Нуклеин қышқылының биосинтезі

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 4 бет
Таңдаулыға:

Практика №9

Жоспар:

1. Нуклеин қышқылдарының биосинтезі (сатыларын айқындап, анализ жасау)

2. НҚ химиялық құрамы - структуралық формуласын бейнелеу.

1. Нуклеин қышқылдары (лат. nucleus - ядро) - құрамында фосфоры бар биополемерлер. Табиғатта өте көп тараған. Молекулалары нуклеотидтерден тұрады, бір нуклеоидтік 5'-фосфор арасындағы эфирлік байланысы мен келесі нуклеотидтің углевод қалдығының 3'-гидроксилі арасы эфир байланысымен нуклеин қышқылдары углеводты-фосфатты қаққасын калайды. Нуклеин қышқылдары жоғарғы полимерлі тізбектері ондаған немесе жүздеген нуклеотидтің қалдықтарынан тұрады. Олардың м. с. 105-1010. Нуклеин қышқылдары құрамына кіретін мономерлерінің (дезокси- немесе рибонуклеотидтер) түріне қарай ДНҚ жәңе РНҚ деп бөлінеді.

Нуклеин қышқылдарына нуклеотид қалдықтарынан тұратын жоғары молекулалық органикалық қышқылдар жатқызылады, олар белгілі бір элементарлық құраммен сипатталады, гидро- лиз кезінде пурин, пиримидин негіздеріне, пентозға жəне фос- фор қышқылына ыдырайды. Фосфордың (8-10%) жəне азоттың (15-16%) болуы нуклеин қышқылдарына тəн. Нуклеин қышқылдарында, сонымен қатар, С, Н жəне О болады.

Нуклеин қышқылдарының құрылымдық элементтерінің арасынан пиримидин негіздері, пурин негіздері, көмірсулар жəне фосфор қышқылы табылған.

Пириминдік негіздер гетеросақиналы қосынды пиримидиннің туындысы болып табылады:

Кезектесіп келетін қосарланған байланысы бар алты мүше лік сақина түріндегі құрылымдық формула бензолға ұқсас. Атом аралық қашықтарды өзара салыстырып қарасақ, шындығында, пиримидин молекуласында əдеттегі қосарланған да, қарапайым да байланыстар жоқ, онда атомдар сақинасының барлық құрам дастарының π-электрондарының өзара əрекеті бар.

π-электрондардың өзара əрекетінің өлшемі ретінде байла ныс тəртібі алынады, ол көрші екі атомның π-электрондарының күшін сипаттайды. Əдеттегі қосарланған байланыс жағ- дайында π-электрондардың байланыс күшін, яғни байланыс тəртібі бірге тең деп алады. Қосарланған байланысы бар моле- кулада, мысалы, қарастырылып отырған пиримидин молекула- сында π -электрондардың орын ауыстыруының нəтижесінде байланыс тəртібінің мəні бөлшек болады. Байланыс тəртібінің мəні неғұрлым көп болған сайын оның қосылу реакцияларына деген қабілеті де күштірек сипатталады.

Пиримидиннің құрылымдық формуласы

Цитозин, урацил жəне тимин мөлшері нуклеин қышқылда- рында біршама болса, ал 5-метилцитозин жəне 5-оксиметил- цитозин өте аз мөлшерде жəне оның өзінде де кейде кездеседі. Сондықтан да олар минорлық (экзотикалық) негіздер деп атала- ды. Белоктар құрамындағы сирек кездесетін амин қышқылдары сияқты оларды да нуклеин қышқылдары құрамында кейде кез- десетін негіздер деп атауға болар еді. Соңғы жылдары пирими- дин қатарының нуклеин қышқылдарынан табылған минорлық негіздерінің тізімі толықты. Нуклеин қышқылдарының пурин не- гіздері гетероциклдік-пуриннің туындысы болып табылады.

РНҚ биосинтезі

РНҚ ның барлық түрі ядро ішінде, ДНҚ молекуласында синтезделеді. Бұл процесс транскрипция деп аталады және оны РНҚ полимераза ферменті

катализдейді. Транскрипция кезінде РНҚ полимераза ДНҚ мен қосылысады да, қосқабат спиральді ажыратып жазады. ДНҚ ның осы учаскісінде матрицадағыдай тиісті РНҚ синтезделеді ол үшін нуклеотидтік тізбек 5→3 бағытына біртіндеп өседі. Мұндай синтез үшін төрт бәрі қатысуы тиіс. Синтезделу барысында бұлардан пирофосфаттар бөлініп шығады.

2. Нуклеин қышқылының химиялық құрамы-структуралық формуласын

бейнелеу.

Нуклеин қышқылдарының химиялық құрамы, құрылымы жағынан екі түрі белгілі: ДНҚ, РНҚ. Нуклеин қышқылдары-полимерлер, олардың мономерлері болып нуклеотидтер саналады. Нуклеотидтер өз кезегінде 3 бөліктен құралған.

Нуклеотидтер молекуласында азоттық негіздердің пуриндік -Аденин (А) не Гуанин (Г) ; немесе примидиндік - цитозин (Ц), Тимин (Т) не Урацил (У) деген түрлері, қант ретінде - дезоксирибоза не рибоза, 1 фосфор қышқылының қалдығы (монофосфат) кездеседі.

Дезоксирибонуклеин қышқылының (ДНҚ) кұрылысы.

ДНҚ (дезоксирибонуклеин қышқылы) нуклеотидттері-дезоксирибозадан, азоттық негіздерден, 1 фосфаттан (монофосфат) кұралған, олардың АМФ, д ГМФ, д ЦМФ, д ТМФ деп атайды. ДНҚ молекуласы қосширатпалы болып келеді (Ф. Крик, Д. ж. Уотсон) . Оның алғашқы, екінші реттік, үшінші реттік құрылыстары белгілі.

ДНҚмолекуласының алғашқы құрылысы-бір жіпшеде нуклеотидгердің (А, Г, Ц, Т) бірізділікпен тізбектеліп орналасуы болып табылады. ДНҚ алғашқы құрылысы фосфодиэфирлік байланыс арқылы тұрақтанады, яғни бір жіпшедегі нуклеотидтер бір-бірімен фосфаттық топ және қанттың гидроксил тобы арқылы байланысқан.

ДНҚ молекуласының екінші реттік кұрылысы оның екі жіпшесіндегі азоттық негіздердің бір-бірімен сутектік байланыс арқылы комплиментарлы байланысуы (А-Т; Г-Ц) болып табылады. ДНҚ жіпшелері полярлы болады, яғни оның 5' және З1 ұштары белгілі. ДНҚ молекуласының қосширатпасы (тізбектері) бір-біріне антипараллель орналасқан;

(51) . . . АТТГАЦГГЦ . . . (З1)

(З1) . . . ТААЦТГЦЦГ . . . (51)

Қос ширатпаның бір оралымында 10 жұп нуклеотидтер кездеседі, ал оралымның ұзындығы 3, 4 нм тең. Сонымен қатар, А-Т арасында 2 сутектік байланыс болса, Г-Ц арасында 3 сутектік байланыс болады, сондықтан-да Г-Ц байланысы, А-Т байланысына қарағанда әлде қайда мықтылау болып келеді. ДНҚ молекуласының 3 реттік құрылысы ретінде оның ақуыздармен (гистондық ақуыздармен) байланысын айтуға болады. Хромосома ақуыздарының 60-80 пайызын негіздік және гидрофобтық аминқышқылдар (аргинин, лизин, валин, т. б. ) көптеп кездесетін гистондық ақуыздар құрайды. Гистондық ақуыздар ДНҚ-мен негіздік радикалдар көмегі-мен, ал өзара гидрофобтық радикалдар арқылы әрекеттеседі. Хромосомаларда ДНҚ молекуласы гистондық ақуыздармен байланысып нуклеогистон құрайды, ол хроматин жіпшесі ретінде белгілі. Хроматин жіпшесінің тірегін нуклеосома денешіктері құрайды. Ол 4 түрлі гистондық ақуыздардың-гистон Н2А, гистон Н2в, гистон 3, гистон 4-(Н2а, Н, в, Н,, Н4) қос молекуласынан құрылған.

Рибонуклеин қышқылы белок биосинтезіне қатысады.

Клеткалардың типі мен тканьдердің түріне және организмнің физиологиялық күйіне қарай РНК-ның мөлшері өзгеріп отыратындығы көптеген лабораториялық тәжірибелер арқылы дәлелденген. Өсу нүктелерінде және клеткалардың кебеюі мен өсу процестері өтетін басқа да учаскелерінде РНК көп мөлшерде жиналады. Жедел өсетін жас клеткалардағы РНК-ның мөлшері оның құрғақ салмағының 15-20 процентіне дейін жетуі мүмкін. Көбею процесіне кіріспес бұрын кез келген клетка РНК жинақтап алуы тиіс. Лагфаза (екі бөліну процесінің арасындағы уақыт) кезеңінде РНК қарқынды түрде түзіледі. Егер РНК- ның құрамына оған тән емес азотты негіздер енгізетін болсақ, ол бактериялар мен вирустардың өсу және көбею процестерінің толық тоқтауына себепші болады. Мұның бәрі РНК-ның белок синтезімен байланысты екендігін көрсетеді. Мұндай пікірді 1941 жылы Қасперсон мен Браше бір мезгілде дерлік айтқан болатын.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.