Структура нуклеиновых кислот и АТФ

Структура нуклеиновых
кислот и АТФ
 Сегодня
мы знаем, что молекула ДНК
является носителем кода, который
управляет химизмом всего живого, а
двойная спираль молекулы ДНК стала
одним из самых известных научных
символов. Открытие ДНК, как и
практически все великие открытия, не
было результатом работы одинокого
гения, а увенчало собой длинную цепь
экспериментальных работ.
Так, эксперимент Херши-Чейз
продемонстрировал, что носителем
генетической информации в клетках является
именно ДНК.
 В 1920-е годы американский биохимик родом
из России Фибус Левин установил, что
основные кирпичики, из которых построена
ДНК, — это пятиатомный сахар
дезоксирибоза, фосфатная группа и четыре
азотистых основания — тимин, гуанин,
цитозин и аденин (Т, Г, Ц и А).
 В конце 1940-х годов американский биохимик
австрийского происхождения Эрвин Чаргафф
выяснил, что во всех ДНК содержится равное
количество оснований Т и А и, аналогично,
равное количество оснований Г и Ц.

В начале 1950-х годов стали известны два
новых факта, пролившие свет на природу
ДНК: американский химик Лайнус Полинг
(Linus Pauling, 1901–94) показал, что в
длинных молекулах, например белках, могут
образовываться связи, закручивающие
молекулу в спираль
 В лондонской лаборатории Морис Уилкинс и
Розалинда Франклин получили данные
рентгеноструктурного анализа (основанные
на усовершенствованном применении закона
Брэгга, позволившие предположить, что ДНК
имеет спиральную структуру.

Как раз в это время
молодой американский
биохимик Джеймс Уотсон
отправился на год в
Кембриджский университет
для работы с молодым
английским физикомтеоретиком Фрэнсисом
Криком.
 Открыв двуспиральную
структуру ДНК, Уотсон и
Крик поняли и тот простой
способ, которым
осуществляется
воспроизведение молекулы

Нуклеиновые кислоты (НК) – это самые
крупные из молекул, образуемых живыми
организмами. Есть два вида НК.
Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК)
содержит генетическую информацию и
определяет структуру белков.
 Рибонуклеиновая кислота (РНК) участвует в
синтезе белков.
 Мономерами НК являются нуклеотиды.
Каждый нуклеотид состоит из фосфатной
группы, пятиуглеродного сахара и
азотсодержащего основания.

Дезоксирибонуклеиновая кислота
ДНК содержит нуклеотиды аденин, тимин,
гуанин и цитозин, которые присоединяются
друг к другу в соответствии с правилом
комплементарности (А=Т, Г-Ц).
 Сахар – дезоксирибоза. Дезоксирибоза и
фосфатные группы образуют сахарофосфатный остов.
 Азотистые основания присоединяются к нему
под прямым углом.
 ДНК представляет собой двойную
закрученную спираль, причем основания
располагаются внутри и располагаются
перпендикулярно оси спирали.

Рибоза
Дезоксирибоза
Схема строения ДНК
На рисунке
представлены
шариковые модели
ДНК, где каждый атом
обозначен шариком.
 Внутри спирали
имеются бороздки:
маленькая и большая.
Через эти бороздки с
ДНК взаимодействуют
белки и распознают
там
последовательность
нуклеотидов.

Репликация (удвоение)
ДНК происходит с
помощью ферментов.
 ДНК-полимераза
расщепляет слабые
водородные связи между
азотистыми основаниями,
раскручивая двойную
спираль.
 Ферменты строят новые
цепи, связывая между
собой комплементарные
нуклеотиды.

Рибонуклеиновая кислота
Строение
РНК также построена
из нуклеотидов, но
сахар в РНК –
рибоза, вместо
тимина – урацил.
 Молекулы РНК
одноцепочечные.
 РНК находятся в
ядре, митохондриях,
пластидах,
цитоплазме.

транспортной РНК
Аденозинтрифосфорная кислота
(АТФ)



Рост, размножение движение обеспечиваются за счет
АТФ.
В молекуле имеются две высокоэнергетические
фосфатные связи. Во время их разрыва
высвобождается гораздо больше энергии, чем при
разрыве других ковалентных связей.
Обычно клетка извлекает энергию из АТФ, отщепляя
от его молекулы только одну концевую группу. При
этом образуется аденозиндифосфат (АДФ) и
свободный неорганический фосфат

АТФ  АДФ  Фн
Схема строения АТФ