ДНХ нь юу вэ? ДНХ-ийн гинж дэх нуклеотидуудын найрлага, бүтэц, тоо, дараалал

Дэлхий дээрх бүх амьд организмууд нь олон тооны эсүүдээс бүрддэг бөгөөд тэдгээрийн зохион байгуулалт нь цөм дэх агуулагдах генетикийн мэдээллийн зардлыг бууруулдаг. Энэ нь мономерикийн нэгжүүдээс бүрдсэн нуклейн хүчилүүд - нуклеотидуудаас бүрдсэн өндөр молекулын нэгдлээр хадгалагдан, боловсруулагдаж, дамжуулагдана. Наклений хүчлүүдийн гүйцэтгэх үүрэг хэтэрхий их биш юм. Тэдний бүтцийн тогтвортой байдал нь организмын хэвийн амин чухал үйлдлийг тодорхойлдог бөгөөд бүтэц дэх аливаа хазайлт нь үүрэн байгууллагын өөрчлөлт, физиологийн процессуудын үйл ажиллагаа болон эсүүдийн амьдрах чадварыг бүхэлд нь өөрчлөхөд хүргэдэг.

Нумелотидын тухай ойлголт ба түүний шинж чанар

ДНХ эсвэл РНХ-ийн молекул бүрийг нуклеотидуудын жижиг мономерик нэгдлүүдээс угсардаг. Өөрөөр хэлбэл, нуклеотид нь nucleic acids, coenzyme болон бусад чухал биологийн нэгдлүүдийн барилгын материал юм.

Эдгээр өөрчлөгдөөгүй бодисуудын үндсэн шинж чанарууд нь:

• уургийн бүтэц , өвлөх шинж чанарын тухай мэдээлэл хадгалах;
• өсөлт, нөхөн үржихүйн хяналтыг хянах;
• бодисын солилцоо, физиологийн олон процесст оролцдог.

Нуклеотидийн найрлага

Нүхлөготидын талаар ярихад хэн ч тусалж чаддаггүй, харин тэдний бүтэц, найрлагатай адил чухал асуудлыг хөндөж чаддаг.

ДНХ-ийн бүрдэл нь:

• сахарын үлдэгдэл;
• азотын суурь;
• Фосфатын бүлэг эсвэл фосфорын хүчлийн үлдэгдэл .

Нуклеотид нь төвөгтэй органик нэгдлүүд гэж хэлж болно. Нитрогоны бүтцийн төрөл зүйл, непеототидын бүтэц дэх пентаусын төрлөөс хамааран нуклейн хүчлүүд нь хуваагдана:

• Детроксирбонуклеин хүчил, эсвэл ДНХ;
• Ribonucleic acid, эсвэл RNA.

Натрийн хүчлүүдийн найрлага

ДНХ-ийн хувьд элсэн чихэр нь пентоза юм. Энэ нь 5-нүүрстөрөгчтэй сахар бөгөөд ДНХ дотроо дезоксирбоз гэж нэрлэгддэг RNA-ribose юм. Пентозын молекул бүр таван нүүрстөрөгчийн атомтай, тэдгээрийн дөрөв нь хүчилтөрөгчийн атомтай таван гишүүнтэй цагираг, тав нь HO-CH2 бүлэгт байна.

Пентозений молекул дахь нүүрстөрөгчийн атом тус бүрийн байрлалыг үндсэн (1C ', 2C', 3C ', 4C', 5C ') араб тоогоор илэрхийлнэ. Ням гаригийн мэдээллийг уншсан бүх процессууд нь хатуу чиг баримжаатай тул нүүрстөрөгчийн атомын дугаар ба тэдгээрийн байрлал нь зөв чиглэлийн шалгуур үзүүлэлт болдог.

Гидроксил бүлэгт фосфорын хүчлийн үлдэгдэл гурав, тав дахь нүүрстөрөгч (3C 'ба 5C') -д наалддаг. Тэрээр ДНХ, РНХ-ийн химийн хамаарлыг тодорхойлдог.

Азотын суурь нь нүүрстөрөгчийн атомын (1C ') элсэн чихрийн молекултай хавсарсан байдаг.

Азотын ордын зүйлийн найрлага

Азотын суурь дээр ДНХ-ийн нуклеотидуудыг дөрвөн төрлөөр төлөөлдөг:

• аденин (А);
• гуанин (D);
Cytosine (C);
• Тимин (T).

Эхний хоёр нь purines ангийн, хожуу хоёр нь pyrimidines-д хамаарагдана. Молекулын жингээр перимидин нь үргэлж хүнд байдаг.

Азотын дээр байрлах РНХ-ийн нуклеотидууд нь:

• аденин (А);
• гуанин (D);
Cytosine (C);
• uracil (Y).

Урусил нь яг л тиминтэй адил пиримидин суурь юм.

Шинжлэх ухааны ном зүйд либералууд (A, T, C, G, U) гэсэн өөр нэр томъёог олох боломжтой байдаг.

Пурин болон пиримидины химийн бүтцийн талаарх дэлгэрэнгүй мэдээлэл.

Пиримидинууд, тухайлбал цитосин, тимин ба uracil, тэдгээрийн найрлага дахь хоёр азотын атом, нүүрстөрөгчийн дөрвөн атомыг зургаан гишүүнтэй цагирагтай болгодог. Атом бүр өөрийн 1-6 дугаартай.

Purines (аденин ба гуанин) нь пиримидин, имидазол буюу хоёр циклээс бүрдэнэ. Перин суурьтай молекулыг дөрвөн азотын атом, таван нүүрстөрөгчийн атомаар төлөөлүүлдэг. Атом бүр 1-ээс 9 хүртэл дугаарлагдсан.

Азотын суурь ба пентозын үлдэгдэлтэй холбоотойгоор nucleoside үүснэ. Нуклеотид нь нуклеозид ба фосфатын нэгдэл юм.

Фосфодиэсийн бондын формац

Нуклеотидууд нь полипептидийн гинжин холболттой хэрхэн холбогдож, нуклейн хүчлийн молекулыг үүсгэдэг тухай асуултыг ойлгох нь чухал юм. Энэ нь фосфодиэсийн бонд гэж нэрлэгдэх болсонтой холбоотой.

Хоёр нуклеотидын харилцан үйлчлэл нь димуклеотидыг үүсгэдэг. Шинэ нэгдэл үүсэх нь конденсаци үүсдэг бөгөөд нэг мономерын фосфатын бүлгийн хооронд ба нөгөө талын пентоскийн бүлгийн фосфатын бүлгийн хооронд үүсдэг.

Полинуклеотидын нийлэгжилтийг энэ давтацаар давтаж давтана (хэд хэдэн сая удаа). Полинуклеотидын гинжин холбоо нь сахар гурав дахь, тав дахь нүүрстөрөгчийн хооронд фосфодионерын холбоог үүсгэдэг (3C 'ба 5C').

Полинуклеотидын угсралт нь ДНХ полимеразын ферментийг агуулдаг цогц үйл явц бөгөөд чөлөөт гидрокси бүлэгт зөвхөн нэг төгсгөл (3 ') -д гинжний өсөлтийг бий болгодог.

ДНХ-ийн молекулын бүтэц

ДНХ-ийн молекул, уураг нь анхдагч, хоёрдогч, гуравдагч бүтэцтэй байж болно.

ДНХ-ийн гинж дэх нуклеотидын дараалал нь түүний үндсэн бүтцийг тодорхойлдог . Хоёрдогч бүтэц нь устөрөгчийн бондоос үүсдэг бөгөөд тэдгээрийн үндэс нь харилцан зохицох зарчим юм. Өөрөөр хэлбэл, ДНХ-ийн давхар Helix-ийн нэгдэл нь тодорхой дэглэмтэй байдаг: нэг гинжний аденин, гуанинаас цитозин, эсрэгээр нь гинжинтэй адил байна. Аденин, тимин, гуанин, цитосины хосууд нь хоѐрдогч ба гурав дахь тохиолдолд устөрөгчийн бондын хувьд үүсдэг. Ийм нуклеотидын нэгдэл нь гинж хоорондын зай, тэдгээрийн хоорондох зай ижил хүчтэй байдаг.

Нэг ДНХ-ийн хэлхээний нуклеотидын дарааллыг нэгтгэн дүгнэх зарчмын дагуу хоёр дахь нь бүрэн гүйцэд хийгдэж болно.

Гурвалсан бүтцийн ДНХ-ийн бүтэц нь гурван хэмжээст бонд бүхий комплексүүдээс бүрддэг бөгөөд энэ нь молекулууд нь илүү нягт, жижиг эсийн эзэлхүүнтэй байх чадвартай болгодог. Жишээлбэл E. coli ДНХ-ийн урт нь 1 мм-ээс их, харин эсийн урт 5 μм-ээс бага байдаг.

ДНХ-ийн нуклеотидын тоо, тэдгээрийн тоон харьцаа нь Chergaff дүрмийг дагаж мөрддөг (перимидиний тоо нь үргэлж л перимидин суурьтай тэнцүү байдаг). Нютототидын хоорондох зай нь тэдгээрийн молекулын жин шиг 0.34 нм тогтмол утга байна.

РНХ-ийн молекулын бүтэц

РНХ нь пентозын (энэ тохиолдолд рибоз) болон фосфатын үлдэгдэл хоорондын ковалентын бондоор үүссэн нэг полинуклеотидын гинжин холбоог төлөөлнө. Урт хугацаанд, энэ нь ДНХ-оос бага байна. Мөн нуклеотид дэх азотын давхаргын зүйлийн бүтцийн хувьд ялгаатай байна. Тиминины pyrimidine суурийн оронд РНХ-ийг uracil хэрэглэдэг. Бие дэх үйл ажиллагаанаас хамаарч РНХ нь гурван төрлийн байж болно.

• Риосом (rRNA) - ихэвчлэн 3000-500 нуклеотидыг агуулдаг. Шаардлагатай бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсэг нь туузын идэвхтэй төв үүсэхэд оролцдог бөгөөд эсийн хамгийн чухал процессуудын нэг нь уургийн биосинтез юм.
• Тээвэрлэлт (tRNA) нь 75 - 95 нуклеотидын дунджаас бүрдэх бөгөөд хүссэн амин хүчлийг рибофомын полипептидийн нэгдлийг байршуулахад хүргэдэг. ТRNA (40-өөс багагүй) төрөл бүр өөр өөрийн мономер буюу нуклеотидын дараалалтай байдаг.
• Мэдээлэл (мRNA) - нуклеотидийн найрлага маш олон янз байдаг. Энэ нь ДНХ-ээс рибосомын генетик мэдээллийг шилжүүлдэг бөгөөд уургийн молекулын синтезийн нэгдэл юм.

Бие дэхь нуклеотидын үүрэг

Нюллеотидууд нь хэд хэдэн чухал үүргийг гүйцэтгэдэг.

• ДНХ-ийн нуклеиний хүчлүүдийн бүтцийг ашигладаг (purine, pyrimidine series-ийн нуклеотидууд);
• эсийн олон бодисын солилцооны процессуудад оролцдог;
• эсийн энергийн гол эх үүсвэр болох ATP-ийн нэг хэсэг;
• эс доторх орлуулагч дистрибьютороор ажилладаг (NAD +, NADP +, FAD, FMN);
• Биорпорацийн үйл ажиллагааг гүйцэтгэх;
• Экстеллелт тогтмол синтезийн (жишээ нь, cAMP эсвэл cGMP) хоёрдахь элч гэж тооцогддог.

Нумелотид нь гометингийн мэдээллийг шилжүүлэх, хадгалах, нөхөн үржих боломжгүй учир илүү нарийн төвөгтэй нэгдлүүдийг бүрдүүлдэг мономерик нэгж юм. Чөлөөт нуклеотидууд нь эсийн нийтлэг амин чухал үйл ажиллагааг дэмжих дохио, энергийн процесст оролцдог гол бүрэлдэхүүн хэсгүүд юм.