Подготвка к ЕГЭ по биологии. Нуклеиновые кислоты. Строение и функции. АТФ

Нуклеиновые кислоты. Строение и функции. АТФ

Нуклеиновые кислоты (от лат. nucleus – ядро) – азотфосфорсодержащие органические соединения, гетерополимеры, обеспечивающие хранение и реализацию наследственной информации. Нуклеиновые кислоты открыл Ф. Мишер в 1868 г. (лейкоциты, сперматозоиды). Они могут находиться в ядре, цитоплазме, митохондриях, пластидах.

Нуклеиновые кислоты – биополимеры, мономер – нуклеотид. 

Азотистые основания

↓	↓
пурины	пиримидины
2 кольца	1 кольцо
А (аденин)	Ц (цитозин)
Г (гуанин)	Т (тимин)
	У (урацил)

азотистое основание + пентоза = нуклеозид

ДНК

ДНК – двойная спираль пар комплементарных, антипараллельных, полинуклеотидных цепей.

Мономер – дезоксирибонуклеотид: фосфат, дезоксирибоза, азотистые основания: А, Т, Ц, Г.

Правило Э. Чаргаффа (1951 г.): сумма пуриновых оснований (А, Г) в ДНК всегда равна сумме пиримидиновых (Ц, Т). Количество А равно количеству Т, а количество Г равно количеству Ц.

В 1953 г. Д. Уотсон и Ф. Крик расшифровали структуру ДНК. Шаг спирали – 3,4 нм, между нуклеотидами – 0,34 нм, в каждом шаге – 10 нуклеотидов, диаметр спирали – 2 нм

При изменении условий ДНК, подобно белкам, может подвергаться денатурации, называемой плавлением. При возврате к нормальным условиям ДНК ренатурирует (репарация).

Репликация (редупликация) – самоудвоение ДНК

С помощью фермента геликазы спираль ДНК раскручивается из-за разрыва водородных связей. На каждой из цепей по принципу комплементарности синтезируется новая цепь ДНК из свободных нуклеотидов ядра. Это осуществляет фермент ДНК-полимераза, который движется в направлении 5’→3’. Поскольку цепи антипараллельны, ДНК-полимераза непрерывно строит лишь одну новую цепь. Другая строится короткими участками, которые потом сшивает фермент ДНК-лигаза.

Функции ДНК:

Хранение, передача, воспроизведение генетической информации в ряду поколений. ДНК содержит информацию о первичной структуре белка.

РНК

РНК  – биополимер, мономер – рибонуклеотид: фосфат, рибоза, азотистые основания (А, У, Г, Ц); меньше М и размеры (70–4500 нуклеотидов).

Виды РНК

·        иРНК (мРНК): 3-5% РНК клетки. Перенос из ядра к рибосомам генетической информации о последовательности аминокислот в белке. 75-3000 нуклеотидов.

·        рРНК: 80-90% РНК клетки. Составляет в комплексе с белками рибосому. Участие в синтезе белка. Кодируется особыми генами ядрышкового организатора. 150-4500 нуклеотидов.

·        тРНК: 10-15% РНК клетки. Доставляет аминокислоты к месту синтеза белка и осуществляет точную ориентацию аминокислоты на рибосоме. 70-100 нуклеотидов.

рибозим РНК-фермент катализирует собственную подготовку к трансляции.

АТФ

АТФ – органическое соединение – нуклеотид: аденозин (аденин+рибоза) + остатки фосфорной кислоты (Ф), соединенные макроэргической связью (~).

АТФ образуется в процессе клеточного дыхания в митохондриях (окислительное фосфорилирование) и в процессе фотосинтеза в хлоропластах (фотофосфорилирование).

АТФ – вещество-макроэрг, т.к. два концевых остатка фосфорной кислоты в АТФ связаны между собой макроэргической связью.

При гидролитическом отщеплении одной фосфатной группы выделяется 30,6 кДж.

аденозин-Ф~Ф~Ф +Н2О	→	аденозин-Ф~Ф + Ф + 30,6 кДж
АТФ		АДФ

При последующем отщеплении фосфатной группы выделяется 30,6 кДж.

аденозин-Ф~Ф +Н2О	→	аденозин-Ф +Ф + 30,6 кДж
АДФ		АМФ

При отщеплении последней фосфатной группы выделяется 13,8 кДж.

аденозин-Ф + Н2О	→	аденозин + Ф + 13,8 кДж
АМФ		АМФ

Функции: АТФ – универсальный носитель энергии клетки.

Проверь себя. Задания по теме:"Органические вещества клетки":
Задание 1
Задание 2
Задание 3