мr(РНК)=10000–16000000. Полінуклеотид РНК містить 2–3000000 мононуклео-тидів. Вчені встановили що:
1. До складу нуклеотидів РНК входить рибоза.
2. Нуклеотиди якісно представлені аденіловаою, гуаніловою, цитидиновою та урациловою кислотами.
3. Нуклеотиди зв‘язані між собою 3–5 фосфоефірними зв‘язками в одноланцюго-вий поліпептидний ланцюг.
4. Поліпептидний ланцюг спіралізований лише на коротких ділянках.
5. Основне місце локалізації – внутріклітинний простір.
6. Кількість РНК постійно змінюється і залежить від інтенсивності процесів синтезу білка.
Залежно від виконуваних функцій молекули РНК поділяються на :
Матричні РНК (Мr =25000–1000000) – містять від 75 до 3000 нуклеотидів. Становлять 2 % від загального вмісту РНК клітини. Виступають посередниками між молекулами ДНК та РНК рибосом на яких відбувається біосинтез білка. Швидко синтезуються і розпадаються.
Транспортні РНК (Мr=25000–31000) – містять 70–90 нуклеотидів. Становлять 10 – 15 % всіх РНК клітини. Транспортують амінокислоти до місця зборки молекули білка.
Рибосомальні РНК (Мr= 500000–16000000) містять 1500–4500 нуклеотидів. Становлять 80–90% всіх РНК клітини. Містяться в рибосомах (органоїд де про-ходить біосинтез білка). Їх роль до кінця не з‘ясована.
Отже: молекули ДНК є носіями інформації про будову і структуру білків; молекули РНК сприяють точному зняттю інформації з ДНК і відтворенні її в молекулі білка.
Питання для самоконтролю.
1.Склад нуклеопротеїдів ДНК.
2.Склад нуклеопротеїдів РНК.
3.Поняття нуклеозиду і нуклеотиду.
4.Класифікація нуклеїнових кислот.
5.Будова та рівні організації ДНК.
6.Будова та рівні організації РНК.
7. Правила Чаргаффа, його наслідки.
8. Суть коефіцієнту специфічності.
9. Види РНК та функції які вони виконують.
Похожие работы
-
Гетероциклы с конденсированной системой ядер. Нуклеозиды и их производные
Изучение строение гетероциклов с конденсированной системой ядер: индол, скатол, пурин и пуриновые основания. Особенности структуры нуклеозидов и нуклеотидов. Строение АТФ и нуклеиновых кислот. Биологическая роль ДНК и РНК, их химическая структура.
-
Корисний вплив моно та полі ненасичених жирних кислот на організм людини. Набір продуктів, що їх
Міністерство освіти і науки України Дніпропетровський національний університет ім. О. Гончара Хімічний факультет Кафедра харчових технологій та інженерії
-
Біогеохімічні цикли структура загальна характеристика цикли вуглецю азоту кисню сірки
Індекс групи ___________________ Орловський Олександр Володимирович м. Бровари Київської області вул. Київська 300в кв. 51 Приватний підприємець
-
Азот азотна кислота
Реферат на тему: Азот, азотна кислота 1.Азотна кислота. Чиста азотна кислота HNO-безколірна рідина з густиною 1,51 г/см. що при - 42 °С загусає в прозору кристалічну масу. На повітрі вона, як і концентрована соляна кислота, «димить», так як пари її утворюють з вологой дрібні крапельки туману.
-
Білки 2
Реферат на тему: “Білки” БІЛКИ біополімери, що є основою життєдіяльності організмів. З Б. нерозривно пов'язані процеси обміні речовин і перетворень енергії (див.
-
Біохімія нуклеїнових кислот
Нуклеїнові кислоти як біополімери, їх значення та склад макромолекул. ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота): вміст однакового числа пурінових і пірімідінових основ. Макромолекулярна структура. Аналіз індивідуальних РНК (рібонуклеотидів), довжина ланцюгів.
-
Бінарні сполуки
Бінарні сполуки як сполуки, до складу яких входять два різні елементи. Характеристика галогенідів природних – солей галоїдоводневих кислот. Що таке халькогеніди та карбіди. Оксид як бінарна сполука кисню з іншими елементами. Різновиди оксидів, їх якості.
-
Вуглеводи
Загальна характеристика, поширення в організмі та види вуглеводів. Класифікація і хімічні властивості моносахаридів. Будова і властивості дисахаридів й полісахаридів. Реакції окислення, відновлення, утворення простих та складних ефірів альдоз та кетоз.
-
Продукція неорганічної хімії
Характеристика неорганічних кислот (сірчана, соляна, азотна), лугів (гідроксиди натрію та калію) та солей (нейтральні, кислі, основні). Вивчення вимог техніки безпеки щодо пакування, транспортування і зберігання небезпечних хімічних матеріалів.
-
Альдегіди
Опорний конспект з хімії на тему: “Альдегіди” Виконав: Учень 11- А класу Середньої школи № 96 Коркуна Дмитро Львів 2000 Альдегіди – клас органічних сполук, у яких карбонільна група СО зв'язна з атомом та органічним радикалом R