Nucleotide - o que é iso? A composición, estrutura, número e secuencia de nucleótidos no ADN de cadea

Toda a vida no planeta está composto de moitas células que soportan a ordenación da súa organización á conta contido no núcleo da información xenética. É aínda está presente, e aplicado transmitida compostos macromoleculares complexos - un ácido nucleico que consiste nas unidades monoméricas - nucleótidos. é imposible superestimar o papel dos ácidos nucleicos. Estabilidade das súas estruturas determinadas polo funcionamento normal do organismo, e calquera alteración na estrutura conducirá inevitablemente a cambios na organización celular, actividade de procesos fisiolóxicos ea viabilidade das células en xeral.

O concepto dun nucleótido e as súas propiedades

Cada molécula de ADN ou ARN está composta de compostos monoméricos menores - nucleótidos. Noutras palabras, os nucleótidos - os bloques de construción de ácidos nucleicos, co-encimas e moitos outros compostos biolóxicos, que son críticos para a célula durante a súa vida.

As principais propiedades destas substancias esenciais inclúen:

• almacenamento de información sobre a estrutura da proteína e trazos herdados;
• O control sobre o crecemento ea reprodución;
• participar do metabolismo e moitos outros procesos fisiolóxicos na célula.

A composición dos nucleótidos

Falando de nucleótidos, non podemos debruzouse sobre un tema tan importante como a súa estrutura e composición.

Cada nucleótido está constituída por:

• residuo de azucre;
• base nitrogenada;
• grupo fosfato ou un residuo de ácido fosfórico.

Podemos dicir que o nucleotídeo - un composto orgánico complexo. Dependendo da composición e tipo de bases azotadas na estrutura de ácido nucleico pentose nucleótidos subdivididos en concreto:

• ácido desoxirribonucleico ou ADN;
• ácido ribonucleico ou ARN.

ácido nucleico Composición

O azucre pentose-ácido nucleico é presentada. Este azucre de cinco carbonos no ADN que se chama desoxirribosa, en ARN - Ribosa. Cada molécula ten pentoses cinco átomos de carbono, catro dos cales en conxunto co átomo de osíxeno forman un anel de cinco membros, ea quinta parte do grupo HO-CH2.

A posición de cada átomo de carbono na molécula pentose denotado algarismo árabe cunha plica (1C '2C', 3C '4C', 5C '). Xa que todos os procesos de lectura de información xenéticas con moléculas de ácido nucleico teñen unha direccionalidade estrito, a numeración dos átomos de carbono eo seu arranxo no anel servir como un indicador para a dirección correcta.

O grupo hidroxilo aos terceiro e quinto átomos de carbono e (3S 5S '') de residuos de ácido fosfórico no anexo. El determina a identidade química de ADN e ARN cun grupo de ácidos.

O primeiro átomo de carbono (1S ') base azotada ligado á molécula de azucre.

bases azotadas composición Especies

Os nucleótidos de bases azotadas de ADN son representados por catro especies:

• adenina (A);
• guanina (G);
• citosina (C);
• timina (T).

Os dous primeiros pertencen á clase das purinas, os dous últimos - pirimidina. Molecular pirimidina peso Purina é sempre máis pesado.

bases azotadas nucleótidos de ARN representada:

• adenina (A);
• guanina (G);
• citosina (C);
• Uracila (U).

Uracil, así como a timina, unha base de Pirimidina.

Na literatura científica e moitas veces poden atopar outras bases nitroxenadas designación - letras latinas (A, T, C, G, U).

Maior detalle a estrutura química de purinas e pirimidinas.

As pirimidinas, é dicir, citosina, timina e uracilo, na estrutura representada por os dous átomos de nitróxeno e catro átomos de carbono formando un anel de seis membros. Cada átomo ten un número de 1 a 6.

Purinas (adenina e guanina) consta de Pirimidina e imidazole ou dous heterociclos. Molécula bases de Purina representado por catro átomos de nitróxeno e cinco átomos de carbono. Cada átomo numeradas de 1 a 9.

O composto resultante base de nitróxeno e un residuo pentose formado nucleósido. Nucleótido - un composto de nucleósido e un grupo fosfato.

A formación de enlaces fosfodiéster

É importante entender a cuestión de como combinar os nucleótidos na cadea polipeptídica para formar unha molécula de ácido nucleico. Isto acontece debido ás conexións fosfodiéster chamados.

Interacción de dous nucleótidos dá dinucleótido. Formación de novos compostos ocorre por medio de condensao entre o resuo de fosfato dun monómero e outro conexión fosfodiéster pentose hidroxi ocorre.

síntese de polinucleótidos - repetido repetición desta reacción (algúns millóns de veces). Unha cadea de polinucleótidos está construído a través da formación de enlaces fosfodiéster entre os terceiro e quinto carbonos azucres (3S 'e 5S').

Montaxe polinucleótidos - un proceso complexo que ocorre cando a polimerase de ADN da encima, que proporciona só o crecemento da cadea nunha das extremidades (3 ') cun grupo hidroxi libre.

A estrutura da molécula de ADN

Unha molécula de ADN, así como a proteína pode ser unha estrutura primaria, secundaria e terciaria.

A secuencia de nucleótidos na cadea de ADN define a súa principal estrutura. A estrutura secundaria está formado debido a conexións de hidróxeno, a partir dos cales a aparición previsto principio complementariedade. Noutras palabras, na síntese da dobre hélice de ADN actúa certa regularidade: adenina, timina corresponde a un circuíto de outra, guanina - citosina e viceversa. Pares de adenina e timina ou guanina ea citosina son formados polos dous na primeira e no caso de tres enlaces de hidróxeno últimos. un tal composto proporciona un sólido cadeas de conexión de nucleótidos ea igual distancia entre eles.

Coñecer a secuencia de nucleótidos dunha cadea de ADN polo principio de complementariedade pode ser estendido segundo ou suplemento.

A estrutura terciaria do complexo de ADN está formado por conexións tri-dimensionais, que molécula converténdose o máis compacto e capaz colocada nun pequeno volume de cela. Por exemplo, E. coli ADN lonxitude é maior que 1 mm, mentres que a lonxitude da cula - de menos que 5 micras.

O número de nucleótidos no ADN, e é a súa relación cuantitativa é suxeito á regra Chergaffa (número de bases de Purina sempre igual á cantidade de pirimidina). A distancia entre os nucleótidos - unha constante igual a 0,34 nm, eo seu peso molecular.

A estrutura dunha molécula de ARN

ARN está representada por unha única cadea polinucleotídica, formada por enlaces covalentes entre pentoses (ribose, neste caso) e unha unidade de fosfato. En lonxitude e ADN máis curto. A composición das especies das bases azotadas no nucleótido e existen diferenzas. A base de timina en vez de ARN pirimidina uracilo utilizado. Dependendo das funcións realizadas no corpo, o ARN pode ser de tres tipos.

• ribossomal (rRNA) - conterá xeralmente de 3.000 a 5.000 nucleótidos. Como un compoñente estrutural necesaria toma parte na formación do centro activo de ribosomas, os lugares de un dos procesos máis importantes da célula - a biossíntese de proteínas.
• Transporte (ARNt) - consta dunha media de 75 - 95 nucleidos, executa a transferencia para o lugar da síntese de polipéptidos de aminoácidos desexada en ribosoma. Cada tipo de ARNt (polo menos 40) ten a súa inherente só para unha secuencia de nucleótidos ou monómeros.
• Información (RNAi) - na composición de nucleótidos é moi diversa. A transferencia de información xenética dende ADN de ribosomas, actúa como un molde para a síntese da molécula de proteína.

O papel de nucleótidos no organismo

Nucleótidos na cela realizar unha serie de funcións importantes:

• se usan como bloques de construción de ácidos nucleicos (de nucleótidos de purina e da serie pirimidina);
• están implicados en moitos procesos metabólicos na célula;
• parte do ATP - a principal fonte de enerxía nas células;
• actúan como vectores de equivalentes redutores na cela (NAD +, NADP +, FAD, FMN);
• actuar como biorreguladores;
• pode ser considerado como segundos mensaxeiros extracelulares síntese normal (por exemplo, c ou cGMP).

Nucleótido - unha unidade monomérica que se forma máis compostos complexos - os ácidos nucleicos, sen a cal a transferencia de información xenética, o seu almacenamento e reprodución. nucleótidos libres son os principais compoñentes implicados nos procesos de enerxía de sinal e células de soporte e funcionamento normal de todo o organismo.