Nucleotide - wat is dit? De gearstalling, struktuer, getal en opienfolging fan nucleotides yn it DNA ketting

Al it libben op 'e planeet is gearstald út in protte sellen dy't stypje de opbou fan harren organisaasje op kosten opnommen yn' e kearn fan 'e genetyske ynformaasje. It is noch oanwêzich, útfierd en oerbrocht komplekse macromolecular ferbiningen - een nucleic soere besteande út 'e monomer units - nucleotides. it is ûnmooglik om overestimate de rol fan nucleic soeren. Stabiliteit fan harren struktueren bepaald troch it normale funksjonearjen fan it organisme, en alle ôfwikingen yn de struktuer sûnder mis liede ta feroarings yn sellulêre organisaasje, aktiviteit fan fysiologyske prosessen en de leefberens fan sellen yn it algemien.

It konsept fan in nucleotide en syn eigenskippen

Eltse molekúl fan DNA of RNA is opboud út lytsere monomeric ferbinings - nucleotide. Mei oare wurden, de nucleotides - de boustiennen fan nucleic soeren, co-enzymen en in soad oare biologyske ferbiningen, dy't kritysk nei sel yn syn libben.

De wichtichste eigenskippen fan dy wêzentlike stoffen binne:

• opslach fan ynformaasje oer it aaiwyt struktuer en urven trekken;
• Sizzenskip oer de groei en reproduksje;
• meidwaan oan de stofwikseling en in protte oare fysiologyske prosessen yn 'e sel.

De gearstalling fan de nucleotides

It praten fan nucleotides, wy kinne net wenje op sa'n wichtige dei as harren struktuer en komposysje.

Elts nucleotide bestiet út:

• sugar residu;
• nitrogenous base;
• fosfaat groep of in oerbliuwsel fan phosphoric acid.

Wy kinne sizze dat de nucleotide - in komplekse organyske ferbining. Ôfhinklik fan de spesifike gearstalling en it soarte nitrogenous bases yn 'e nucleotide pentose nucleic acid struktuer ûnderferdield yn:

• deoxyribonucleic acid of DNA;
• ribonucleic acid, of RNA.

Gearstalling nucleic acid

De nucleic acid-pentose sugar wurdt presintearre. Dit fiif-koalstof sugar yn it DNA dat hjit deoxyribose, yn RNA - ribose. Eltse molekúl hat pentoses fiif koalstofatomen, fjouwer dêrfan tegearre mei it soerstofatoom foarmje in fiif-membered ring, en it fyfde diel fan de HO-CH2 groep.

De posysje fan eltse koalstof atoom yn it molekúl pentose denoted Arabysk getal om mei in prime (1C ', 2C', 3C ', 4C', 5C '). Sûnt alle prosessen lêzen fan genetyske ynformaasje mei nucleic acid molekulen hawwe in strange directivity, de nûmering fan de koalstof atomen en harren skikking yn 'e ring tsjinje as in oanwizer nei de krekte rjochting.

De hydroxyl groep oan it tredde en fiifde koalstofatomen (en 3s '5S') taheakke phosphoric acid residu. Hy bepaalt de gemyske identiteit fan de DNA en RNA oan in groep fan soeren.

De earste carbon atom (1S ') nitrogenous basis ferbûn oan it suiker molecule.

Soarten gearstalling nitrogenous bases

Nucleotides fan DNA nitrogenous bases wurde fertsjintwurdige troch fjouwer soarten:

• adenine (A);
• guanine (G);
• SUG (C);
• thymine (T).

De earste twa hearre ta de klasse fan purines, de beide lêste - Pyrimidine. Molekulêre gewicht purine Pyrimidine is altyd swierder.

Nucleotides RNA nitrogenous bases fertsjintwurdige:

• adenine (A);
• guanine (G);
• SUG (C);
• uracil (U).

Uracil likegoed as thymine, in Pyrimidine basis.

Yn de wittenskiplike literatuer en kin faak fine oare oantsjutting nitrogenous bases - Latynske letters (A, T, C, G, U).

Grutter detail de gemyske struktuer fan purines en pyrimidines.

Pyrimidines, nammentlik, SUG, thymine en uracil, yn 'e struktuer fertsjintwurdige troch de twa stikstof atomen en fjouwer koalstofatomen dy't in seis membered ring. Eltse atoom hat syn eigen nûmer fan 1 oant 6.

Purines (adenine en guanine) bestiet út Pyrimidine en imidazole of twa heterocycles. Molecule purine bases fertsjintwurdige troch fjouwer stikstof atomen en fiif koalstofatomen. Elts atoom nûmere fan 1 oant 9.

It resultearret COMPOUND fan nitrogenous basis en in pentose oerskot foarme nucleoside. Nucleotide - een nucleoside COMPOUND en in fosfaat groep.

De foarming fan phosphodiester obligaasjes

It is fan belang om te begripen de fraach fan hoe't te kombinearjen de nucleotides yn de polypeptide keatling om te foarmjen fan in nucleic acid molecule. Dat bart fanwege it saneamde phosphodiester obligaasjes.

Ynteraksje fan twa nucleotides jout dinucleotide. Foarming fan nije ferbinings foarkomt by kondinsstripen as tusken de fosfaat oerbliuwsel fen iene monomer en oare hydroxy pentose phosphodiester bond optreedt.

Polynucleotide synteze - werhelle werhelling fan dizze reaksje (in pear miljoen kear). In polynucleotide keatling wurdt boud troch foarmjen phosphodiester obligaasjes tusken de tredde en fiifde koolstoffen sûkers (3s 'en 5S').

Assembling polynucleotide - in kompleks proses dat fynt plak doe't de enzyme DNA polymerase, dat jout allinne de ketting groei oan ien ein (3 ') mei in frije hydroxy groep.

De struktuer fan it DNA molecule

In DNA molecule likegoed as it aaiwyt kin wêze in basis-, fuortset en tertiary struktuer.

De searje fan nucleotides yn it DNA keatling bepaalt syn primêre struktuer. Fuortset struktuer wurdt foarme fanwege wetterstof obligaasjes, de basis wêrfan it optreden leinen komplemintariteit prinsipe. Mei oare wurden, yn de synteze fan it DNA dûbele helix hannelt bepaalde regelmaat: adenine, thymine oerienkomt mei in circuit oare, guanine - SUG en oarsom. Pearen fan adenine en thymine of guanine en SUG wurde foarme troch de twa yn de earste en yn it lêste gefal trije wetterstof obligaasjes. Sa'n ferbining soarget foar in stevige bân nucleotide keatlingen en gelikense ôfstân tusken harren.

Kennen in rige nucleotides yn in DNA keatling troch it prinsipe fan komplemintariteit kin ferlingd twadde of oan te foljen.

De tsjinstesektor struktuer fan it DNA kompleks wurdt foarme troch trijediminsjonale biningen, dy't molecule meitsjen dat mear kompakt en by steat pleatst yn in lytse folume sel. Bygelyks, E. coli DNA lingte grutter is as 1 mm, wylst de sel lingte - fan minder as 5 microns.

It oantal nucleotides yn it DNA, en it is harren kwantitative relaasje is ûndergeskikt oan de regel Chergaffa (oantal purine bases binne altyd gelyk oan de hichte fan Pyrimidine). De ôfstân tusken nucleotides - in konstante gelyk oan 0,34 nm, en harren molekulêre gewicht.

De struktuer fan in RNA molecule

RNA wurdt fertsjintwurdige troch in inkele polynucleotide keatling, foarme troch covalent obligaasjes tusken pentose (ribose yn dit gefal) en in fosfaat moiety. Yn lingte is it folle koarter DNA. De soarten gearstalling fan it nitrogenous bases yn 'e nucleotide en der binne ferskillen. De RNA Pyrimidine basis thymine ynstee fan uracil brûkt. Ofhinklik fan de funksjes útfierd yn 'e lea, RNA kin fan trije typen.

• Ribosomal (rRNA) - sille algemien befetsje út 3.000 oant 5.000 nucleotides. As needsaaklik strukturele komponint is belutsen by de foarming fan it aktive sintrum fan ribosomes, de lokaasjes fan ien fan de meast wichtige prosessen yn 'e sel - aaiwyt Biosynthese.
• Transport (tRNA) - bestiet út in gemiddelde fan 75 - 95 nucleotides, fiert oerdracht oan it plak fan 'e winske amino acid polypeptide synteze yn ribosome. Elk type tRNA (op syn minst 40) hat syn ynherinte allinnich oan dat it in opienfolging fan nucleotides of monomers.
• Information (RNAi) - in nucleotide komposysje is tige divers. Oerdracht fan genetyske ynformaasje fan DNA nei ribosomes, fungearret as in sjabloan foar synteze fan de proteïne molecule.

De rol fan nucleotides yn it lichem

Nucleotides yn de sel útfieren fan in oantal wichtige funksjes:

• wurde brûkt as boustiennen foar nucleic soeren (nucleotide purine en Pyrimidine series);
• binne belutsen by in soad metabolic prosessen yn de sel;
• part fan de ATP - de wichtichste enerzjy boarne yn sellen;
• Act as Vectors fan it ferminderjen fan ekwivalinten yn 'e sel (NAD +, NADP +, Fad, FmN);
• Act as bioregulators;
• kin beskôge wurde as twadde boaden extracellular reguliere synteze (bgl, kamp of cGMP).

Nucleotide - een monomer ienheid dy't foarmet mear komplekse ferbiningen - nucleic soeren, sûnder dat de oerdracht fan genetyske ynformaasje, syn opslach en Wiedergabe. Frije nucleotides binne de wichtichste ûnderdielen belutsen by it sinjaal enerzjy prosessen en stypjen sellen en normaal funksjonearjen fan de hiele organisme.