Нуклеин қышқылдары жайлы

Жоспар
Кіріспе

I.Кіріспе
Нуклеин қышқылдары
II.Негізгі бөлім
1. ДНҚ молекуласының құрылымы
2.ДНҚ биосинтезі мен репликациясы
3.Рибонуклеин қышқылдпры
4.РНҚ биосинтезі
5.РНҚ.ның химиялық құрамы мен қасиеттері
III.Қорытынды

Алғашқы тіршілік нышандары бұдан 3,2 млрд жыл бұрын пайда болған. Ұзаққа созылған эволюция нәтижесінде табиғи сүрыпталу жолымен қазіргі тіршілік иелері — жануарлар, адам, өсімдіктер, микроорганизмдер дүниеге келдІ. Тірі организмдердің аса ғажап касиеті —- ата тегіне ұқсас өзіндей жаңа организмді жарыққа шығаруы. Осы бір табиғаттың ұлы жұмбағы ғылым үшін әрқашанда аса маңызды проблема болып келді. Оны шешуге бүкіл дүние жүзінің ғалымдары атсалысты.
Сөз жоқ, тірі организмнің аса ғажап қасиеті — тұкым куалайтын белгілерді өзінде сақтау және оны ұрпаққа беру организмнің өз құрамындағы заттармен байланысты екені аян. Осыған орай, «Тұрақты түрде тұқым қуалайтын осы белгілерді .ұрпақтан-ұрпаққа беру кілті қандай зат құрамында?» деген заңды сұрақ туады.
Тірі организмде жоғары молекулалы үш қосылыс бар. Олар — нуклеин қышқылдары, белоктар және полисахаридтер. Осы жақын уақытқа дейін ондай қосылыстардың түзілуі және атқаратын қызметі айқын болмай келді. Қазіргі кезде аталған биологиялық жоғары молекулалардың әрқайсысыньң атқаратын қызметі дәл анықталып, тұқым қуалайтын қасиеттің негізі, тірі организмнің барлық ерекшеліктерін қайталап жарыққа шығарушы •— нуклеин қышқылдары екені белгілі болды.
Сөйтіп, нуклеин қышқылдары дегеніміз — тұқым қуалайтын (генетикалық) зат. Енді тіршіліктің осы бір негізгі молекуласына анықтама берейік және оның химиялық табиғаты мен қасиеттерін қарастырайық.

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 11 бет
Таңдаулыға:

Жоспар:

I.Кіріспе
Нуклеин қышқылдары
II.Негізгі бөлім
1. ДНҚ молекуласының құрылымы
2.ДНҚ биосинтезі мен репликациясы
3.Рибонуклеин қышқылдпры
4.РНҚ биосинтезі
5.РНҚ-ның химиялық құрамы мен қасиеттері
III.Қорытынды

НУКЛЕИН ҚЫШҚЫЛДАРЫ

НУКЛЕИН ҚЫШҚЫЛДАРЫ — ТҰҚЫМ ҚУАЛАУ НЕПЗДЕРІ

Алғашқы тіршілік нышандары бұдан 3,2 млрд жыл бұрын пайда болған. Ұзаққа
созылған эволюция нәтижесінде табиғи сүрыпталу жолымен қазіргі тіршілік
иелері — жануарлар, адам, өсімдіктер, микроорганизмдер дүниеге келдІ. Тірі
организмдердің аса ғажап касиеті —- ата тегіне ұқсас өзіндей жаңа
организмді жарыққа шығаруы. Осы бір табиғаттың ұлы жұмбағы ғылым үшін
әрқашанда аса маңызды проблема болып келді. Оны шешуге бүкіл дүние жүзінің
ғалымдары атсалысты.
Сөз жоқ, тірі организмнің аса ғажап қасиеті — тұкым куалайтын белгілерді
өзінде сақтау және оны ұрпаққа беру организмнің өз құрамындағы заттармен
байланысты екені аян. Осыған орай, Тұрақты түрде тұқым қуалайтын осы
белгілерді .ұрпақтан-ұрпаққа беру кілті қандай зат құрамында? деген заңды
сұрақ туады.
Тірі организмде жоғары молекулалы үш қосылыс бар. Олар — нуклеин
қышқылдары, белоктар және полисахаридтер. Осы жақын уақытқа дейін ондай
қосылыстардың түзілуі және атқаратын қызметі айқын болмай келді. Қазіргі
кезде аталған биологиялық жоғары молекулалардың әрқайсысыньң атқаратын
қызметі дәл анықталып, тұқым қуалайтын қасиеттің негізі, тірі организмнің
барлық ерекшеліктерін қайталап жарыққа шығарушы •— нуклеин қышқылдары екені
белгілі болды.
Сөйтіп, нуклеин қышқылдары дегеніміз — тұқым қуалайтын (генетикалық)
зат. Енді тіршіліктің осы бір негізгі молекуласына анықтама берейік және
оның химиялық табиғаты мен қасиеттерін қарастырайық.

НУКЛЕИН ҚЫШҚЫЛДАРЫНЫҢ ХИМИЯЛЫҚ ҚҰРАМЫ
Нуклеин қышқылдары (НҚ) дегеніміз нуклеотид қалдықтарынан тұратын
жоғары молекулалы органикалық қышқылдар. Нуклеотидтер (мононуклеотидтер)
пуриндік немесе пиримидиндік негізден, пентоза углеводынан (D-рибоза
немесе D-дезоксирибозадан) және фосфат қышқылынан құралады.Нуклеин қыш-

қылының кұрамына кіретін пурин негіздерінің ішінде әсіресе аденин (А) мен
гуанин (Г); пиримидин негіздерінің ішіндегі әсіресе маңыздысы —урацил (У),
тимин (Т) және цитозин (Ц).
Азотты негіздер (пуриндік немесе пиримидиндік нсгіздер), пентоза және
фосфор қышқылы үшеуі өзара қосылысып, мононуклеотид молекуласын түзеді.
Олардың өзара жалғасып қосылу реті әркашан тұрақты. Төменде екі
мононуклеотидтердің құрылым формуласы берілген. Оның біреуінің құрамында
пуриндік негіз (аденил қышқылы немесе аденозиамонофосфат, қысқаша АМФ),
екіншісінің құрамында пиримидиндік негіз (уридил қышқылы немесе
уридинмопофосфат, УМФ) бар.

Гуанин, цитозин және тимин де дәл осындай мононуклеотидтер түзеді.
Осындай мононуклеотидтер тиісінше гуанил кышқылы (гуанозинмонофосфат, ГМФ),
цитидил қышқылы (цитидинмонофосфат, ЦМФ) және тимидин қышқылы
(тимидинмонофосфат, ТМФ) деп аталады.
Мононуклеотидтер фосфор қышкылының бір және екі қалдығын қосып алады да,
тиісінше нуклеозиддифосфаттар (АДФ, ГДФ, УДФ, ЦДФ, және ТДФ) және
нуклеозидтрифосфаттар (АТФ, ГТФ, УТФ, ЦТФ, жоне ТТФ) түзеді. Бұл жағдайды
аденозиндифосфат (ЛДФ) және аденозинтрифосфат ('ЛТФ) мысалынан көріп-
білудің қисыны бар:

Құрамында рибоза бар нуклеотидтерді рибонуклеотидтер деп, ал құрамында
дезоксирибоза барын — дезоксирибонуклеотидтер деп атайды.
Мыңдаған мононуклеотидтер (мономерлер) полимерленеді де, нуклеин
қышқылының макромолекуласын (полимер) түзеді, оларды полинуклеотидтер
дейді.
Нуклеотидтер құрамына кіретін қанттың табиғатына сәйкес нуклеин
қышқылдарының химиялық және биологиялық қасиеттері жөнінде бірінен-бірінің
үлкен айырмашылығы болады.
Дезоксирибонуклеотидтерден тұратын нуклеин қышқылдарын
дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ) деп, егер ондай кышқыл рибонуклеотидтерден
құралса, онда рибонуклеин кышқылы (РНҚ) деп аталады.
Бұл қышқылдар организмде қандай қызмет атқарады?
Тәжірибелік зерттеулердің дәлдігін баяндамай-ақ, көптеген бірегей
тәжірибелер нәтижесінде организмде генетикалық белгілердің сақталуы және
бір ұрпактан екінші ұрпаққа берілуі тікелей ДНҚ молекуласы арқылы
іске.асатыны дәлелденген. Бұл арада ДНҚ тікелей әрекет жасамайды, әр түрлі
РНҚ қатыстырып әрекет жасайды. РНҚ молекуласы. тұқым қуалайтын белгілерді
ұрпақтан-ұрпаққа беруге көмектеседі және ДНҚ құрамына салынған генетикалық
мәліметтерді жүзеге асыруға қатысады.

ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕИН ҚЫШҚЫЛЫ

Жалпы мәлімет

Әр клетканың екі бөліктен — цитоплазма мен ядродан тұратыны белгілі.
Клетка ядросыныц ішінде ұзын да жіп-жіңішке, тыныштық күйіде әрең-әрең
көрінетін заттар — хроматин жіпшелері кішкентай таяқшаларға хромосомаларға
айналады. Хромосомалардың саны, пішіні және мөлшері организмнің әр түрі
үшін тұрақты.
Хромосома — ДНҚ мен белоктан кұралған күрделі жүйе, хромосома белоктары
гистондар және гистон емес қышқыл бслок болып келеді. Бұл белоктар
хромосома құрылымын қалыпта ұстап тұру үшін қажет.
Хромосомаларда дәлірек айтқанда, ДНҚ құрамында гендер бар. Гендер
организмнің өзіне ғана тон қуалайтын белгілерін анықтайды. Еркектің
сперматозоиды клеткасы мен ұрғашының аналық клеткасы .қосылып ұрықтанған
клеткада (зиготада) ата мен анадан келген ген саны бірдей және жаңа
организмнің одан әрі дамып-жетілуі осы генге байланысты.

Химиялық құрамы

ДНҚ құрамына азоттық негіздер аденин, гуанин, цитозин және тимин кіреді.
Бұлардан өзге ДНҚ құрамында шағын мөлшерде 5-метилцитозин және т. б.
минорлық негіздер бар. Азоттық негіздер, дезоксирибоза және фосфор қышқылы
үшеуі 4 дезоксирибонуклеотид түзеді, бұлар ДНҚ-ның мономерлі тізбегі болып
табылады.
Осы арада жануарлардағы және өсімдіктердегі ДНҚ құрамы бірдей ме? деген
заңды сұрақ туады.
Э. Чаргаффтың тыңғылықты негізде жүргізген зерттеулері
мынаны көрсетті: жануарлар мен микроорганизмдердің әр түрінің ДНҚ
құрамындағы пурин негіздері мен пиримидин негіздерінің саны әр түрлі екен.
Бұл жағдай ДНҚ құрамының әр турдің өзіне тән ерекшелігі болатынын
керсетеді. Әр түрлі организмдердегі, органдар мен тканьдердегі ДНҚ-ның
химиялық құрамын зерттеу кезінде мынадай маңызды жағдайды анықтады: барлық
ДНҚ молекуласында аденин молінің саны тимин молінің санына тең де, цитозин
мөлшері гуанин мөлшеріне тең екен. Бұл айтылған мынадай өрнекпен беріледі:
А=Т, Ц=Г_немесе А:Т=1 және Ц : Г=1. Осы айтылғандардан
мынадай қорытынды шығады: қандай организмдікі екеніне қарамай, кез-келген
ДНҚ құрамына кіретін пурин негіздерінің қосындысы пиримидин негіздерінің
қосындысына тең: А + Г=Т + Ц.
Э. Чаргафф жүргізген тамаша зерттеулер ДНҚ молекуласы құрылымының ғылыми
теориясын жасауға негіз болды. ДНҚ құрамындағы азоттық негіздердің молі тең
екендігін Э. Чаргаффтан кейін ілешала совет ғалымы академик A. H.
Белозерскийдің және оның шәкірті академик A. C. Спириннің зерттеулері толық
дәлелдеді.

Молекулалық массасы

Бактериялар, фагтар және вирустардың ДНҚ-сының м. м. 106—109 дальтон
аралығында. Жануарлар мен жоғары сатыдағы өсімдіктер ядросындағы ДНҚ м. м.
анағұрлым кеп, 10'°—10". Клеткадагы ДНҚ саны үнемі түрақты, сүтқоректі
жануарлар клеткасындағы ДНҚ массасы 6 пг.

ДНҚ молекуласының құрылымы

ДНҚ қүрамына негізінен алты түрлі зат қана кіргенімен (4 азоттық негіз,
дезоксирибоза және фосфор қышқылы), оның молекулалық құрылымы өте күрделі.
(Бір нуклеотидтің дезоксирибозасы және екінші нуклеотидтің фосфаты
көмегімен пуклеотидтер өзара байланысып жалғасады да, ұзын полинуклеотидтік
тізбек түзеді. Осындай тізбектегі нуклеотидтердің орналасу тәртібін ДНҚ-ның
бірінші реттік құрылымы деп атайды.Нуклеотидтер арасында фосфодиэфирлік
байланыстар түзілуге З1- және 5'-жағдайдағы пентоза қалдығының гидроксил
топтары қатысады.
Аденил қышқылы мен цитидил қышқылының өзара әрекеттесуі мысалынан бір
тізбектегі ДНҚ-ның бірінші реттік құрылымын аңғаруға болады (23-сурет).
XX ғасырда биологияның (тек биологияның ғана емес) аса
үздік жаңалығы ДНҚ құ-
рылымының анықталуы
еді. } ДНҚ-ның құрылы-
мын 1953 жылы жас био-
химиктер Дж. Уотсон мен
Ф.K.pик_aнықтады. Олардың теориясы бо-
йынша, ДНҚ молекуласы
кеңістікте параллель ор-
наласқан қос қабат спи-
ральға ұқсайды. Бұл
ДНҚ молекуласының
екінші реттік құрылымы.
Екі полинуклеотид тізбек
өзара бұранда сияқты
жалғасып, азотты негіз 23-сурет.ДНҚ-ның бір тізбегінің
бірінші реттік

арқылы
құрылымының фрагменті.
байланысқан.Азотты негіздер спиральдың ішіне орналасқан, ал пентозды-
фосфорлы қалдықтар ДНҚ молекуласының сыртқы жағына қарай бағытталған.
Қосқабат спиральдағы азотты негіздер кабысуы өте ерекше екен: бір
тізбектегі аденинге екінші тізбектегі тимин, ал гуанинге цитозин қарсы
тұратындығы ерекше маңызы бар екенін атап айту керек. Спиральдагы азотты
негіздердің былай орналасуы ДНҚ тізбегіндегі сәйкестік-үйлесімділік
(комплементарлық) дсп
аталады және ол тірі материяда геистикалық қасиеттердің сақталуында,
ұрпақтан-ұрпаққа берілуінде ерекше маңызды қызмет атқарады.
Қосқабат спиральды азотты негіздердің арасындагы сутектік байланысы және
гидрофобтық әрекеттесулер біріктіріп ұстап тұрады. Мұнда аденин мен тимин
екі сутектік байланыс түзеді, ал гуанин мен цитозин үш сутектік байланыс
түзеді.
Қосқабат спиральдағы екі тізбек мейлінше антипараллсль. Ол екеуінің
антипараллельдігі мынадан болады: бір тізбектегі нуклеотидтер арасындагы
байланыс дезоксирибоза мен фосфаттың З1(51 бағыттағы қалдықтарынан, екінші
тізбектегі нуклеотидтер арасындағы байланыс 5'-31 бағыттағы қалдықтарынан
түзіледі (24-сурет).
[Хромосомдағы ДНҚ-ның қосқабат спиралі белоктармен көбінесе иондық
байланыс арқылы жалғасқан. Мұндай комплекстің үшінші реттік құрылымы бар.
Хромосомдағы гистондар аргинин мен лизинге бай келеді. Гистондардың
сілтілік қасиеті бар. Гистондарды бес түрге бөледі, ондай түрлердің өзара
айыр-машылығы аталған амин қышқылдары мөлшеріне байланысты.

24-сурет. ДНҚ қосқабат спиралының құрылымы және оның репликациясы. а) ДНҚ
молекуласының фрагменті және оның тізбектерінің комплементарлығы (аналық
молекула); б) жеке полинуклеотидтік ДНҚ, тізбегінің фрагменті; в) жаңа
түзілген жас екі ДНҚ, молекуласының (репликациядан кейінгі) фрагменті; г)
ДНҚ қосқабат спиралының моделі. Репликация кезінде ДНҚ молекуласының
спиралы ажырап жазылады, комплементарлық (сәйкес) тізбектер ажырайды.
Тізбек ажырап жазылу кезінде ескі тізбектің әр қайсысының айналасына
комплементарлық жаңа тізбек түзіледі. Жаңа тізбектің ұлғайып өсуі әрқашан
5'-3' бағыты бойынша жүреді. д) ДНҚ-ның жаңа екі молекуласы. Үзік
сызықтар жаңа түзілген тізбекті көрсетеді. 3'-5' және 5'-3'— ДНҚ
тізбектерінің бағыты.

Гистондар мынадай белгілермен беріледі: HI, H2, НЗ, т. с. с.
Хромосомалардың гистон емес белоктарының қышқылдық қасиеті бар. Ондай
белоктар өте көп, жүзден ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.