نوکلئوتید - این چیست؟ ترکیب، ساختار، تعداد و توالی نوکلئوتید در زنجیره DNA

همه زندگی در این سیاره است از سلول های بسیاری است که سفارش از سازمان خود حمایت در هزینه های موجود در هسته از اطلاعات ژنتیکی تشکیل شده است. این است که هنوز حاضر، اجرا و انتقال ترکیبات پیچیده ماکرومولکولی - یک اسید نوکلئیک شامل واحد مونومر - نوکلئوتید. غیر ممکن است به دست بالا گرفتن نقش اسیدهای نوکلئیک. ثبات ساختار آنها تعیین شده توسط عملکرد طبیعی ارگانیسم، و هر گونه انحراف در ساختار ناچار به تغییر در سازمان سلولی، فعالیت از فرایندهای فیزیولوژیکی و بقای سلولهای به طور کلی منجر شود.

مفهوم یک نوکلئوتید و خواص آن

هر مولکول DNA یا RNA است تا از ترکیبات مونومری کوچکتر ساخته شده - نوکلئوتید است. به عبارت دیگر، نوکلئوتیدها - بلوک های ساختمانی از اسیدهای نوکلئیک، شرکت آنزیم ها و بسیاری دیگر از ترکیبات بیولوژیکی، که در طول زندگی خود به سلول حیاتی هستند.

خواص اصلی از این مواد ضروری عبارتند از:

• ذخیره سازی اطلاعات در مورد ساختار پروتئین و صفات به ارث برده.
• کنترل بر رشد و تولید مثل؛
• شرکت در سوخت و ساز بدن و بسیاری دیگر از فرایندهای فیزیولوژیکی در سلول است.

ترکیب نوکلئوتید

صحبت از نوکلئوتید، ما نمی توانیم در چنین موضوع مهمی به عنوان ساختار و ترکیب خود ساکن شود.

هر نوکلئوتید شامل:

• مانده شکر؛
• پایه نیتروژنی؛
• گروه فسفات و یا باقی مانده اسید فسفریک.

یک ترکیب آلی پیچیده - ما می توانیم که نوکلئوتید است. بسته به ترکیب و نوع پایگاه های نیتروژنی در نوکلئوتید پنتوز ساختار اسید نوکلئیک تقسیم به خاص:

• اسید دئوکسی ریبونوکلئیک DNA یا؛
• اسید ریبونوکلئیک و RNA.

اسید نوکلئیک ترکیب

قند اسید نوکلئیک پنتوز ارائه شده است. این قند پنج کربنی در DNA آن را به نام دئوکسیریبوز، در RNA - ریبوز. هر مولکول پنتوز پنج اتم کربن، چهار نفر از که همراه با اتم اکسیژن تشکیل یک حلقه پنج عضو، و بخش پنجم از گروه HO-CH2.

موقعیت هر یک از اتم کربن در مولکول پنتوز ارقام عربی با نخست (1C، 2C، 3C، 4C، 5C ') نشان داده می شود. از آنجا که تمام فرآیندهای خواندن اطلاعات ژنتیکی با مولکولهای اسید نوکلئیک یک جهت دقیق، از شماره اتم های کربن و آرایش خود را در حلقه به عنوان یک اشاره گر به جهت صحیح خدمت می کنند.

گروه هیدروکسیل به اتم های کربن سوم و پنجم (و 3S، 5S ') باقی مانده اسید فسفریک متصل شده است. او هویت شیمیایی DNA و RNA به یک گروه از اسیدهای تعیین می کند.

اتم کربن اول (1S) پایه نیتروژنی متصل به مولکول قند.

گونه پایگاه ترکیب نیتروژن دار

نوکلئوتید از پایگاه های نیتروژنی DNA توسط چهار گونه نمایندگی:

• آدنین (A)؛
• گوانین (G).
• سیتوزین (C).
• تیمین (T).

دو مورد اول متعلق به یک طبقه از پورین، این دو گذشته - پیریمیدین. مولکولی پیریمیدین وزن پورین است همیشه سنگین تر است.

نوکلئوتید RNA پایگاه های نیتروژنی نمایندگی:

• آدنین (A)؛
• گوانین (G).
• سیتوزین (C).
• اوراسیل (U).

اوراسیل و همچنین تیمین، پایگاه پیریمیدین.

در ادبیات علمی و اغلب می توانید پایگاه های دیگر طراحی نیتروژنی را پیدا کنید - حروف لاتین (A، T، C، G، U).

جزئیات بیشتر به ساختار شیمیایی پورین و پیریمیدین.

پیریمیدین، یعنی، سیتوزین، تیمین و اوراسیل، در ساختار ارائه شده توسط دو اتم نیتروژن و چهار اتم کربن تشکیل حلقه عضو شش. هر اتم دارای شماره خاص خود از 1 تا 6.

پورین (آدنین و گوانین) شامل پیریمیدین و ایمیدازول یا دو با heterocycle. پایگاه های پورین مولکول ارائه شده توسط چهار اتم نیتروژن و پنج اتم کربن. هر اتم از 1 تا 9 شماره.

این ترکیب حاصل از پایه نیتروژنی و یک باقی مانده پنتوز تشکیل نوکلئوزیدی. نوکلئوتید - یک ترکیب نوکلئوزیدی و یک گروه فسفات.

تشکیل پیوندها فسفو

این مهم است که به درک این پرسش که چگونه به ترکیب نوکلئوتید در زنجیره پلی پپتیدی به شکل یک مولکول اسید نوکلئیک است. این اتفاق می افتد با توجه به اصطلاح اوراق قرضه فسفو.

اثر متقابل دو نوکلئوتید دی نوکلئوتید می دهد. تشکیل ترکیبات جدید تراکم به عنوان بین مانده فسفات یکی مونومر و دیگر اوراق قرضه هیدروکسی فسفو پنتوز رخ می دهد رخ می دهد.

سنتز Polynucleotide - تکرار تکرار این واکنش (چند میلیون بار). زنجیره ای polynucleotide است با ایجاد پیوندهای فسفودی بین سوم و پنجم کربن قند (3S و 5S ') ساخته شده است.

نصب و راه اندازی polynucleotide - یک فرایند پیچیده است که می گیرد هنگامی که آنزیم DNA پلیمراز، فراهم می کند که تنها رشد زنجیره ای در یکی از پایان (3) با یک گروه هیدروکسی رایگان.

ساختار مولکول DNA

یک مولکول DNA و همچنین پروتئین می تواند یک ساختار اولیه، دوم و سوم.

توالی نوکلئوتید در زنجیره DNA اصلی خود را تعریف می کند ساختار. ساختار ثانویه است با توجه به تشکیل پیوند هیدروژنی، اساس آن وقوع گذاشته اصل مکمل. به عبارت دیگر، در سنتز DNA دو رشته ای عمل می کند نظم خاص: آدنین، تیمین مربوط به یک مدار دیگر، گوانین - سیتوزین و بالعکس. جفت از آدنین و تیمین یا گوانین و سیتوزین توسط دو در اول و در مورد سه پیوند هیدروژنی تشکیل دوم. چنین ترکیب فراهم می کند یک جامد زنجیره نوکلئوتیدی اوراق قرضه و فاصله مساوی بین آنها.

دانستن توالی نوکلئوتید در یک زنجیره DNA با اصل تکمیلی می توان دوم یا مکمل افزایش یافته است.

ساختار سوم کمپلکس DNA توسط اوراق قرضه سه بعدی، که مولکول و آن را جمع و جور تر و قادر قرار داده شده در یک سلول حجم کوچک تشکیل شده است. به عنوان مثال، E. طول DNA کولی بیشتر از 1 میلی متر است، در حالی که طول سلول - کمتر از 5 میکرون.

تعداد نوکلئوتید موجود در DNA، و آن است رابطه کمی آنها به حاکمیت Chergaffa (تعداد پایگاه های پورین همیشه به مقدار پیریمیدین برابر) است. فاصله بین نوکلئوتید - یک مساوی ثابت به 0.34 نانومتر و وزن مولکولی آنها.

ساختار یک مولکول RNA

RNA است که توسط یک زنجیره polynucleotide تنها نمایندگی، تشکیل شده توسط پیوندهای کووالانسی بین پنتوز (ریبوز در این مورد) و یک نصفه فسفات. در طول آن DNA بسیار کوتاه تر است. ترکیب گونه از پایگاه های نیتروژنی در نوکلئوتید و تفاوت وجود دارد. تیمین پایه RNA پیریمیدین جای اوراسیل استفاده می شود. بسته به توابع در بدن انجام، RNA ممکن است از سه نوع باشد.

• ریبوزومی (rRNA) - خواهد به طور کلی شامل از 3000 به 5000 نوکلئوتید. بیوسنتز پروتئین - به عنوان یک جزء ساختاری لازم است در شکل گیری مرکز فعال ریبوزوم، مکان یکی از فرآیندهای مهم در سلول دخالت دارد.
• حمل و نقل (tRNA) که - متشکل از متوسط 75-95 نوکلئوتید، انجام انتقال به محل سنتز پلی پپتیدی اسید آمینه مورد نظر را در ریبوزوم. هر نوع از tRNA ها (حداقل 40) است ذاتی آن تنها به آن یک دنباله از نوکلئوتید یا مونومر.
• اطلاعات گر (RNAi) - در ترکیب نوکلئوتید بسیار متنوع است. انتقال اطلاعات ژنتیکی از DNA به ریبوزوم، به عنوان یک الگو برای سنتز مولکول پروتئینی عمل می کند.

نقش نوکلئوتید در بدن

نوکلئوتید در سلول انجام تعدادی از توابع مهم:

• به عنوان بلوک های ساختمان برای اسیدهای نوکلئیک (پورین نوکلئوتیدی و سری پیریمیدین) استفاده می شود؛
• در بسیاری از عملیات متابولیک سلول نقش داشته؛
• بخشی از ATP - منبع اصلی انرژی در سلول های؛
• عمل به عنوان بردار از کاهش معادل در سلول (NAD +، NADP + به FAD، FMN)؛
• عمل به عنوان bioregulators؛
• می توانید در نظر گرفته شود به عنوان فرستادگان دوم خارج سلولی سنتز به طور منظم (به عنوان مثال، اردوگاه و یا cGMP به).

نوکلئوتید - یک واحد مونومر که ترکیبات پیچیده بیشتری را تشکیل می - اسیدهای نوکلئیک، که بدون آن انتقال اطلاعات ژنتیکی، ذخیره سازی و پخش آن است. نوکلئوتید رایگان اجزای اصلی درگیر در فرآیندهای انرژی سیگنال و سلول های حمایت و عملکرد طبیعی از ارگانیسم است.