PembentukanSains

Monomer DNA. Apa monomer membentuk molekul DNA?

asid nukleik, dalam DNA tertentu, terkenal dalam seni. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa mereka adalah bahan sel yang memberi kesan kepada penyimpanan dan penghantaran maklumat genetiknya. DNA masih terbuka pada tahun 1868, F. Miescher adalah molekul dengan sifat-sifat berasid kuat. Para saintis telah mengenal pasti beliau dari nukleus sel-sel darah putih - sel-sel sistem imun. Dalam tempoh 50 tahun akan datang, kajian asid nukleik telah dilakukan kadang-kadang, kerana kebanyakan ahli-ahli sains percaya biokimia bahan organik utama yang bertanggungjawab termasuk untuk mewarisi sifat-sifat, protein.

Sejak penyahkodan struktur DNA, yang dijalankan oleh Watson dan Crick pada tahun 1953, memulakan kajian yang serius, ia telah mendapati bahawa, asid deoksiribonukleik - adalah polimer dan monomer DNA adalah nukleotida. jenis dan struktur mereka akan dikaji oleh kami dalam kerja-kerja ini.

Nukleotida sebagai satu unit struktur maklumat genetik

Salah satu daripada sifat-sifat asas jirim hidup - adalah pemuliharaan dan penyebaran maklumat mengenai struktur dan fungsi sel-sel dan organisma keseluruhan. Peranan ini dilakukan asid deoksiribonukleik dan DNA monomer - nukleotida mewakili sejenis "blok bangunan" dari mana reka bentuk yang unik dan bahan dibina keturunan. Pertimbangkan apa tanda-tanda petunjuk hidupan liar, mewujudkan asid nukleik supercoil.

Bagaimana untuk membentuk nukleotida

Untuk menjawab soalan ini, kita memerlukan beberapa pengetahuan tentang kimia sebatian organik. Khususnya, kita ingat bahawa di alam ini terdapat sekumpulan glikosida nitrogen yang mengandungi heterocyclic disambungkan kepada monosakarida - pentoses (ribose atau deoxyribose). Mereka dipanggil nucleosides. Sebagai contoh, adenosina dan nucleosides lain terdapat di dalam cytosol sel. Mereka bertindak balas dengan molekul pengesteran asid orthophosphoric. Produk daripada proses ini dan akan nukleotida. Setiap monomer DNA, dan terdapat empat spesies, mempunyai nama, sebagai contoh, guanine, thymine dan sitosin nukleotida.

monomer purin DNA

Dalam biokimia pakai klasifikasi yang memisahkan monomer DNA dan struktur mereka kepada dua kumpulan: contohnya, purin adalah adenina dan guanine nukleotida. Ia mengandungi dalam derivatif purin komposisi mereka - bahan organik yang mempunyai formula C 5 H 4 N 4. DNA monomer - nukleotida guanine, juga mengandungi asas nitrogenous purin dihubungkan dengan deoxyribose N-glycosidic bon yang sedang betokonfiguratsii.

nukleotida pyrimidine

pangkalan nitrogenous, yang dipanggil cytidine dan thymidine adalah derivatif pyrimidine bahan organik. Formula adalah C 4 H 4 N 2. Molekul ialah heterocycle enam ahli rata mengandungi dua atom Nitrogen. Adalah diketahui bahawa bukan nukleotida thymine dalam molekul asid ribonucleic seperti rRNA, tRNA, mRNA, yang terkandung monomer urasil. Dalam proses transkripsi, semasa mendebitkan maklumat daripada molekul DNA dalam gen mRNA thymine nukleotida digantikan dengan adenina, adenina nukleotida dan - untuk urasil dalam mRNA rantaian baru muncul. Yang adil adalah catatan berikut: A - Y, T - A.

Chargaff ini peraturan

Dalam bahagian sebelum ini kita telah sebahagiannya menyentuh prinsip mematuhi monomer dalam rantaian DNA dan mRNA gen kompleks. ahli biokimia terkenal E. Chargaff ditubuhkan agak harta yang unik molekul asid deoksiribonukleik, iaitu, bahawa jumlah nukleotida adenina di dalamnya adalah sentiasa sama dengan thymine dan guanine - sitosin. Asas teori utama prinsip Chargaff berkhidmat sebagai kajian Watson dan Crick, menentukan monomer membentuk molekul DNA, dan apa yang mereka mempunyai organisasi spatial. Satu lagi corak outputted oleh Chargaff dan dipanggil prinsip saling melengkapi, menunjukkan pertalian kimia purin dan pyrimidine asas dan keupayaan mereka untuk interaksi antara mereka untuk membentuk ikatan hidrogen. Ini bermakna bahawa susunan monomer dalam kedua-dua helai DNA ketat berketentuan Oleh itu, bertentangan Sehelai pertama DNA hanya boleh T dan lain-lain yang mempunyai dua ikatan hidrogen antara mereka. Hanya sitosin dapat diletakkan bertentangan guanine nukleotida. Dalam kes ini, antara asas nitrogenous membentuk tiga ikatan hidrogen.

Peranan nucleotide di dalam kod genetik

Untuk melaksanakan, tindak balas yang berlaku dalam ribosom biosintesis protein, terdapat maklumat tentang mekanisme penterjemahan komposisi asid amino urutan peptida nukleotida dalam urutan mRNA asid amino. Rupa-rupanya tiga monomer bersebelahan membawa maklumat tentang salah satu daripada 20 asid amino mungkin. Fenomena ini dipanggil kod genetik. Dalam menangani cabaran biologi molekul ia digunakan untuk menentukan kedua-dua peptida asid amino komposisi dan untuk menjelaskan soalan: yang membentuk monomer molekul DNA, dalam erti kata lain, apa komposisi gen yang sepadan. Sebagai contoh, triplet (codon) AAA dalam gen pengekodan phenylalanine asid amino dalam molekul protein, dan dalam kod genetik, ia akan sepadan dengan triplet UUU dalam rantai mRNA.

Interaksi nukleotida semasa replikasi DNA

Seperti dijelaskan sebelum ini, unit struktur monomer DNA - ia nukleotida. urutan khusus mereka dalam litar adalah template untuk proses sintesis anak asid deoksiribonukleik molekul. Fenomena ini berlaku dalam S-peringkat sel interfasa. Nukleotida urutan molekul DNA novel dalam rantaian berterusan ibu oleh polimerase DNA enzim dengan prinsip saling melengkapi (A - C, A - C). Replikasi merujuk kepada tindak balas sintesis matriks. Ini bermakna bahawa monomer DNA dan struktur mereka dalam rantai induk adalah asas, iaitu template untuk salinan subsidiarinya.

Ia boleh mengubah struktur nukleotida

Dengan cara ini, mari kita katakan bahawa asid deoksiribonukleik - adalah struktur yang sangat konservatif nukleus sel. Terdapat penjelasan logik: maklumat genetik disimpan dalam chromatin nukleus, perlu diteruskan dan ditiru tanpa gangguan. Tetapi genom selular adalah sentiasa "di bawah senjata" faktor persekitaran. Sebagai contoh, bahan kimia seperti agresif seperti alkohol, dadah, radiasi radioaktif. Kesemua mereka yang dipanggil mutagen, di bawah pengaruh mana-mana DNA monomer boleh perubahan mereka kimia struktur. penyelewengan ini dalam biokimia dipanggil titik mutasi. Kekerapan berlakunya genom sel cukup tinggi. Mutasi boleh diperbetulkan berfungsi dengan baik sel pembaikan sistem operasi, termasuk satu set enzim.

Sesetengah daripada mereka, seperti enzim sekatan, "memotong" nukleotida yang rosak, polymerases membolehkan sintesis monomer normal ligase "silang" pulih bahagian gen. Jika mekanisme di atas, atas sebab tertentu, sel tidak berfungsi dan cacat monomer DNA masih dalam molekul itu, mutasi diambil oleh proses sintesis matriks dan phenotypically diwujudkan dalam bentuk protein dengan ciri-ciri yang diubah, tidak dapat melaksanakan fungsi yang diperlukan dalam metabolisme sel. Ini adalah faktor negatif yang serius, mengurangkan daya maju sel dan mengurangkan tempoh hidupnya.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 ms.delachieve.com. Theme powered by WordPress.