Л2. Нуклеинови киселини Flashcards
Структура на НК (нуклеозидмонофосфат)
- Фосфорна к-на(Н3РО4), свързана с пентозата
- Пентоза (рибоза или дезоксирибоза)
- Азотна база
азотна база и пентоза образуват нуклеозид, заедно с фосфорна к-на образуват нуклеозидмонофосфат
В състава на нуклеотида базата е свързана с първия С атом, а фосфорната к-на с петия С атом
В зависимост от пентозата биват
- Рибонуклеотиди – съдържат рибоза
- Дезоксирибонуклеотиди – съдържат дезоксирибоза
В зависимост от базите
- Пиримидинови (малки; с единичен пръстен): цитозин, тимин, урацил
- Пуринови (големи; с двоен пръстен): аденин и гуанин
Връзки между нуклеотиди
свързват чрез здрави ковалентни фосфодиестерни връзки в линейна (неразклонена) полинуклеотидна верга (нуклеинова киселина)
При свързването на нуклеотидите с допълнителни молекули фосфорна к-на се образуват
нуклеозиддифосфати и нуклеозидтрифосфати
- Връзките между фосфатните остатъци са макроергични (по-богати на енергия от обикновената ковалентна връзка) => Аденинтрифосфат (АТФ) – вид нуклеозид (нуклеозидтрифосфат) = рибоза + аденин
Някои нуклеотиди се използват като сигнални молекули
Цикличен АМФ (цАМФ) – единия О на фосфатния остатък е свързан с третия С атом на пентозата (рибоза)
Ацетил СоА
– ензим, пренасящ ацетилни групи
Какво са нуклеиновите киселини?
Основни информационни молекули на клетката
Химичен характер на НК
киселинен, защото една хидроксилна група от фосфорната к-на остава свободна и при физиологични условия се дисоциира, при което се освобождава Н+ и молекулата става киселинна
Химичен характер на НК
киселинен, защото една хидроксилна група от фосфорната к-на остава свободна и при физиологични условия се дисоциира, при което се освобождава Н+ и молекулата става киселинна
Мономер на ДНК
дезоксирибуноклеотид = пентоза рибоза + база + фосфорна к-на
Бази при ДНК
- Големи (пуринови; с двоен пръстен): аденин и гуанин
- Малки (пиримидинова; с един пръстен): цитозин и тимин
С тези 4 бази се формират четири различни нуклеотида
Връзки в ДНК
Нуклеотидите са свързани чрез фосфатни „мостове”: 5’ хидроксилната група на пентозата на единия нуклеотид е свързана с 3’ хидроксилната група на пентозата на съседния нуклеотид чрез ковалентна връзка–> 5’-3’ мост
Така се формира захарофосфатен скелет на полинуклеотидната верига, съставен от редуващи се дезоксиробоза и фосфорна к-на
Структура на ДНК
- Изградена от две полинуклеотидни вериги, които са извити в спирална стълба с две бразди – малка и голяма
- А=Т Г-/-Ц
- Базите са разположени във вътрешността на веригата, а захарофосфатния скелет към външността
- Двете вериги са антипаралелни: всеки свободен край на веригата съдържа 5’ край на едната веригата и 3’ на другата верига
Първична структура на ДНК
- Имат значение за разпознаване от белтъци като днк полимераза и др.
- Записване (секвениране) : 5’САТТ…AGT3’
- Възможни комбинации 4n ; n=брой нуклеотиди
Вторична структура на ДНК
- широчина 2,37 nm = 23,7А
- Голяма бразда: 2.2 nm; -
- малка бразда: 1.2 nm
1 завъртане ≈ 10 нуклеотда = 3.4nm = 34A
- Между горна и долна база има 0,34nm = 3.4A
- Двете полинуклеотидни вериги са антипаралелни и комплементарни
Бразди ДНК
Разстоянията между съседните обороти на
спиралата образуват две различни по големина
бразди – по-широка – голяма бразда и по-тясна
– малка бразда. Протеините, които се свързват с
ДНК, съдържат домейни, които могат да се
събират (вместват) в тези бразди
Сили, които поддържат вторичната структура на ДНК
– Водородни връзки:
Между А и Т има 2 водородни връзки
Между G и C има 3 водородни връзки
– Хидрофобни взаимодействия
Понеже базите са хидрофобни, те се стремят да се свържат (свързано с полярност)
и да са от вътрешната страна на молекулата, докато захарофосфатния скелет е хидрофилен.
- “base stacking”
Самите връзки в ДНК могат да се въртят ротационно, което прави така, че базите да са перпендикулярни на оста на молекулата и да са разположени едни върху други.
Разположени една върху друга на тях им действат pi връзки, които ги отблъскват една от друга ( + -) - Заради РО(3-)¦(4 ) захарофосфатния скелет придобива отрицателен заряд
- Двата скелета се отблъскват един от друг, но положителните сили са достатъчно силни, за да преодолеят това отблъскване
Двойната спирала на ДНК има три основни форми
- А - при ниска влажност, ДНК/РНК хибриди (11 н.дв - 1 завъртане е 11 нуклеотида)
- В - най-често срещана форма в клетката (10.н.дв.)
- C (Z) - ляво въртяща се, неизвестни функции
Структура на ДНК /В форма/
- две полинуклеотидни вериги се завиват в дясновъртяща спирала
- веригите са антипаралелни
- диаметър - 20Å
- ход на спиралата – 34 nm
- в една витка има 10 бази
- разстоянието между базите е 3,4Å
- въглехидратните остатъци са разположени външно на спиралата
- базите са разположени във вътрешността на спиралата
- базите са перпендикулярни на оста на спиралата
- срещу А се разполага Т
- срещу G се разполага С
- между А и Т има 2 водородни
връзки - между G и С има 3 водородни
връзки
Третична структура на ДНК
- циклична (бактерии, митохондрии и пластиди)
- линейна (ядро на еукариотни клетки, като броят на молекулите зависи от кариотипа)
Денатурация и Ренатурация на ДНК
в условия на силна киселинност или температура водородните връзки се разкъсват, при специални условия двете полинуклеотидни вериги се ренатурират спазвайки матричния принцип
Ген
участък от ДНК който носи информацията за синтеза на една полипептидна верига и определя нейната синтеза
Полуконсервативност
всяка от дъщерните клетки носи една нова и една стара полинуклеотидна верига