Гіпермаркет Знань>>Біологія >>Біологія 10 клас>> Біологія: Тема 9. Нуклеїнові кислоти: ДНК та РНК.

Фішки для допитливих до предмету Біологія 10 клас.

Тема «Нуклеїнові кислоти».

                                                 Нуклеїнові кислоти

Нуклеїнові кислоти містять в собі генетичний матеріал всіх живих організмів. З'ясування їх структури відкрило нову еру в наших знаннях про природу.

Складовими частинами нуклеїнових кислот є нуклеотиди. Молекула нуклеотиду складається з пентози, азотистої підстави і фосфорної кислоти. Залежно від типа цукру розрізняють рибонуклеїнову кислоту (РНК; у її склад входить рибоза) і дезоксирибонуклеїнова кислота (ДНК; у її склад входить цукор дезоксирибоза, в якого на один атом кисню менше). У обох типах нуклеїнових кислот містяться чотири типи підстав: аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц), тимін (Т; у РНК замість нього міститься урацил (У)). Перші дві підстави відносяться до класу пуринів, останні – до пиримидинам. Фосфорна кислота визначає кислотні властивості нуклеїнових кислот.

 
Структура нуклеотиду. Гуанозін-1-рибо-2-дифосфат (ГДФ)

 

Перша фотографія ДНК

З'єднуючись один з одним фосфодиэфирной зв'язком (3'-фосфатная група одного і 5'-сахар іншого нуклеотиду), два нуклеотиди утворюють дінуклеотид. При синтезі полінуклеотидів цей процес повторюється мільйони разів. Фосфодіефірний місток є міцним ковалентним зв'язком, забезпечуючи всьому ланцюгу стабільність і зменшуючи ризик «поломок» ДНК.

З'ясувати структуру ДНК удалося в 1953 році англійським ученим Д. Уотсону і Ф. Крику. Вони показали, що ДНК складається з двох полинуклеотидных ланцюгів. Кожен ланцюг закручений в спіраль управо, і обоє ланцюга свити разом, утворюючи подвійну спіраль. Крок спіралі складає 3,4 нм (по 10 пар підстав у витку), а діаметр витка – 2 нм. Фосфатні угрупування знаходяться зовні спіралі, а азотисті підстави – усередині. ДНК – дуже крихка молекула, просте перемішування її розчину може привести до розриву ланцюгів на дрібніші шматки.

Число адениновых підстав в будь-якій ДНК дорівнює числу тиминовых підстав, число гуаниновых підстав завжди дорівнює числу цитозиновых підстав. Жодних обмежень відносно послідовності нуклеотидів в одному ланцюзі не існує, але ця послідовність в одному ланцюзі повністю визначає собою послідовність нуклеотидів в іншій. Пари з'єднуються водневими зв'язками між підставами в строго певному порядку (аденин з тиміном, гуанин з цитозином). Таким чином, ланцюги подвійної спіралі комплементарны один одному.

Для того, щоб ДНК була генетичним матеріалом, вона має бути здатна нести в собі закодовану інформацію і точно відтворюватися (реплицироваться). Подальші дослідження довели, що ДНК дійсно містить в собі генетичну інформацію.

Молекула РНК на відміну від ДНК полягає, як правило, з одного ланцюга і має набагато менші розміри. Існує три основні види РНК: транспортна (Т-РНК), інформаційна (І-РНК) і рибосомна (Р-РНК). Інформаційна РНК (І-РНК) є матрицею, яку рибосоми використовують при синтезі білка. Її нуклеотидная послідовність комплементарна повідомленню, що міститься в певній ділянці ДНК. Транспортні РНК переносить амінокислоти до місця синтезу. Декілька видів Р-РНК є основним компонентом рибосом. Нуклеотідниє послідовності Т-РНК і Р-РНК також визначаються певними ділянками ДНК.

ДНК знаходиться, головним чином, в ядрі клітки (в прокариот розосереджена по клітці), будучи основною речовиною хромосом. РНК сконцентрована в ядерці, цитоплазмі і частково в хромосомах. Молекул РНК в клітці значно більше (інколи їх десятки тисяч), чим молекул ДНК.

Роль нуклеотидів полягає не лише в синтезі нуклеїнових кислот. Деякі нуклеотиди грають важливу роль в життєдіяльності організмів, будучи коферментами. Прикладом можуть служити аденозинфосфорные кислоти, що містять аденин, рибозу і декілька залишків фосфорної кислоти. Приєднання кожної нової фосфатної групи до кислоти супроводиться акумуляцією енергії, а їх відщеплення – виділенням. Перетворення аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ) в аденозиндифосфорную (АДФ) є основою енергетичного обміну усередині клітки.

Надіслано учителем біології Міжнародного ліцею "Гранд" Івановою Н.С.

_{Біологія за 10 клас безкоштовно скачати, плани конспектів уроків, готуємось до школи онлайн}