Identificarea rolului acizilor nucleici în corpul uman - una dintre cele mai importante lucrare în biochimie. Acidul nucleic are un rol critic în asigurarea biosinteza specifice macromoleculelor, inclusiv organismele proteice, care sunt subturnare materialul proceselor vitale. Structura ADN în virtutea complementarității structurii sale dublu catenară este în măsură să furnizeze sinteza specifică a unor noi molecule de acid nucleic. Matricea ADN-ul este baza pentru sinteza ARN-ului mesager, care poartă informația genetică pe ribozomului, la locul sintezei proteinelor.
În funcție de locația și funcția distinge ARNt - 15% celule de ARN efectua transportul de aminoacizi de activare și, precum și o funcție adaptor care permite traduce „limbajul“ codului genetic (secvență de nucleotide), în „limba“ structura moleculei de proteină (secvență de aminoacizi); 5% din ARN total de celule - un ARNm care este copie complementară de codificare pentru proteine gene. Acesta este utilizat ca o matrice pe ribozomului în timpul asamblării lanțului polipeptidic; ARN ribozomal (ARNr) - aproximativ 80% din ARN-ul total celular este în citoplasmă în ribozomi. Funcția principală a acestui ARN - organizarea structurală a ribozomului - locul unde are loc asamblarea lanțului polipeptidic. ARN nuclear eterogen - unul găsit în nucleul celulei. Acesta este sintetizat în nucleu și molecula de ADN este un precursor al tuturor tipurilor de ARN. Ar trebui să menționăm, de asemenea, ARN-ul viral. Unele tipuri de virusuri ARN joacă rolul de gardian al informației genetice. Penetrarea virusului in celule ADN necesita sinteza prealabilă a șablonului de ARN al virusului. Ulterior, virusul se comportă ca un virus ADN care are.
Pentru acizii nucleici, caracterizate prin trei niveluri ale organizației.
Structura primară a acidului nucleic - resturile nucleotidice procedura de intercalare în lanțuri moleculare. există o caracteristică interesantă în structura primară a ADN-ului și ARN: secvență de nucleotide și reziduurile din ARN-ul este identică cu o secvență de resturi de nucleotide (înlocuind timină în uracil, respectiv), în locuri specifice de ADN. Acest fapt este foarte important pentru înțelegerea modelelor de biosinteza specifice de macromolecule în natură.
Caracteristica cea mai caracteristică a structurii secundare a ADN-ului și ARN-ul este helix lor. Watson și Crick în 1953 a propus un model pentru structura secundară a ADN-ului, la figurat numit „helix dublu“. Două lanțuri polinucleotidice sunt interconectate prin legături de hidrogen formate între baze azotate lanțuri adiacente, precum și forțele de interacțiune hidrofobă între baze azotate. Bazele spațial complementare (principiul complementarității). Prin legarea hidrogenului se realizează o stabilitate formată structura elicoidală, iar legătura maximă de hidrogen ca o condiție de stabilitate maximă apare numai dacă perechea formată A-T, G-C. Pe ambele perechi au 5 legături de hidrogen. ADN-ul dublu helix este structura regulată: elicoidale (o înfășurare) este de 3,4 nm în fiecare bobină 10 perechi de baze suprapuse, adică, înălțimea unei nucleotide este de 0,34 nm. La fel ca molecula de proteine, ADN-ul poate fi denaturat. Denaturarea cauzată de încălzire, efectul factorilor care încalcă legarea hidrogenului și a altor metode. ADN-ul care conține mai multe perechi G-C sunt denaturate la temperaturi mai ridicate, deoarece Această pereche formează 3 legături de hidrogen, în timp ce A-T pereche denatures la o temperatură mai scăzută, deoarece 2 formează legături de hidrogen. La răcirea celor două lanțuri lent din nou reacționat pentru a forma un dublu helix.
Structura terțiară este spațiale structurile secundare de stivuire ale acizilor nucleici. In ARN, ele sunt adesea prezentate sub forma unei bobine, care cuprinde porțiuni extinse spiralized construite dintr-un lanț de polinucleotidă singur. Cel mai bun studiat structura terțiară a ARNt, deoarece acestea au molecula mici si mai usor de studiu. Mai puțin ARN total studiat și, datorită dimensiunii moleculare mari și durata scurtă a existenței lor. În formarea structurii terțiare a ADN-ului și ARN sunt proteine importante. În același timp, există particule mari intracelulare - ribozomi. informosomy. excepție de ARNt de dimensiuni mici (70-80 mononucleotidele). In cadrul studiului, sa constatat ca, in nucleul celulei este cromatinei, toroanele cromatinei reprezentând tocmai un lanț de perle - nucleosomes (a se vedea Figura 28 UCH Biochimie 57 p ....). Fiecare nucleozomului constă dintr-o proteină histone, care molecula de ADN și încrețite. La rândul său, filamentul nucleozomului răsucite într-o spirală, formând o grosime fibrile. O astfel de ADN multiple-helix și face ca structura sa terțiară, care asigură ambalarea atentă a ADN-ului in nucleul celulei.
Moleculele de acid nucleic și proteine numite informații. deoarece alternanța de monomeri încorporat un anumit sens. Secvența de nucleotide în ADN specifică structura tuturor proteinelor celulare. segmente de ADN care codifică anumite proteine (gene) sunt copiate într-un ADN matriță de polinucleotide șuvițe (ADN-M), care apoi servește ca matriță pentru sinteza proteinelor. Astfel, informația genetică este înregistrată în ADN-ul (în genotipul), asigură formarea celulelor trăsături fenotipice, adică, Genotipul este transformat într-un fenotip. Această direcție de informații de flux include trei tipuri de sinteza matricei:
1) sinteza ADN - replicare;
2) sinteza ARN - transcrierii;
3) sinteza proteinelor - difuzare.
replicarea ADN - o dublare a ADN-ului. Fiecare fir de dublu helix servește ca matriță pentru sinteza unui nou lanț. Prin urmare, moleculele dublu helix nou formate constau dintr-un „nou“ și un circuit de „vechi“. substraturi sintetice sunt trifosfați dezoxinucleozid, care servesc drept materiale de construcție și sursele de energie. replicarea ADN-ului este necesară pentru un set mare de diferite enzime și proteine - complexul replicativ.
Sinteza și ARN - transcriere - informatii genetice proces rescrierea cu ADN. Aranjamentul ca replicarea ADN - proces endoergichesky care implica utilizarea nucleozid trifosfați ca substraturi și surse de energie. ARN polimerază catalizează sinteza ARN de toate tipurile.
Sinteza proteinelor - traducerea informației genetice - nu este rescrierea informației, iar trecerea la o secvență de nucleotide (limba chetyrohbukvenny) la secvența de aminoacizi (dvadtsatibukvenny limbă). La baza transmiterii informațiilor este codul biologic.
Astfel, semnificația biologică a ADN-ului este de a stoca informații biologice. Cele mai importante sectiuni de ADN functional sunt gene structurale. fiecare dintre care este responsabil pentru sinteza unei anumite proteine. Secvența compusului de baze azotate în gena codifică secvența de aminoacizi a proteinei și structura sa primară și este unic pentru fiecare proteină. Schimbați cel puțin o bază azotată la alta sau de a modifica structura bazei de azot conduce la formarea de noi proteine cu proprietăți și funcții noi. Acest lucru poate provoca nu numai boala, dar, de asemenea, duce la moarte.