Ақпарат

Неліктен ДНҚ үшін дезоксирибоза және РНҚ үшін рибоза?

Неліктен ДНҚ үшін дезоксирибоза және РНҚ үшін рибоза?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Неліктен ДНҚ дезоксирибозадан және РНҚ рибозадан тұрады? Неліктен екеуі де рибоза немесе дезоксирибозаны пайдалана алмайды? Менің ойымша, дезоксирибоза гендерді сақтауда артықшылық береді, ДНҚ мен рибозаның жұмысы ядродан тыс жақсырақ шешіледі... бірақ неге?


ДНҚ мен РНҚ негіздеріне әкелетін жақсы сұрақ.

ДНҚ (дезоксирибонуклеин қышқылы) жердегі тіршіліктің өзегі болып табылады, әрбір белгілі тірі организм ДНҚ-ны өзінің генетикалық негізі ретінде пайдаланады. ДНҚ эукариоттар үшін өте құнды және маңызды, ол жасуша ядросында сақталады, көшіріледі, бірақ ешқашан жойылмайды, өйткені ол ешқашан ядроның қауіпсіздігін қалдырмайды. ДНҚ барлық жасуша қызметін РНҚ-ға беру арқылы басқарады. РНҚ (рибонуклеин қышқылы) гендерді кодтау, декодтау, реттеу және экспрессиялауда әртүрлі биологиялық рөлдерге ие. РНҚ хабарламаларды жасуша ядросынан цитоплазмаға жеткізеді.

РНҚ нуклеотидтерінің құрылымы ДНҚ нуклеотидтеріне өте ұқсас, оның негізгі айырмашылығы РНҚ-дағы рибоза қантының магистральында ДНҚ-да жоқ гидроксил (-ОН) тобы бар. Бұл ДНҚ атауын береді: ДНҚ дезоксирибонуклеин қышқылын білдіреді. Тағы бір кішігірім айырмашылық, ДНҚ урацилдің (U) орнына тимин негізін (Т) пайдаланады. Үлкен құрылымдық ұқсастықтарға қарамастан, ДНҚ мен РНҚ қазіргі жасушаларда бір-бірінен өте әртүрлі рөл атқарады.

http://exploringorigins.org/rna.html

РНҚ-ның ДНҚ-дан ерекшеленетін үш негізгі қасиеті бар

  • РНҚ өте тұрақсыз және тез ыдырайды.
  • РНҚ құрамында тиминнің орнына урацил бар
  • РНҚ әрқашан дерлік бір тізбекті болады.

ДНҚ мен РНҚ химиялық құрылымдарының негізгі элементі ретінде рибоза қантын пайдаланады, ДНҚ-да қолданылатын рибоза қанты дезоксирибоза, ал РНҚ өзгертілмеген рибоза қантын пайдаланады.

Рибоза және дезоксирибоза


Жоғарыдағы суреттен екі молекуланың арасындағы негізгі айырмашылық рибозада (2' құйрық) OH болуы және дезоксирибозада болмауы екенін көреміз. Бір оттегі атомында айырмашылық бар, өйткені аты де-оксирибоза. Рибозаның да, дезоксирибозаның да 3' орындарында оттегі (O) атомы және сутегі (Н) атомы (OH тобы) бар. ОН топтары табиғатта өте реактивті, сондықтан рибоза мен дезоксирибоза атомдарындағы нуклеотидтер арасында фосфодиэфирлік байланыстардың пайда болуы үшін 3' ОН құйрығы қажет.


Жауап

ДНҚ өте маңызды молекула, сондықтан оны ыдыраудан және одан әрі реакциялардан қорғау керек. Бір оттегінің болмауы ДНҚ ұзақ өмір сүруінің кілті болып табылады. Дезоксирибозада 2' оттегі болмаған кезде қант молекуласының химиялық реакцияларға қатысу ықтималдығы аз болады (химиялық реакциялардағы оттегінің агрессивті табиғаты белгілі). Демек, дезоксирибоза молекуласынан оттегін алып тастау арқылы ДНҚ ыдырауын болдырмайды.. РНҚ көзқарасы бойынша оттегі пайдалы, ДНҚ-дан айырмашылығы, РНҚ ген экспрессиясының бөлігі ретінде хабарламалар жіберу және ақуыздарды өндіру үшін жасуша пайдаланатын қысқа мерзімді құрал болып табылады. Қарапайым тілмен айтқанда, mRNA (Messenger RNA) гендерді ҚОСУ және ӨШІРУ міндетіне ие, мРНҚ-ны қосу қажет ген жасалған кезде және оны ӨШІРІЛУ үшін мРНҚ жойылады. Сонымен 2'-дегі OH тобы РНҚ-ны тез ыдырату үшін қолданылады, осылайша сол әсер еткен гендерді OFF күйіне келтіреді.

Соңында, рибоза қанты оны оңай ыдырату үшін РНҚ-ға орналастырылады және ДНҚ ұзақ өмір сүру үшін дезоксирибоза қантын пайдаланады.

Әдебиеттер

Метаболизмнің еті мен сүйектері - Marek H. Dominiczak

Манекендерге арналған генетика - Тара Родден Робинсон


Түсініктемелерге негізделген Jvrek жауабына қосымша. Әртүрлі РНҚ-мен катализделген РНҚ ыдырау механизмдерінің көпшілігі (мысалы, RNAse-A және RNAse-S) 2'-OH-ды қамтиды. Сондықтан РНҚ репертуары 2'-OH болғандықтан ДНҚ емес, РНҚ-ға селективті.


Неліктен генетикалық материал үшін ДНҚ?

Менің ойымша, бұл дұрыс және жеткілікті жауап жиі қайталанатыны соншалық, бастапқы дереккөзді табу қиын. Мысалы, Г.Ф.Джойс 2002 жылы Nature шолу мақаласында былай деп жазды:

ДНҚ-ның РНҚ-дан генетикалық материал ретіндегі басты артықшылығы ДНҚ-ның үлкен химиялық тұрақтылығы болып табылады, бұл ДНҚ негізінде әлдеқайда үлкен геномдарға мүмкіндік береді.

Кеңейту үшін РНҚ үлкен геномдар үшін жарамсыз, өйткені рибозаның 2'-OH (ДНҚ-ның 2'-дексоирибозында анық жоқ) фосфодиэфирлік байланысты сілтілі гидролизге бейім етеді (Википедия мақаласынан бейімделген суретті қараңыз).

Бұл рН 7,6 кезінде баяу жүреді, бірақ шамамен 70 күнде 1000 нуклеотидті РНҚ-ны ыдыратуға жеткілікті деп есептелген жылдамдықпен болады. Бұл неліктен барлық РНҚ вирустарының кішкентай геномдары бар екенін түсіндіреді (және неге кейбір тұмау вирусы сияқты сегменттелген).

Неліктен басқа ақпараттық функциялар үшін РНҚ қажет?

алуан түрлі осы жағдай үшін мұнда дәлелдер бар, бірақ ДНҚ үшін жоғарыда келтірілген дәлелдей түпкілікті ешбір дәлел жоқ. Бұл ішінара РНҚ атқаратын әртүрлі функциялардың болуына байланысты - әрқайсысы үшін әртүрлі дәлелдер келтіруге болады. Жоғарыда айтылған жоқ деп ойламайтын нәрсені айтпас бұрын, мен РНҚ ДНҚ-дан бұрын болғанын (біреу белоктан бұрын болғанына сенеді де, сенбейді де) және организмдердің келесіден ауысуы үшін селективті артықшылықтар болуы керек екенін айтамын. РНҚ-дан ДНҚ-ға. Мұны геном үшін көруге болады, бірақ басқа функциялар үшін емес.

Бұл аргумент катализді де қолданады, бірақ сәл басқаша. Егер РНҚ ферменттері (рибозимдер) белок ферменттерінен бұрын болса, рибозимдердің көпшілігі жойылды, өйткені ақуыздық ферменттер тиімдірек және оларды жасаған организмдер артықшылыққа ие болды. Қалғандары РНҚ-мен тығыз байланысты, сондықтан ақуыздармен алмастыру қиынға соғады. Сонымен, ДНҚ каталитикалық РНҚ-ны алмастыра алмайтыны туралы бұл сұраққа жауаптар дұрыс болса да, маған РНҚ қызметі туралы жалпы сұрақ сияқты көрінеді.

РНҚ-ның орталық қызметі белок синтезінде екені сөзсіз – мРНҚ, рРНҚ, тРНҚ. Олардың ортақ бір нәрсесі - ұзартылған қос спиральдан ерекшеленетін үш өлшемді құрылым. (Иә, мРНҚ-ның да үшінші реттік құрылымы бар.) РНҚ мұндай құрылымдарға оңайырақ түседі, өйткені рибоза мен дезоксирибозаның химиялық айырмашылығы ДНҚ-дан (В-спираль) басқа спиральдық құрылымға (A-спираль) әкеледі. Форерден дәйексөз келтіру үшін т.б.:

РНҚ-да рибоза 2'-гидроксил тобының болуы С3'-ге артықшылық береді.эндо бүгілу, осылайша канондық РНҚ және ДНҚ спиральдары арасындағы конформациядағы, гидратациядағы және термодинамикалық тұрақтылықтағы айырмашылықтар үшін шешуші факторды қамтамасыз етеді.

(C3'- және C2'- көрсететін Ниэль Хенриксеннің суретіэндо рибозаның ыдырауы. C2'-эндо Пукер В-ДНҚ спиральында дезоксирибозада кездеседі.)

РНҚ A-спиралы ДНҚ В спиральіне қарағанда неғұрлым қатаң негізді жұптастыруды қамтиды (демек, РНҚ вирусы геномдарын репликациялауда қателік жиілігі жоғары), бұл сонымен қатар рРНҚ мен тРНҚ-да WC емес негіздер жұптасуында көрінеді. (ДНҚ-да Т-дан гөрі, РНҚ-да U-ның болуын атап өту керек - GU негіз-жұптары рРНҚ-да жиі кездеседі.)


Негізінен, бұл ДНҚ соншалықты гидрофобты болғандықтан, ол сулы ерітінділердегі реакцияларды айтарлықтай катализдемейді.

РНҚ аз гидрофобты, сондықтан сулы реакцияларды катализдеуге қабілетті, бірақ бірдей реактивтілік оның ыдырауға бейімділігін және гендерді сақтауға ДНҚ-ға қарағанда аз қолайлы екенін білдіреді.

РНҚ полярлы, сондықтан дезоксирибозамен салыстырғанда рибозадағы қосымша гидроксил тобының полярлығы жоғары болғандықтан, ДНҚ-ға қарағанда гидрофобтылығы азырақ.

Бұл ДНҚ-ның РНҚ-ға қарағанда тұрақты екенін білдіреді, өйткені жіптерді бөлу қиынырақ, өйткені олар қоршаған суға қарағанда бір-біріне көбірек тартылады. Ол неғұрлым тұрақты болғандықтан, ол РНҚ-ға қарағанда аз ыдырауы бар генетикалық тізбектерді сақтауға қолайлы.

Бірақ ДНҚ өте тұрақты болғандықтан, қажет кезде жіптерді бөліп алу және бір-бірінен ажырату үшін айтарлықтай мөлшерде техника қажет. Сондықтан ДНҚ әлдеқайда қарапайым пребиотикалық химия арқылы пайда болған бастапқы генетикалық материал болуы екіталай.

РНҚ неғұрлым полярлы болса, оны бөлу оңайырақ. Ол сонымен қатар ДНҚ-дан айырмашылығы тек РНҚ-ны және металл иондары немесе қарапайым май қышқылдары сияқты кейбір пребиотикалық химияны қажет ететін көптеген реакцияларды катализдей алады.

Мысалы, I топ интрондары темір (II) иондарының қатысуымен бір электронды тасымалдауды катализдей алады. Және ол темір (II) немесе көбінесе магний иондары бар РНҚ бөлімінен оның кесілуін катализдей алады. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3365117/

Шындығында, жоғары дәрежеде сақталған әрбір дерлік биологиялық процесте ауыр жүкті көтеретін белоктар ұстайтын РНҚ-ның кішкене бөліктері болмаса, қалдық РНҚ химиясын табасыз. Бұл РНҚ-ның ДНҚ-дан бұрын және белоктардан бұрын пайда болғанын болжайтын әлемдік РНҚ гипотезасына әкеледі. https://www.youtube.com/watch?v=U6QYDdgP9eg

Бірақ РНҚ-ны бөлу оңайырақ сулы реагенттермен деградацияға бейім, ал тұрақтылығы азырақ гендерді деградациясыз сақтауға жарамайды. Сондықтан, егер ағза сақтау үшін өзінің РНҚ-сын ДНҚ-ға айналдыру және қайтадан қайтару жолын тапса, оның маңызды селективті артықшылығы болады.

Мұндай механизм ДНҚ-ны РНҚ-мен байланыста ұстай алатын ақуыз немесе рибозим сияқты қарапайым болуы мүмкін. Содан кейін тізбекті байлаудың қалыпты механизмдері РНҚ үлгілерінен ДНҚ және ДНҚ үлгілерінен РНҚ өндіру үшін де жұмыс істей алады.

Уақыт өте келе әрбір тапсырманы орындау үшін арнайы нұсқалар пайда болады, бірақ әрқайсысы лигаздық механизмге салынған бастапқы ұстау механизміне салынған. Бүгінгі күні көптеген ұқсас процестерге қатысатын, бір-бірімен тығыз байланысты шағын ДНҚ және РНҚ байланыстыратын РНҚ бар. iBioseminars сайтында Анна Мари Пайлдың РНҚ құрылымын, функциясын және танылуын іздеу.

Мен тағы біразын байланыстырар едім, бірақ менде бедел жоқ. Бірақ сол сериядағы cdk007 авторының "Генетикалық кодтың шығуы" бөлімін де қараңыз. Сондай-ақ абиогенез, РНҚ және май қышқылды везикулалар «протоклеткалары» туралы Джек Шостактың биология бойынша тамаша 3 бейнероликтері бар. Тек оларды іздеңіз.


6.2: ДНҚ және РНҚ

  • Сюзанна Ваким мен Мандип Гревал үлес қосты
  • Бутте колледжінің профессорлары (жасушалық молекулалық биология және өсімдіктану)

Бұл жастың табиғи шашы қызыл. Неліктен бұл шаш басқа түстің орнына қызыл? Ал, жалпы алғанда, ерекше белгілердің пайда болуына не себеп болады? Адамдарда және басқа да тірі заттардың көпшілігінде олардың қасиеттеріне жауап беретін молекула бар. Молекула үлкен және эукариоттарда спиральды құрылымға ие. Ол қандай молекула? Осы кеңестер арқылы сіз молекуланың ДНҚ екенін білетін шығарсыз.

Сурет (PageIndex<1>): Қызыл шаш


Нуклеин қышқылдары байланысқан нуклеотидтерден тұрады. ДНҚ құрамында фосфат топтарымен біріктірілген қант, дезоксирибоза және тимин, цитозин, гуанин және аденин қосындылары бар. РНҚ құрамында қант, фосфат топтары бар рибоза және урацил, цитозин, гуанин және аденин қосындылары бар.

ДНҚ және РНҚ нуклеин қышқылдары болып табылады және организмнің генетикалық нұсқауларын құрайды. Олардың мономерлері деп аталады нуклеотидтер, олар жеке бөлімшелерден тұрады. Нуклеотидтер 5-көміртекті қанттан (пентозада), зарядталған фосфаттан және азотты негіз (Аденин, Гуанин, Тимин, Цитозин немесе Урацил). Пентозаның әрбір көміртегінің 1-ден 5-ке дейінгі позиция белгілеулері бар. ДНҚ мен РНҚ арасындағы негізгі айырмашылық ДНҚ-да дезоксирибоза, ал РНҚ-да рибоза бар. Бұл пентозалар арасындағы айырмашылық рибозадағы гидроксил тобының сутегімен алмастырылатын 2&бастапқы позициясы болып табылады.

ДНҚ қос спиральді құрылымға ие. Екі параллельге қарсы жіп сутектік байланыстармен байланысқан.

Келесі бейнеде ДНҚ құрылымы мен қасиеттері көрсетілген.

ДНҚ – қос спиральді молекула. Екі параллельге қарсы жіп бір-бірімен сутектік байланыс арқылы байланысқан. Аденин тиминмен 2 Н-байланыс түзеді. Гуанин цитозинмен 3 Н-байланыс түзеді. Бұл AT және GC сәйкестігі деп аталады толықтыру. Азотты негіздер қос спиралдың ішкі жағында (баспалдақтағы баспалдақтар сияқты) табылса, пентозалық қант пен фосфаттың қайталанатын арқауы молекуланың негізін құрайды. Фосфаттың теріс заряды бар екеніне назар аударыңыз. Бұл ДНҚ мен РНҚ-ны жалпы теріс зарядты етеді.

ДНҚ қос спиралының әрбір толық айналымы үшін 10 негіз бар.


Дезоксирибоза мен рибозаның айырмашылығы

Дезоксирибоза және рибоза - барлық тірі организмдерде болатын маңызды макромолекулалардың бірі болып табылатын нуклеин қышқылдарының бір бөлігін құрайтын қарапайым қанттар. Белоктар мен көмірсулар сияқты, нуклеин қышқылы да барлық тірі ағзалардың тіршілігі үшін өте маңызды.

Дезоксирибоза – альдопентозаны білдіреді, бұл позицияда альдегид функционалды тобы бар пентозалық қантты білдіреді. Альдегидтер тобы сутегі атомымен байланысқан және оттегі атомымен қос байланысқан көміртек атомынан тұрады (химиялық формуласы O=CH-).

Дезоксирибоза рибозадан алынады. Рибоза төрт көміртек атомынан және бір оттегі атомынан тұратын бес мүшелі сақинаны құрайды. Гидроксиль (-OH) топтары көміртегілердің үшеуіне қосылады. Сақинадағы төртінші көміртек, бесінші көміртек атомына және гидроксил тобына қосылған оттегіге жақын көміртек атомдарының бірі. Дезоксирибоза позициядағы гидроксил тобының, көміртегіден ең алыс орналасқан көміртегінің сутегімен алмасуы арқылы түзіледі, бұл оттегі атомының таза жоғалуына әкеледі. Рибозаның химиялық формуласы С5Х10O5. Осылайша, дезоксирибозаның С химиялық формуласы бар5Х10O4.

Дезоксирибоза мен рибоза - екеуі де тірі организмдерде кездесетін қарапайым қанттардың немесе моносахаридтердің нысандары. Олардың биологиялық маңызы зор, өйткені олар организмнің сызбасын қалыптастыруға көмектеседі, ол кейіннен ұрпаққа беріледі. Түрдің бір ұрпағындағы сызбаның кез келген өзгерісі келесіде физикалық немесе эволюциялық өзгерістер түрінде көрінеді. Бірақ рибоза мен дезоксирибозаның кейбір нәзік, бірақ маңызды айырмашылықтары бар.

Дезоксирибоза –

Дезоксирибоза да пентозды қанттың бір түрі, бірақ оттегінің бір атомы аз. Дезоксирибоза қантының химиялық формуласы С5Х10O4. Ол сондай-ақ альдопентозалық қант болып табылады, өйткені оған альдегид тобы қосылған. Модификация тірі ағзадағы ферменттерге рибонуклеин қышқылы мен дезоксирибонуклеин қышқылын ажыратуға көмектеседі. Дезоксирибоза қантының пішіні бес көміртегі атомының төртеуі оттегі атомымен бірге бес мүшелі сақинаны құрайтындай. Қалған көміртек атомы екі сутегі атомына қосылып, сақинаның сыртында жатыр. Үшінші және бесінші көміртегі атомындағы гидроксил топтары фосфат атомдарына еркін қосыла алады. Нәтижесінде дезоксирибоза қантына тек екі фосфат атомы қосыла алады. Дезоксирибоза плюс пурин немесе пирамидин болуы мүмкін белок негізі дезоксирибонуклеозидті құрайды. Фосфат атомдары дезоксирибонуклеозидке қосылғанда дезоксирибонуклеин қышқылын немесе ДНҚ түзеді. ДНҚ – барлық тірі ағзалардағы генетикалық ақпараттың қоймасы. Әрбір организмде сол түрдің немесе ағзаның тән ерекшеліктеріне жауап беретін әртүрлі ДНҚ бар. ДНҚ молекуласындағы өзгерістер ағзаның генетикалық құрылымының өзгеруіне әкеледі. ДНҚ – спираль түрінде бекітілген нуклеотидтерден тұратын қос спиральді құрылым. Нуклеотид азотты негізден, пентозды қанттан және фосфаттан тұрады. Азотты негіздің орналасуы сол организмнің генетикалық кодын құрайды.

Бұл бес көміртегі атомы және он сутегі атомы бар пентозды қант. Оның молекулалық формуласы С5Х10O5. Бұл сондай-ақ альдопентоза деп аталады, өйткені оның ашық түрде тізбектің соңында альдегидтік тобы бар. Рибоза қант - бұл тізбектегі әрбір көміртегі атомына бір оттегі атомы қосылған қалыпты моносахарид. Екінші көміртегі атомында сутегінің орнына гидроксил тобы қосылады. Екінші, үшінші және бесінші көміртегі атомдарындағы гидроксил топтары бос, сондықтан үш фосфат атомы оларға қосыла алады. Рибозалық қант пен азотты негіздің қосындысынан түзілген рибонуклеозид фосфат атомы қосылған кезде рибонуклеотидке айналады. Негіз пурин немесе пирамидин болуы мүмкін, олар шын мәнінде аминқышқылдарының түрлері болып табылады. Аминқышқылдары белоктар үшін құрылыс материалы болып табылады. Рибонуклеотидте немесе рибонуклеин қышқылында (РНҚ) үш хиральды орталық және сегіз стереоизомерлер бар. Рибоза қант тірі ағзалардың РНҚ-да кездеседі. РНҚ – өз айналасында айналатын бір тізбекті молекула. РНҚ немесе рибонуклеин қышқылы генетикалық ақпаратты кодтау және декодтау үшін жауапты молекула болып табылады. Қарапайым тілмен айтқанда, бұл организмнің көк баспасын көшіруге және білдіруге көмектеседі, сонымен қатар ұрпаққа генетикалық ақпаратты беруге көмектеседі. Олар сонымен қатар ақуыз синтезіне көмектеседі.

Неліктен ДНҚ үшін дезоксирибоза және РНҚ үшін рибоза?

ДНҚ (дезоксирибонуклеин қышқылы) Жердегі тіршіліктің өзегі болып табылады, әрбір белгілі тірі ағза ДНҚ-ны өзінің генетикалық негізі ретінде пайдаланады. ДНҚ эукариоттар үшін өте құнды және маңызды, ол жасуша ядросында сақталады, көшіріледі, бірақ ешқашан жойылмайды, өйткені ол ешқашан ядроның қауіпсіздігін қалдырмайды. ДНҚ барлық жасуша қызметін РНҚ-ға беру арқылы басқарады. РНҚ (рибонуклеин қышқылы) гендерді кодтау, декодтау, реттеу және экспрессиялауда әртүрлі биологиялық рөлдерге ие. РНҚ хабарламаларды жасуша ядросынан цитоплазмаға жеткізеді.

ДНҚ мен РНҚ химиялық құрылымдарының негізгі элементі ретінде рибоза қантын пайдаланады, ДНҚ-да қолданылатын рибоза қанты дезоксирибоза, ал РНҚ өзгертілмеген рибоза қантын пайдаланады.


Дезоксирибоза дегеніміз не

Дезоксирибоза - бұл пентозды моносахарид немесе С химиялық формуласы бар қарапайым қант5Х10O4. Оның аты дезоксидті қант екенін көрсетеді. Ол оттегі атомын жоғалту арқылы қант рибозасынан туындайды. Онда бар екі энантиомер D-2-дезоксирибоза және L-2-дезоксирибоза. Дегенмен, D-2-дезоксирибоза табиғатта кең таралған, бірақ L-2-дезоксирибоза табиғатта сирек кездеседі. Оны 1929 жылы Фебус Левен ашқан. D-2-дезоксирибоза нуклеин қышқылының ДНҚ (дезоксирибонуклеин қышқылы) негізгі прекурсоры болып табылады.


Құрылым

Рибозаның да, дезоксирибозаның да химиялық құрылымдары төменде келтірілген. Оларды қарастыра отырып, біз келесі тармақтарды атап өтуге болады.

Ұқсастықтар

► Рибоза мен дезоксирибоза моносахаридтер немесе қарапайым қанттар болып табылады.

► Екеуі де альдопентоздар, яғни екеуі де ашық тізбек түрінде бір ұшында альдегидтік функционалдық тобы бар пентозды қант молекулалары. Пентозалық қант - бұл 5 көміртегі атомынан тұратын қант.

Айырмашылықтар

► Рибоза қанттың кәдімгі молекуласы болса, дезоксирибоза өзгертілген қант болып табылады. Дезоксирибоза - оттегі атомының жоғалуы нәтижесінде рибозадан алынатын дезоксиді қант. Бұл дезоксирибозадағы оттегі атомдарының санының рибозаға қарағанда бір аз болуының себебі. Бұл айырмашылық ферменттерге қанттың екі молекуласын ажыратуға мүмкіндік береді.

► Рибозаның басқа альдопентозалар сияқты үш хиральды орталығы бар, бұл рибозада 8 түрлі стереоизомерлер болуын мүмкін етеді. 2-дезоксирибозада, керісінше, екі энантиомерлері бар (бірдей, бірақ бір-біріне сәйкес келмейтін стереоизомерлер).


РНҚ дегеніміз не?

РНҚ дегенді білдіреді рибонуклеин қышқылы.Оның қызметі ДНҚ-да кодталған нұсқауларды орындау болып табылады. РНҚ-ның үш түрі бар, олардың әрқайсысының қызметі әртүрлі. Бұлар:

Хабаршы РНҚ (мРНҚ)– мРНҚ ядродағы ДНҚ молекулаларынан ақуыз синтезі үшін ақпаратты рибосомалар

Рибосомалық РНҚ (рРНҚ)– рРНҚ құрылымдық құрамдас бөлігі болып табылады рибосомалар(ақуыз синтезін жүзеге асыратын органеллалар)

Тасымалдау РНҚ (тРНҚ)– тРНҚ аминқышқылдарын рибосомаға тасымалдайды. Бұл аминқышқылдары жаңасын құрастыру үшін қолданылады полипептидтік тізбек

РНҚ тұрады рибонуклеотидтер,әрқайсысында фосфат тобы, 5 көміртекті қант және нуклеотидтік негіз бар. РНҚ молекулаларында кездесетін азотты негіздің төрт түрі:

Сондықтан РНҚ нуклеотидтерінің төрт түрі:

  • Нуклеотид (құрамында аденин)
  • U нуклеотиді (құрамында урацил)
  • G нуклеотиді (құрамында гуанин)
  • С нуклеотиді (құрамында цитозин)

ДНҚ молекулаларындағы сияқты, бұл рибонуклеотидтер бір-бірімен қосылады фосфодиэфирлік байланыстарбір қанттың 3' көміртегі мен екіншісінің 5' көміртегі арасында түзіледі. ДНҚ-дан айырмашылығы, РНҚ бір тізбекті молекула, бірақ ол әлі де қос тізбекті құрылымдарды құра алады.

The базалық жұптарРНҚ молекулаларында:


РНҚ мен ДНҚ-да сәйкесінше рибоза және дезоксирибоза қанттары бар. Бұл екі қант бір-бірінен қалай ерекшеленеді? а. Рибозаға қарағанда дезоксирибозада көміртегі 1-де гидроксил тобы болмайды. b. Рибозаға қарағанда дезоксирибозада көміртегі 2-де гидроксил тобы болмайды. c. Рибозаға қарағанда дезоксирибозада көміртегі 3-те гидроксил тобы болмайды. d. Рибозаға қарағанда дезоксирибозада 4-көміртегіде гидроксил тобы болмайды.

Q: 2 Fe(s) + 3 Cl₂ (g) → 2 FeCl₃ (s) ∆H° = -800,0 кДж/моль Si(s) + 2 Cl₂ (г) → SiCl₄ теңдеулерін қолдану.

A: Берілген реакциялар 1) 2 Fe (s) + 3 Cl₂ (g) → 2 FeCl₃ (s) ∆H° =.

Ж: Берілген , моль Cl2 = 1,3 моль моль HCl = 1,6 моль колбаның көлемі = 250 .

С: Неліктен 1-бутанол, CH₃CH₂CH₂CH-OH суда ериді, ал гептан, CH₃(CH₂)₅CH₃ емес?

Ж: Неліктен 1-бутанол, CH₃CH₂CH₂CH-OH суда ериді, ал гептан, CH₃(CH₂)₅CH₃ емес?

С: Төмендегі реакцияның өнімі қандай? LIAIH, содан кейін HO NH HO, NH2 NH NH NH2

A: Берілген реагент - пиперидин-2-бір. LiAlH4 тотықсыздандырғыш болып табылады.

Q: X(s)|X5+ (0,94 М) || Mn O4 1 минус (1,10 М)|Mn O2(s)|H+ (0,51 М)X5+ үшін қалпына келтіру потенциалы 2-ге тең.

A: Нернст теңдеуі төменде көрсетілген: Мұндағы: Ecell = жасуша потенциалы E0cell = стандартты ұяшық потенциалы .

С: o молекулалық салмағын біле отырып, 250 мл 0,1М ерітінді жасау үшін қажет еріген заттың массасын есептеңіз.

A: Жауапты көру үшін басыңыз

С: Тәжірибенің қай түрі электронның толқындық қасиеттерге ие екендігін көрсетеді? A) Фотоэлектр.

Ж: Фотоэффект металлға түскен жарықтың металдан электрондарды шығаруы нәтижесінде пайда болады.

A: Тепе-теңдік реакциясы: Cr2O3 молярлық массасы = 152 г/моль Жоқ есептеу. моль Cr2O3:

С: Спирт ерітіндісіндегі этилацетат концентрациясы 10,00 мл үлгіні сұйылту арқылы анықталды.


ДНҚ (дезоксирибоза нуклеин қышқылы): құрылымы мен функциялары

ДНҚ немесе дезоксирибоза нуклеин қышқылы - рибовирустарды қоспағанда, барлық организмдердің генетикалық материалын құрайтын, спираль тәрізді бұралған қос тізбекті полидезоксирибонуклеотидті макромолекула.

Прокариоттарда нуклеоидтарда және плазмидаларда кездеседі. Бұл ДНҚ әдетте дөңгелек болады. Эукариоттарда ДНҚ-ның көп бөлігі ядроның хроматинінде болады. Ол сызықтық. ДНҚ-ның аз мөлшері митохондриялар мен пластидтерде (органелла ДНҚ) кездеседі.

Ол дөңгелек немесе сызықты болуы мүмкін. Бір тізбекті ДНҚ кейбір вирустарда генетикалық материал ретінде кездеседі (мысалы, коли-фаг ф x 174). ДНҚ - диаметрі 2 нм (20А) және ұзындығы миллиметрге тең ең үлкен макромолекула.

Бұл бірнеше жүздеген мың дезоксирибонуклеотидтерден тұратын ұзын тізбекті полимер, мысалы, E.coli-де 4,7 миллион негіз жұбы және адамда 3 миллиардтан астам жұп негіз. ДНҚ молекуласында екі тармақталмаған комплементарлы тізбектер болады. Олар спираль түрінде оралған. ДНҚ-ның екі спиральды тізбегі жалпы түрде ДНҚ дуплексі деп аталады (9.21-сурет).

Екі жіп бір-біріне оралмайды, бірақ қос жіп арқан немесе спиральды баспалдақ тәрізді ортақ осьтің айналасында оралған, ал екі жіптің артқы сүйектері қоршауларды құрайды.

Спиральды бұралудың арқасында ДНҚ дуплексінде негізгі және кіші деп балама ойықтардың екі түрі болады. Спиральдың 360° бір бұрылысында ДНҚ-ның әрбір тізбегінде шамамен 10 нуклеотид болады. Ол шамамен 3,4 нм (34А) қашықтықты алады, яғни ДНҚ қадамы 34А, сондықтан көрші нуклеотидтер немесе олардың негіздері 0,34 нм (3,4 А) аз кеңістікте бөлінеді.

ДНҚ-ның дезоксирибонуклеотиді үш химиялық заттың – фосфор қышқылының (H3PO4), дезоксирибоза қантының (С) өзара байланысуы арқылы түзіледі.5Х10O4) және азоттық негіз. ДНҚ-да азотты негіздердің төрт түрі кездеседі.

Олар екі топқа жатады, пуриндер (1, 3, 7 және 9 позицияларда азоты бар 9 мүшелі қос сақиналар) және пиримидиндер (1 және 3 позицияларда азоты бар алты мүшелі сақиналар). ДНҚ-да пуриндердің екі түрі (аденин немесе А және гуанин немесе G) және пиримидиннің екі түрі (цитозин немесе С және тимин немесе Т) болады.

Азоттық негіздің түріне байланысты ДНҚ-да дезоксирибонуклеотидтердің төрт түрі бар: дезокси-аденозин 5-монофосфат (d AMP), дезоксигуанинозин 5-монофосфат (d GMP), дезокси тимидин 5-монофосфат (dMPcy) және деоксинди. 5-монофосфат (d CMP).

ДНҚ тізбегінің немесе тізбегінің артқы сүйегі балама дезоксирибоза мен фосфор қышқылы топтарынан тұрады. Фосфат тобы өз нуклеотидінің қант қалдығының көміртегі 5′ және келесі нуклеотидтің қант қалдығының 3′ көміртегімен фосфодиэфирлік байланыстар арқылы байланысады. Фосфаттың -H және қанттың -OH Н түрінде шығарылады2Әрбір эфир түзілу кезінде O.

ДНҚ тізбегінің бір ұшында соңғы қант 5-С бос болса, екінші жағында бірінші қанттың 3-С бос болады. Олар сәйкесінше 5′ және 3′ ұштары деп аталады. Фосфат тобы нуклеин қышқылдарының қышқылдығын қамтамасыз етеді, өйткені оның бүйірлік тобының кем дегенде біреуі диссоциациялануы мүмкін.

Азоттық негіздер ДНҚ тізбектерінің бойлық осіне тік бұрышта жатады. Олар қанттардың 1-көміртек атомымен гликозидтік байланыстар арқылы байланысады. Пиримидин дезоксирибозаға N-атомымен 1′, ал пурин 9’ позицияда N-атомымен қосылады.

Екі ДНҚ тізбегі антипараллельді, яғни олар параллель, бірақ қарама-қарсы бағытта жүреді. Бір тізбекте бағыт 5′ → 3′, ал қарама-қарсы тізбекте 3′ → 5′ (9.22-сурет). Екі тізбек олардың негіздері арасындағы сутектік байланыстар арқылы біріктірілген. Бір тізбектегі пурин Аденин (А) екінші тізбектің пирамидині тиминге (Т) қарама-қарсы орналасқан. Сол сияқты цитозин (С, пирамидин) гуанинге (G, пурин) қарама-қарсы орналасады.

Бұл үлкен өлшемді пурин мен шағын өлшемді пиримидин арасындағы құлып пен кілттің орналасуына мүмкіндік береді. Ол екеуінің арасында гидро-шыген байланыстарының пайда болуымен нығайтады. 1-1′, 2′ – 6′ және 6′-2’ позицияларында цитозин мен гуанин (CsG) арасында үш сутектік байланыс пайда болады.

Аденин мен тимин арасында (A=T) осындай екі сутектік байланыс бар, олар 1’ -3′ және 6′ -4’ позицияларында түзіледі. Сутектік байланыстар бір негіздің сутегі мен екінші негіздің оттегі немесе азоты арасында болады. Екі ДНҚ тізбегінде спецификалық және әртүрлі азоттық негіздер болатындықтан, соңғылары бір-бірін толықтырады.

Осылайша, бір тізбектің AAGCTCAG тізбегі екінші тізбекте TTCGAGTC қосымша тізбегі болады. Басқаша айтқанда, екі ДНҚ тізбегі бірдей емес. Бұл пиримидинге қарама-қарсы орналасқан пуринмен арнайы негіз жұптасуына байланысты. Бұл екі тізбектің қалыңдығын 2 нм етеді.

Пурин-пурин негіз жұбы оны қалыңырақ етеді, ал пиримидин-пиримидин жұбы оны 2 нм-ден тар етеді. Демек, үлкенірек пурин кішірек пиримидинге қарама-қарсы, A қарама-қарсы T және С G-ге қарама-қарсы орналасқан. Бұл арнайы негіз жұптауы екі тізбекті толықтырушы етеді.

Сезім және антисенс тармақтары:

ДНҚ-ның екі тізбегі де тұқым қуалаушылық пен метаболизмді басқаруға қатыспайды. Олардың біреуі ғана солай істейді. РНҚ синтезі үшін шаблон ретінде қызмет ететін ДНҚ тізбегі шаблондық тізбек, минус (-) тізбек немесе антисенс тізбегі ретінде белгілі.

Оның комплементарлы тізбегі шаблонды емес жіп, плюс (+) жіп, сезім немесе кодтау тізбегі деп аталады. Соңғы атау конвенция бойынша ДНҚ генетикалық коды оның ретіне сәйкес жазылғандықтан берілген.

ДНҚ Үлгі емес, сезім (+) немесе кодтау тізбегі

ДНҚ үлгісі, антисенс немесе кодталмаған немесе (-) тізбек

(5′) G С AU U С G G С U AG U A AC (3′)

РНҚ 5 ←3 бағытта ДНҚ-ның 3′ → 5′ (-) страну (шаблон/анти-тізбек) бойынша транскрипцияланады. ДНҚ-ның (+) тізбегі генетикалық ақпаратты тасымалдайтын, бірақ үлгі емес кодтау тізбегі болып табылады. Антисенс термині мРНҚ-ға комплементарлы кез келген ДНҚ (немесе РНҚ) тізбегі немесе тізбегі үшін кеңірек перспективада қолданылады.

Денатурация (= балқу):

Толық және шиментарлы ДНҚ жіптерінің азоттық негіздері арасындағы сутектік байланыстар жоғары температура, төмен немесе жоғары рН әсерінен үзілуі мүмкін. Бұл құбылыс денатурация немесе балқу деп аталады. A-T негіз жұбында тек екі сутектік байланыс болғандықтан, A-T негіз жұптарына бай аймақ оңай денатурацияға ұшырауы мүмкін.

Ол төмен балқу аймағы ретінде белгілі. G—С негіз жұптарына бай аймақ салыстырмалы түрде тұрақтырақ, өйткені үш сутектік байланыс комплементарлы азот негіздерін байланыстырады. Балқу арқылы бөлінген ДНҚ тізбектері қайта байланысып, дуплексті құра алады. Бұл құбылыс ренатурация деп аталады.

Палиндромды және қайталанатын ДНҚ:

ДНҚ дуплексінде нуклеотидтер тізбегі бірдей, бірақ екі тізбекте қарама-қарсы болатын аймақтар бар, мысалы,

Бұл аймақтар палиндромдар немесе палиндромдық аймақтар деп аталады. Рибосомалық РНҚ транскрипциясымен байланысты аймақтар жиі палиндромды болады. Мұндай келісімнің нақты маңыздылығы белгісіз.

ДНҚ функциялары:

(1) ДНҚ – азоттық негіздердің орналасуында кодталған барлық тұқым қуалайтын ақпаратты алып жүретін генетикалық материал.

(2) Оның генетикалық ақпаратты бір жасушадан оның қыздарына немесе бір ұрпақтан келесі ұрпаққа беруі үшін маңызды репликация (автокаталитикалық функция және shytion) қасиеті бар.

(3) Кроссовка қайта комбинацияларды тудырады.

(4) Нуклеотидтердің реті мен санының өзгеруі мутацияларды тудырады. Мутациялар барлық түрлердің және жаңа түрлердің пайда болуының бастауы болып табылады.

(5) Ол транскрипция арқылы РНҚ түзеді (гетерокаталитикалық функция).

(6) ДНҚ РНҚ арқылы жасушалардың метаболикалық реакцияларын және ақуыздардың, ферменттердің және басқа биохимиялық заттардың РНҚ-ға бағытталған синтезін бақылайды.

(7) Әртүрлі дене бөліктерінің дифференциалдануы ДНҚ-ның белгілі бір бөліктерінің дифференциалды жұмысына байланысты.

(8) Даму кезеңдері ДНҚ қызметінің ішкі сағаты арқылы ағзаның өмірлік циклінде орын алады.


Бейнені қараңыз: ДНҚ бойынша есептер шығару (Қаңтар 2023).