Нуклеотид, нуклейн хүчлүүдийн бүтэц, биологийн үүрэг. ДНХ-ийн хуулбар ба транскрипци

Нуклеотидууд нь нуклеозидын фосфорын эфир юм.

Тэдний химийн найрлага: азотын суурь (А.О.) + пентоз + фосфорын хүчил

Фосфорын эфир нь пентозын гидроксил бүлгүүдийн оролцоотойгоор үүсдэг. Фосфорын эфирийн бүлгүүдийн байрлалыг ихэвчлэн тэмдэглэгээ (") ашиглан тэмдэглэдэг, жишээлбэл: 5", 3"

Урьдчилсан товч мэдээлэл: Нуклеотидууд нь эсийн амьдралд маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Нуклеотидын ангилал

Нэг молекулаас бүрдэх нуклеотидууд A.O, пентоз, фосфорын хүчил,гэж нэрлэдэг мононуклеотидууд.Мононуклеотидууд нь фосфорын хүчлийн нэг молекул, өөр хоорондоо холбогдсон фосфорын хүчлийн хоёр, гурван молекулыг агуулж болно.

-ийн хослол хоёр мононуклеотидихэвчлэн дууддаг динуклеотид. IN Динуклеотид нь ихэвчлэн өөр өөр азотын суурь эсвэл өөр нэг циклийн нэгдэл, жишээлбэл, витамин агуулдаг.

Цикл мононуклеотидууд нь биохимийн процесст онцгой үүрэг гүйцэтгэдэг.

Мононуклеотидын нэршил.

Гарчиг руу нуклеозидфосфатын үлдэгдлийн хэмжээгээр нэмсэн, ʼʼ монофосфатʼʼ, ʼʼдифосфатʼʼ, "трифосфат"ʼʼ, пентозын мөчлөг дэх тэдний байр суурийг харуулсан - тэмдэгт бүхий газрын дижитал тэмдэглэгээ ("),

(5") байрлал дахь фосфатын бүлгийн байрлал нь хамгийн түгээмэл бөгөөд ердийн зүйл тул үүнийг орхигдуулж болно (AMP, GTP, UTP, г AMF гэх мэт)

Үлдсэн байрлалыг зааж өгөх ёстой (3" - AMP, 2" - AMP, 3" - г AMF)

5"-аденозин монофосфат

(5" - AMF эсвэл AMF)

Хамгийн түгээмэл нуклеотидын нэрс

нуклеозид	нуклеозид монофосфат	нуклеозидын дифосфат	нуклеозид трифосфат
аденозин	5"-Аденозин монофосфат (5"-AMP эсвэл AMP) 5"-аденилийн хүчил	5"-Аденозин дифосфат (5"-ADP эсвэл ADP)	5"-Аденозин трифосфат (5"-ATP эсвэл ATP)
аденозин	3"-аденозин монофосфат (3"-AMP) 3"-аденилийн хүчил	in vivo олдохгүй байна	in vivo олдохгүй байна
гуанозин	5"-гуанозин монофосфат (5"-GMP эсвэл GMP)	5"-гуанозин дифосфат (5"-ДНБ эсвэл HDF)	5"-гуанозин трифосфат (5"-GTP эсвэл GTP)
гуанозин	3"-гуанозин монофосфат (3"-GMP) 3"-гуанилийн хүчил	in vivo олдохгүй байна	in vivo олдохгүй байна
деокси аденозин	5"-дезоксиаденозин монофосфат (5"- г AMF эсвэл г AMF)	5"-дезоксиаденозин дифосфат (5"- г ADFili г ADF)	5"-дезоксиаденозин трифосфат (5"- г ATFili г ATP)
уридин	5"-уридин монофосфат (5"-UMP эсвэл UMP)	5"-уридин дифосфат (5"-UDP эсвэл UDP)	5"-уридин трифосфат (5"-UTP эсвэл UTP)
цитидин	5"-цитидин монофосфат (5"- CMP эсвэл CMP)	5"-цитидин дифосфат (5"-CDP эсвэл CDP)	5"-цитидин трифосфат (5"-CTP эсвэл CTP)

Рибозын оролцоотойгоор үүссэн нуклеотидууд нь фосфорын хүчлийн үлдэгдлийг гурван байрлалд (5, 3, 2"), харин дезоксирибозын оролцоотойгоор зөвхөн хоёр байрлалд (5", 3"), 2" байрлалд агуулж болно. нь гидрокси бүлэг биш юм.Энэ нөхцөл байдал ДНХ-ийн бүтцэд маш чухал.

Хоёр дахь байрлалд гидрокси бүлэг байхгүй байх нь хоёр чухал үр дагавартай.

ДНХ-ийн гликозидын бондын туйлшрал буурч, гидролизд тэсвэртэй болдог.

2-O-дезоксирибоз нь эпимержилт эсвэл кетоз болж хувирах боломжгүй.

Эсийн дотор нуклеозид монофосфат нь дараалан дифосфат болж, дараа нь трифосфат болж хувирдаг.

Жишээ нь: AMP ---> ADP ---> ATP

Нуклеотидын биологийн үүрэг

Бүгд нуклеозидын дифосфатуудТэгээд нуклеозид трифосфатуудөндөр энергитэй (макроэргик) нэгдлүүдэд хамаарна.

Нуклеозид трифосфатуудсинтезд оролцох нуклейн хүчил, биоорганик нэгдлүүд болон эрчим хүчний зарцуулалттай холбоотой биохимийн процессуудын идэвхжилтийг хангах. Аденозин трифосфат (ATP) нь хүний ​​биед хамгийн түгээмэл өндөр энергитэй нэгдэл юм. Хөхтөн амьтдын араг ясны булчинд агуулагдах ATP агууламж 4 г/кг хүртэл байдаг. ерөнхий агуулгаойролцоогоор 125 ᴦ. Хүний биед ATP-ийн солилцооны хурд өдөрт 50 кг хүрдэг. ATP-ийн гидролиз үүсдэг аденозин дифосфат(ADF)

Макроэргик холболтууд

ATP агуулдаг янз бүрийн төрөл химийн холбоо:

N-β-гликозид

Эстер

Хоёр ангидрид (биологийн хувьд өндөр энерги)

Нөхцөл байдалд Vivo-дөндөр энергитэй ATP бондын гидролиз нь энерги ялгарах (ойролцоогоор 35 кЖ / моль) дагалддаг бөгөөд энэ нь бусад энергиээс хамааралтай биохимийн процессуудыг хангадаг.

ATP + H2O - фермент ATP гидролаза -> ADP + H3 PO4

Усан уусмалд ADP ба ATPтогтворгүй . 0 0 температурт SATP нь усанд хэдхэн цагийн турш, буцалгахад 10 минут тогтвортой байдаг.

Шүлтлэгийн нөлөөн дор хоёр терминал фосфат (ангидридын холбоо) амархан гидролизд ордог боловч сүүлчийнх нь (эфирийн холбоо) хэцүү байдаг. Хүчиллэг гидролизийн үед N-гликозидын холбоо амархан устдаг.

Анх удаа булчингаас ATP ялгарсан 1929 он. К.Ломан. Химийн синтезийг онд хийсэн 1948 он. А.Тодд.

Цикл нуклеотидууд эс дэх ферментийн идэвхийг өөрчилдөг дааврын дохиог дамжуулах зуучлагч юм.

Οʜᴎ нь нуклеозид трифосфатаас үүсдэг.

ATP - циклаза фермент -> cAMP + H4 P2 O7

Үйлдэл дууссаны дараа циклик нуклеотидын гидролиз явагдана. . 5"-AMP ба 3"-AMP гэсэн хоёр нэгдэл үүсэх боломжтой боловч биологийн нөхцөлд зөвхөн 5"-AMP үүсдэг.

Цикл аденозин монофосфат (cAMP)

11.5.Нуклейн хүчлийн бүтэц

РНХ ба ДНХ-ийн үндсэн бүтэц нь полинуклеотидын гинжин хэлхээний нуклеотидын дараалсан холболт юм. Полинуклеотидын гинжний араг яс нь нүүрс ус, фосфатын үлдэгдэлээс бүрддэг; гетероцикл азотын суурь нь N-β гликозидын холбоогоор дамжин нүүрс устай холбогддог. Биологийн үүднээс авч үзвэл хамгийн чухал нь гурвалсан - гурван азотын суурийн нуклеотидын блокууд бөгөөд тэдгээр нь тус бүр нь амин хүчлийг кодлодог эсвэл тодорхой дохионы функцтэй байдаг.

NC-ийн бүтцийг схемээр дүрсэлж болно.

5" 3" 5" 3" 5" 3"

фосфат -- пентоз -- фосфат -- пентоз -- фосфат -- пентоз -OH

ДНХ-ийн анхдагч бүтцэд Эхлэхгинж нь 5" байрлал дахь фосфат агуулсан пентозоор тодорхойлогддог. Полинуклеотидын гинжин дэх пентозууд нь фосфатын холбоо 3-аар холбогддог. "→ 5". Асаалттай Төгсгөл 3"-пентозын OH-бүлэг дэх гинж нь чөлөөтэй хэвээр байна.

Дээд зэрэглэлийн ДНХ-ийн бүтэц - давхар спираль

Шинжлэх ухааны тодорхойлолт хоёрдогч бүтэцДНХ-д хамаарна хамгийн агуу нээлтүүдХХ зууны хүн төрөлхтөн. Биохимич Д.Уотсон ба физикч Ф.Крик 1953 онд тэд ДНХ-ийн бүтэц, хуулбарлах үйл явцын механизмын загварыг санал болгосон. 1962 онд. тэд Нобелийн шагнал хүртсэн.

Энэ түүхийг алдартай хэлбэрээр Жеймс Уотсоны "Давхар мушгиа" номонд дүрсэлсэн байдаг, М.: Мир, 1973. Энэхүү ном нь хамтын ажиллагааны түүхийг инээдэмтэй, зохиолчийн бага зэрэг элэглэлтэйгээр маш сонирхолтой дүрсэлсэн байдаг. чухал үйл явдал, аз жаргалтай "буруутан" нь хоёр залуу эрдэмтэн байв. ДНХ-ийн бүтцийг нээсэн цагаас хойш хүн төрөлхтөн биотехнологи, генийн рекомбинациар дамжуулан уургийн нийлэгжилт (эмнэлгийн үйлдвэрт гормоныг инсулин, эритропоэтин болон бусад олон бодисоор үйлдвэрлэдэг) шинэ чиглэлийг хөгжүүлэх хэрэгслийг хүлээн авсан.

Судалгаа нь ДНХ-ийн бүтцийг нээхэд хувь нэмэр оруулсан Э.Чаргаффа ДНХ-ийн химийн найрлагын талаар. Тэр олж мэдсэн:

Пиримидины суурийн тоо нь пурины суурийн тоотой тэнцүү байна

Тимины хэмжээ нь аденины хэмжээтэй, цитозины хэмжээ нь тэнцүү байна.

A = T G = C

A + G = T + C

A + C = T + G

Энэ харилцааг нэрлэдэг Чаргаффын дүрэм .

ДНХ молекул нь хоёр мушгирсан мушгиа хэсгээс бүрдэнэ. Спираль бүрийн араг яс нь дезоксирибоз ба фосфорын хүчлийн үлдэгдлийн гинж юм. Спиральууд нь үндсэн тэнхлэгтэй зэрэгцэн орших хоёр тэгш бус спираль ховил үүсгэдэг байдлаар чиглэгддэг. Эдгээр ховилууд нь уургаар дүүрсэн байдаг гистонууд.Азотын суурь нь гол тэнхлэгт бараг перпендикуляр мушгиа дотор байрладаг бөгөөд гинжний хооронд нэмэлт хос үүсгэдэг. A...T болон G...C.

Эс тус бүрийн ДНХ молекулын нийт урт нь 3 см хүрдэг.Эсийн диаметр нь дунджаар 10-5 м, ДНХ-ийн диаметр нь ердөө 2 ‣‣‣10-9 м байдаг.

Давхар мушгианы үндсэн параметрүүд:

* диаметр 1.8-2нм,

* Нэг эргэлт нь 10 нуклеотид агуулдаг

* эргэлтийн өндөр ~ 3.4 нм

* хоёр нуклеотидын хоорондох зай 0.34 нм.

Суурь нь гинжний тэнхлэгт перпендикуляр байрладаг.

* Полинуклеотидын гинжин чиглэл нь эсрэг параллель байна

* дезоксирибозын фуранозын цикл хоорондын холболт

фосфорын хүчлийг 3` байрлалаас 5` байрлал руу шилжүүлнэ

хэлхээ бүр.

* Гинжний эхлэл - пентозын гидроксил бүлэг байрлал дээр фосфорждог.

5`, гинжин хэлхээний төгсгөл нь 3` байрлал дахь пентозын чөлөөт гидроксил бүлэг юм.

* ДНХ ба РНХ-д нуклеозидын хэлтэрхийнүүд эсрэг зохицолтой, пурины пиримидины цагираг нь гликозидын холбооны баруун талд байрладаг. Зөвхөн энэ байрлал нь нэмэлт хос үүсэх боломжийг олгодог (нуклеотидын томъёог үзнэ үү)

* Азотын суурийн хооронд гурван төрлийн харилцан үйлчлэл явагдана.

1. "Хөндлөн", хоёр гинжний нэмэлт хосууд оролцдог. Хоёр азотын суурийн (T - A, U - C) хооронд электронуудын "циклик" дамжуулалт явагддаг бөгөөд нэмэлт p-электрон систем үүсдэг бөгөөд энэ нь нэмэлт харилцан үйлчлэлийг бий болгож, азотын суурийг хүсээгүй химийн нөлөөллөөс хамгаалдаг. хооронд Аденин ба тимин хоёрын хооронд устөрөгчийн холбоо, гуанин ба цитозины хооронд гурван устөрөгчийн холбоо үүсдэг.

2. “Босоо” (овоолох), овоолохын улмаас нэг хэлхээний азотын суурь оролцдог. "Стекийн харилцан үйлчлэл" хүртэл байдаг илүүНэмэлт хосуудын харилцан үйлчлэлээс илүү бүтцийг тогтворжуулахад чухал ач холбогдолтой

3. Устай харьцах нь давхар мушгиа орон зайн бүтцийг хадгалахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ нь устай харьцах гадаргууг багасгах хамгийн авсаархан бүтцийг авч, гидрофобик гетероциклик суурийг мушгиа руу чиглүүлдэг.

Нуклеопротейн цогцолборын бүтэц, найрлага

Нуклейн хүчлийг уурагтай холбоход хэд хэдэн төрлийн харилцан үйлчлэл оролцдог.

Электростатик

Устөрөгчийн холбоо

Гидрофобик

Рентген туяаны бүтцийн шинжилгээний үр дүнд үндэслэн компьютерийн загварчлалын тусламжтайгаар ДНХ, рибосом, информацом, вирусын нуклейн хүчлийн гурван хэмжээст бодит загваруудыг бүтээв.

Гистоны ДНХ-ийн уураг нь тодорхой үндсэн шинж чанартай бөгөөд хувьслын өндөр хадгалалтаараа ялгагдана. Лизин/аргинин гэсэн хоёр үндсэн амин хүчлийн харьцаанд үндэслэн тэдгээрийг H1, H2A, H 2B, H3, H4 гэсэн 5 ангилалд хуваадаг.

Нуклеотидууд - ойлголт ба төрөл. "Нуклеотид" ангиллын ангилал, онцлог 2017, 2018 он.

- эдгээр нь гетерополимер молекулуудыг нэгтгэдэг нарийн төвөгтэй мономерууд юм. ДНХ ба РНХ. Чөлөөт нуклеотидууд нь амьдралын дохио, энергийн үйл явцад оролцдог. ДНХ нуклеотид ба РНХ нуклеотид нь нийтлэг бүтцийн төлөвлөгөөтэй боловч пентозын сахарын бүтцээр ялгаатай байдаг. ДНХ нуклеотид нь сахарын дезоксирибозыг ашигладаг бол РНХ нуклеотид нь рибозыг ашигладаг.

Нуклеотидын бүтэц

Нуклеотид бүрийг 3 хэсэгт хувааж болно.

1. Нүүрс ус нь таван гишүүнтэй пентозын сахар (рибоз эсвэл дезоксирибоз) юм.

2. Фосфорын үлдэгдэл (фосфат) нь фосфорын хүчлийн үлдэгдэл юм.

3. Азотын суурь нь олон азотын атом агуулсан нэгдэл юм. Нуклейн хүчлүүд нь зөвхөн 5 төрлийн азотын суурийг ашигладаг: Аденин, Тимин, Гуанин, Цитозин, Урацил. ДНХ-д 4 төрөл байдаг: Аденин, Тимин, Гуанин, Цитозин. Мөн РНХ-д 4 төрөл байдаг: Аденин, Урацил, Гуанин, Цитозин.РНХ-д тиминыг ДНХ-тэй харьцуулахад урацил орлуулж байгааг анзаарахад хялбар байдаг.

Генерал бүтцийн томъёопентоз (рибоза эсвэл дезоксирибоз), молекулууд нь нуклейн хүчлүүдийн "араг яс" -ыг бүрдүүлдэг.

Хэрэв X нь H (X = H) -ээр солигдсон бол дезоксирибонуклеозидыг олж авна; хэрэв X-ийг OH (X = OH) -ээр сольсон бол рибонуклеозидууд гарна. Хэрэв та R-ийн оронд азотын суурь (пурин эсвэл пиримидин) орлуулах юм бол та тодорхой нуклеотид авна.

Пентоз дахь нүүрстөрөгчийн атомуудын байрлалыг 3" ба 5" гэж тэмдэглэх нь чухал юм. Нүүрстөрөгчийн атомуудын дугаарлалт нь дээд хэсэгт байрлах хүчилтөрөгчийн атомаас эхэлж, цагийн зүүний дагуу явагддаг. Сүүлийнх нь нүүрстөрөгчийн атом (5") бөгөөд пентозын цагирагийн гадна байрладаг бөгөөд пентозын "сүүл"-ийг үүсгэдэг гэж хэлж болно. Тиймээс нуклеотидын гинжийг ургуулах үед фермент зөвхөн шинэ нуклеотидыг хавсаргаж чаддаг. нүүрстөрөгчийн 3"-д, өөр ямар ч . Тиймээс нуклеотидын гинжин хэлхээний 5" төгсгөлийг хэзээ ч үргэлжлүүлэх боломжгүй, зөвхөн 3" төгсгөлийг сунгаж болно.

РНХ-ийн нуклеотидыг ДНХ-ийн нуклеотидтой харьцуул.

Энэ дүрслэлд ямар нуклеотид байгааг олж мэдэхийг хичээ.

ATP - чөлөөт нуклеотид

cAMP нь "гогцоо" ATP молекул юм

Нуклеотидын бүтцийн диаграм

ДНХ эсвэл РНХ-ийн гинжийг сунгах чадвартай идэвхжүүлсэн нуклеотид нь "трифосфатын сүүлтэй" гэдгийг анхаарна уу. Чухамхүү энэхүү "эрч хүчээр ханасан" сүүлээрээ тэр одоо байгаа өсөн нэмэгдэж буй нуклейн хүчлийн гинжин хэлхээнд нэгдэж чадна. Фосфатын сүүл нь 5-р нүүрстөрөгч дээр байрладаг тул энэ нүүрстөрөгчийн байрлалыг фосфатууд аль хэдийн эзэлдэг бөгөөд хавсаргах зориулалттай байдаг. Би үүнийг юунд хавсаргах ёстой вэ? Зөвхөн 3"-р байрлал дахь нүүрстөрөгчтэй. Нэгэнт өгөгдсөн нуклеотид нь өөрөө дараагийн нуклеотидын бэхэлгээний бай болж хувирдаг. "Хүлээн авагч тал" нь 3-р байрлал дахь нүүрстөрөгчийг хангаж, "ирж буй тал" нь түүнд наалддаг. фосфатын сүүл нь 5" байрлалд байрладаг. Ерөнхийдөө гинж нь 3" талаас ургадаг.

ДНХ-ийн нуклеотидын гинжин хэлхээний өргөтгөл

Нуклеотидын хоорондох "уртааш" холбоосын улмаас гинжин хэлхээ нь зөвхөн нэг чиглэлд явж болно: 5" ⇒-аас 3", учир нь Шинэ нуклеотидыг зөвхөн гинжний 3" төгсгөлд нэмж болно, гэхдээ 5" төгсгөлд нэмж болохгүй.

Азотын суурийн нэмэлт хөндлөн холбоосоор холбогдсон хос нуклеотидууд

ДНХ-ийн давхар мушгиа хэсэг

ДНХ-ийн хоёр хэлхээ нь эсрэг параллель байгаа шинж тэмдгийг ол.

Давхар ба гурвалсан нэмэлт холбоо бүхий хос нуклеотидыг ол.

Нуклеозидууд нь эргээд элсэн чихрийн үлдэгдлийн С-1 атомтай азотын атомаар холбогддог гетероциклийн хэсэг агуулсан N-гликозидууд юм.

Байгалийн хувьд хамгийн түгээмэл нуклеотидууд нь пурин эсвэл пиримидинуудын β -N-гликозид ба пентозууд - D-рибоз эсвэл D-2-дезоксирибоз юм. Пентозын бүтцээс хамааран биологийн цогц полимерүүдийн молекулуудын мономер болох рибонуклеотид ба дезоксирибонуклеотидуудыг ялгадаг. (полинуклеотид)- РНХ эсвэл ДНХ тус тус.

Нуклеотид дахь фосфатын үлдэгдэл нь ихэвчлэн рибонуклеозидын 2′-, 3′- эсвэл 5′-гидроксилийн бүлгүүдтэй эфирийн холбоо үүсгэдэг; 2′-дезоксинуклеозидын хувьд 3′- эсвэл 5′-гидроксилийн бүлгүүд эфиржсэн байдаг.

Ихэнх нуклеотидууд нь ортофосфорын хүчлийн моноэфирүүд боловч хоёр гидроксил үлдэгдэл нь эфиржсэн нуклеотидын диэстерүүд байдаг - жишээлбэл, циклоденин ба циклогуанин монофосфатууд (cAMP ба cGMP) циклийн нуклеотидууд. Нуклеотидуудаас гадна ортофосфорын хүчлийн эфирүүд (монофосфатууд), пирофосфорын хүчлийн моно- ба диэстерүүд (дифосфатууд, жишээлбэл, аденозин дифосфат), триполифосфорын хүчлийн моноэфирүүд (трифосфатууд, жишээлбэл, аденозин трифосууд) мөн түгээмэл байдаг.

Нэршил

Нуклеотидын үсгийн кодууд

Код	гэсэн үг	Нэмэлт хос
	А	ДНХ дахь T; РНХ дахь U
	C	Г
	Г	C
эсвэл	ДНХ дахь T; РНХ дахь U	А
М	А эсвэл C	К
Р	А эсвэл Г	Ю
В	А эсвэл Т	В
С	C эсвэл Г	С
Ю	C эсвэл Т	Р
К	Г эсвэл Т	М
В	А эсвэл C эсвэл Г	Б
Х	А эсвэл C эсвэл Т	Д
Д	А эсвэл Г эсвэл Т	Х
Б	C эсвэл Г эсвэл Т	В
X эсвэл Н	А эсвэл C эсвэл Г эсвэл T(U)	ямар ч

Хоёр нуклеотидын молекулаас бүрдсэн нэгдлүүдийг нэрлэдэг динуклеотидууд, гурваас - тринуклеотидууд, цөөн тооноос - олигонуклеотидууд, мөн олон хүнээс - полинуклеотидууд, эсвэл нуклейн хүчил.

Нуклеотидын нэрс нь гурав, дөрвөн үсэгтэй стандарт код хэлбэрээр товчилсон үг юм.

Хэрэв товчлол нь "d" жижиг үсгээр эхэлсэн бол (eng. г), энэ нь дезоксирибонуклеотид гэсэн үг; "d" үсэг байхгүй бол рибонуклеотид гэсэн үг. Хэрэв товчлол нь "ts" жижиг үсгээр эхэлсэн бол (eng. в), энэ нь бид нуклеотидын мөчлөгийн хэлбэрийн тухай ярьж байна гэсэн үг юм (жишээлбэл, cAMP).

Товчлолын эхний том үсэг нь тодорхой азотын суурь эсвэл боломжит нуклейн суурийн бүлгийг, хоёр дахь үсэг нь бүтэц дэх фосфорын хүчлийн үлдэгдлийн тоог (M - моно-, D - ди-, T - три-), мөн Гурав дахь том үсэг нь үргэлж F үсэг ("-фосфат"; англи. П).

Цөмийн суурийн Латин, Орос кодууд:

• Т - Т: ДНХ-ийн бактериофагуудад агуулагдах тимин (5-метилуракил) нь РНХ-д урацилын байрыг эзэлдэг;
• U - U: РНХ-д агуулагдах урацил нь ДНХ-д тимины оронд ордог.

Нуклеотидын суурийг тодорхойлох нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн үсгийн кодууд нь Олон улсын цэвэр ба хэрэглээний химийн холбооноос баталсан нэршилтэй тохирч байна (англи гэж товчилсон). IUPAC, IUPAC) болон Олон улсын биохими, молекул биологийн холбоо (Англи)орос, товчилсон - Англи. IUBMB). Хэрэв ДНХ эсвэл РНХ-ийн дарааллыг эрэмбэлэхдээ үндсэн таван (A, C, T, G, U) -аас гадна тодорхой нуклеотидыг тодорхойлох үнэн зөв эсэхэд эргэлзэж байвал латин цагаан толгойн бусад үсгийг ашигладаг. Өгөгдсөн дарааллын байрлалд хамгийн их магадлалтай нуклеотидууд юу байж болох талаар. Үүнтэй ижил нэмэлт үсгүүд нь доройтсон байрлалыг (өөр өөр гомолог дарааллаар давхцдаггүй), жишээлбэл, ПГУ-ын праймеруудын дарааллыг бичихэд ашигладаг.

ДНХ-ийн дараалсан хэсгүүдийн уртыг (ген, сайт, хромосом) эсвэл геномыг бүхэлд нь нуклеотидын хос (bp) эсвэл суурь хосоор (eng. суурь хосууд, товчилсон bp), энэ нь хоёр хосолсон нэмэлт сууриудаас бүрдэх хоёр судалтай нуклейн хүчлийн молекулын үндсэн нэгж гэсэн үг юм.

Биологийн үүрэг

1. Бүх нийтийн эрчим хүчний эх үүсвэр (ATP ба түүний аналогууд).

2. Эдгээр нь эсийн мономер (UDP-глюкоз) -ийг идэвхжүүлэгч ба тээвэрлэгч юм.

6. Эдгээр нь 3′-5′-фосфодиэфирийн холбоогоор холбогдсон нуклейн хүчлүүдийн найрлага дахь мономерууд юм.

Өгүүллэг

Молекулын өмнөх генетикийн хувьд ДНХ-ийн бүтцийн хамгийн жижиг элементийг тодорхойлох тусгай нэр томъёог ашигласан бөгөөд энэ нь аяндаа эсвэл өдөөгдсөн мутацид өртөж болзошгүй юм. хайгуул. Одоо хамгийн жижиг элемент нь нэг нуклеотид (эсвэл нуклеотидын нэг азотын суурь) болохыг харуулсан тул энэ нэр томъёог ашиглахаа больсон. Үзэл баримтлалыг тодорхойлох мутацийн нэгжгэсэн нэр томъёог ашигласан Моутон. Нэг нуклеотид (эсвэл нуклеотидын доторх азотын суурь) солигдсон ч мутаци нь фенотип хэлбэрээр илэрч болох нь одоо батлагдсан тул мутон гэдэг нэр томъёо нь нэг нуклеотидтэй тохирч байна.

"Нуклеотид" нийтлэлийн талаар тойм бичнэ үү.

Тэмдэглэл

бас үзнэ үү

Холбоосууд

• Нуклеотидууд- Зөвлөлтийн агуу нэвтэрхий толь бичгийн нийтлэл.
• IUPAC ба IUBMB нэршлийн дагуу нуклеотидын суурийн үсгийн кодууд (Англи)орос
• онлайн сэтгүүлд

Азотын суурь Нуклеозидууд Нуклеотидууд РНХ ДНХ Аналогууд Вектор төрлүүд

Нуклеотидын шинж чанарыг харуулсан ишлэл

Казакыг дуудаж, байцаасан; Казакын командлагчид энэ боломжийг ашиглан морьдыг эргүүлэн авахыг хүссэн боловч армийн дээд цолыг мэддэг командлагчдын нэг нь штабын генералд мэдэгдэв. Сүүлийн үед армийн штабын байдал маш хурцадмал байна. Ермолов хэдхэн хоногийн өмнө Беннигсенд ирээд довтолгоо хийхийн тулд ерөнхий командлагчийн нөлөөг ашиглахыг түүнээс гуйв.
"Хэрвээ би чамайг танихгүй байсан бол чамайг асууж байгаа зүйлээ хүсэхгүй байна гэж бодох байсан." "Намайг нэг зүйлийг зөвлөхөд Эрхэмсэг дээдэс эсрэгээр нь хийх байх" гэж Беннигсен хариулав.
Илгээсэн эргүүлүүдээр батлагдсан казакуудын тухай мэдээ нь үйл явдлын эцсийн хугацаа болсныг нотолсон юм. Сунгасан утас үсэрч, цаг исгэрч, хонх дуугарч эхлэв. Бүхий л төсөөллийн хүч, оюун ухаан, туршлага, хүмүүсийн мэдлэгийг үл харгалзан Кутузов тусгаар тогтнолд биечлэн тайлан илгээсэн Беннигсений тэмдэглэлийг харгалзан бүх генералуудын илэрхийлсэн ижил хүсэл, бүрэн эрхтний хүслийг харгалзан үзжээ. Казакуудыг нэгтгэсэн нь зайлшгүй хөдөлгөөнийг зогсоож чадахгүй бөгөөд ашиггүй, хор хөнөөлтэй гэж үзсэн зүйлийнхээ талаар тушаал өгсөн - тэр гүйцэтгэсэн баримтыг адислав.

Беннигсений илгээсэн довтолгоо хийх шаардлагатай тухай тэмдэглэл, францчуудын зүүн жигүүрийн нээлттэй байдлын талаархи казакуудын мэдээлэл нь довтолгоонд захиалга өгөх шаардлагатай байгаагийн сүүлчийн шинж тэмдэг байсан бөгөөд 10-р сарын 5-нд довтлохоор төлөвлөжээ.
10-р сарын 4-ний өглөө Кутузов тушаалд гарын үсэг зурав. Тол үүнийг Ермоловт уншиж өгөөд цаашдын захиалгыг хариуцахыг урив.
"За, надад одоо цаг алга" гэж Ермолов хэлээд овоохойноос гарав. Толийн эмхэтгэсэн зан чанар маш сайн байсан. Austerlitz-ийн зан үйлийн нэгэн адил герман хэлээр биш ч гэсэн бичсэн байдаг.
“Die erste Colonne marschiert [Эхний багана (Герман)] энэ тийшээ явна, die zweite Colonne marschiert [хоёр дахь багана (Герман)] энэ тийшээ, тэр тийшээ явна,” гэх мэт. Тэгээд цаасан дээрх эдгээр бүх баганууд тэд ирсэн товлосон цагтаа байрлаж, дайсныг устгав. Бүх зүйл, бүх зан чанарын нэгэн адил төгс бодож боловсруулсан байсан бөгөөд бүх зан чанарын нэгэн адил нэг ч багана цагтаа, байрандаа ирээгүй.
Захиалга шаардлагатай тооны хувь бэлэн болсон үед офицерыг дуудаж, бичиг баримтыг нь гүйцэтгэхээр Ермолов руу илгээв. Залуу морин цэргийн офицер Кутузовын захирагч түүнд өгсөн даалгаврын ач холбогдолд сэтгэл хангалуун, Ермоловын байр руу явав.
"Бид явлаа" гэж Ермолов тушаалаар хариулав. Морин цэргийн офицер Ермоловт байнга очдог генерал дээр очив.
- Үгүй, бас генерал байхгүй.
Морин цэрэг морин дээр суугаад нөгөө рүү явав.
- Үгүй ээ, тэд явсан.
“Би яаж саатсанд хариуцлага хүлээхгүй юм бэ! Ямар ичмээр юм бэ! - гэж офицер бодов. Тэрээр бүхэл бүтэн баазаар аялсан. Зарим нь Ермоловыг бусад генералуудтай хамт хаа нэгтээ явахыг харсан гэж хэлсэн бол зарим нь түүнийг дахин гэртээ байгаа байх гэж хэлэв. Офицер өдрийн хоолоо идэлгүй орой зургаан цаг хүртэл хайсан. Ермолов хаана ч байсангүй, түүнийг хаана байгааг хэн ч мэдэхгүй. Офицер хурдан нэг нөхөртэй зууш идээд Милорадовичтой уулзахаар ахлагч руу буцав. Милорадович бас гэртээ байхгүй байсан ч Милорадович генерал Кикиний бөмбөгөнд байгаа, Ермолов ч бас тэнд байх ёстой гэж хэлэв.
- Энэ хаана байна?
"Тэнд, Ечкинод" гэж казак офицер алс холын газрын эзний байшинг зааж хэлэв.
- Тэнд, гинжин хэлхээний ард ямар байдаг вэ?
- Тэд манай хоёр дэглэмийг гинжин хэлхээнд илгээсэн, одоо тэнд ийм зугаа цэнгэл болж байна, энэ бол гамшиг! Хоёр хөгжим, дуу зохиогчдын гурван найрал дуу.
Офицер гинжний ард Эчкин рүү явав. Алсаас байшин руу ойртож ирэхэд тэрээр цэргийн бүжиглэх найрсаг, хөгжилтэй дууг сонсов.
"Нугад, аа ... нугад!.." - тэр исгэрч, хашгирахыг сонссон, хааяа дууны хашгирах чимээнд живж байв. Офицер эдгээр дуу чимээнээс сэтгэлдээ баяр баясгаланг мэдэрсэн боловч тэр үед түүнд итгэмжлэгдсэн чухал тушаалыг удаан хугацаанд дамжуулаагүйдээ өөрийгөө буруутгахаас айж байв. Аль хэдийн есөн цаг болсон байв. Тэрээр мориноосоо бууж, орос, францчуудын дунд орших том, бүрэн бүтэн байшингийн үүдний танхим, үүдний танхимд оров. Гуанз, хонгилд явган хүмүүс дарс, аяга таваг барин бужигнаж байв. Цонхны доор дууны номнууд байсан. Офицерыг хаалгаар оруулаад тэр гэнэт армийн бүх чухал генералууд, тэр дундаа Ермоловын том биетэй, мэдэгдэхүйц дүр төрхтэй хамт байхыг харав. Бүх генералууд товчгүй өмдтэй, улаан, хөдөлгөөнтэй царайтай, чанга инээж, хагас тойрог хэлбэрээр зогсож байв. Танхимын голд улаан царайтай царайлаг намхан генерал овсгоотой, овсгоотой цохиур хийж байлаа.
- Ха, ха, ха! Тийм ээ, Николай Иванович! ха, ха, ха!..
Офицер энэ мөчид чухал тушаал гарган орж ирснээрээ хоёр дахин буруутай гэдгээ мэдэрч, хүлээхийг хүссэн; гэвч генералуудын нэг нь түүнийг хараад юуны төлөө байсныг мэдээд Ермоловт хэлэв. Ермолов хөмсөг зангидсан царайтай офицер руу гарч, сонссоны дараа түүнд юу ч хэлэлгүй цаасыг нь авав.
-Тэр санамсаргүй явсан гэж бодож байна уу? - Тэр орой нэг штабын нэг нөхөр морин цэргийн офицерт Ермоловын тухай хэлэв. - Эдгээр нь бүгд санаатай зүйл. Коновницыныг унаад өг. Хараач, маргааш ямар эмх замбараагүй болох вэ!

Маргааш нь өглөө эрт ядарсан Кутузов босож, Бурханд залбирч, хувцаслаж, дургүйцсэн тулалдаанд оролцох ёстой гэсэн таагүй ухамсартайгаар сүйх тэргэнд суугаад Леташевкагаас гарав. , Тарутинаас таван милийн ард, урагшлах багануудыг угсрах газар хүртэл. Кутузов морь унаж, унтаж, сэрээд баруун талд нь буун дуу гарч байгаа эсэхийг чагнаж, бүх зүйл эхэлж байна уу? Гэхдээ бүх зүйл чимээгүй хэвээр байв. Чийглэг, үүлэрхэг намрын өглөө дөнгөж эхэлж байлаа. Тарутин руу ойртож байхдаа Кутузов морин цэргүүдийг морин тэрэг явж байсан замын хажуугаар ус руу хөтөлж байгааг анзаарав. Кутузов тэднийг анхааралтай ажиглаж, сүйх тэргийг зогсоож, аль дэглэм гэж асуув. Морин цэргүүд отолтонд хол түрүүлж байх ёстой баганаас байв. "Энэ алдаа байж магадгүй" гэж хуучин ерөнхий командлагч бодов. Гэвч цааш явахад Кутузов явган цэргийн дэглэм, хайрцагт нь буу, будаа, түлээтэй цэргүүд, дотуур өмдтэй байхыг харав. Нэг офицер дуудсан. Офицер нүүх тушаал байхгүй гэж мэдэгдэв.
"Чи яаж чадахгүй байна вэ ..." гэж Кутузов хэлсэн боловч тэр даруй чимээгүй болж, ахлах офицерыг өөрт нь дуудахыг тушаав. Тэргэнцэрээс бууж, толгойгоо доошлуулан, хүндээр амьсгалж, чимээгүй хүлээж, нааш цааш алхав. Хүссэн Жанжин штабын офицер Эйхен гарч ирэхэд Кутузов энэ офицер алдаа гаргасандаа биш, харин уур хилэнгээ илэрхийлэх зохистой субьект байсан тул нил ягаан өнгөтэй болжээ. Өвгөн чичирч, амьсгаадан, уурандаа газар өнхөрч байхдаа орж чадах ууртай байдалд орж, Эйхен рүү дайрч, гараараа заналхийлж, хашгирч, бүдүүлэг хараал урсгав. үгс. Өөр нэг хүн, юунд ч гэмгүй ахмад Брозин ч мөн адил хувь заяаг амсав.

Дэлхий дээрх бүх амьдрал нь цөмд агуулагдах удамшлын мэдээллийн ачаар зохион байгуулалтаа эмх цэгцтэй байлгадаг олон эсээс бүрддэг. Энэ нь өндөр молекулын нарийн төвөгтэй нэгдлүүд - мономер нэгжээс бүрдэх нуклеотидууд - нуклеотидуудаар хадгалагдаж, хэрэгжиж, дамждаг. Нуклейн хүчлүүдийн үүргийг хэт үнэлж болохгүй. Тэдний бүтцийн тогтвортой байдал нь биеийн хэвийн үйл ажиллагааг тодорхойлдог бөгөөд бүтцэд гарсан аливаа хазайлт нь эсийн зохион байгуулалт, физиологийн үйл явцын идэвхжил, эсийн амьдрах чадварыг зайлшгүй өөрчлөхөд хүргэдэг.

Нуклеотидын тухай ойлголт ба түүний шинж чанарууд

РНХ бүр нь жижиг мономер нэгдлүүд болох нуклеотидуудаас бүрддэг. Өөрөөр хэлбэл, нуклеотид нь эсийн амьдралын туршид зайлшгүй шаардлагатай нуклейн хүчил, коэнзим болон бусад олон биологийн нэгдлүүдийг бий болгох барилгын материал юм.

Эдгээр чухал бодисын үндсэн шинж чанарууд нь:

удамшлын шинж чанаруудын талаархи мэдээллийг хадгалах;
. өсөлт, нөхөн үржихүйн хяналтыг хэрэгжүүлэх;
. бодисын солилцоо болон эсэд тохиолддог бусад физиологийн процессуудад оролцох.

Нуклеотидын тухай ярихдаа тэдгээрийн бүтэц, найрлага зэрэг чухал асуудалд анхаарлаа хандуулахгүй байхын аргагүй юм.

Нуклеотид бүр нь:

элсэн чихрийн үлдэгдэл;
. азотын суурь;
. фосфатын бүлэг буюу фосфорын хүчлийн үлдэгдэл.

Бид нуклеотид нь нарийн төвөгтэй органик нэгдэл гэж хэлж болно. Азотын суурийн зүйлийн найрлага, нуклеотидын бүтэц дэх пентозын төрлөөс хамааран нуклейн хүчлийг дараахь байдлаар хуваана.

Дезоксирибонуклеины хүчил буюу ДНХ;
. рибонуклеины хүчил буюу РНХ.

Нуклейн хүчлийн найрлага

Нуклейн хүчлийн хувьд элсэн чихэр нь пентозоор илэрхийлэгддэг. Энэ нь таван нүүрстөрөгчийн элсэн чихэр бөгөөд ДНХ-д дезоксирибоз, РНХ-д рибоз гэж нэрлэгддэг. Пентозын молекул бүр таван нүүрстөрөгчийн атомтай бөгөөд тэдгээрийн дөрөв нь хүчилтөрөгчийн атомтай хамт таван гишүүнтэй цагираг үүсгэдэг бөгөөд тав дахь нь HO-CH2 бүлгийн нэг хэсэг юм.

Пентозын молекул дахь нүүрстөрөгчийн атом бүрийн байрлалыг араб тоогоор (1C´, 2C´, 3C´, 4C´, 5C´) тэмдэглэнэ. Нуклейн хүчлийн молекулаас унших бүх үйл явц нь хатуу чиглэлтэй байдаг тул нүүрстөрөгчийн атомуудын дугаарлалт, тэдгээрийн цагираг дахь байршил нь зөв чиглэлийн нэг төрлийн үзүүлэлт болдог.

Гидроксил бүлэгт фосфорын хүчлийн үлдэгдэл гурав ба тав дахь нүүрстөрөгчийн атомуудад (3C´ ба 5C´) наалддаг. Энэ нь ДНХ ба РНХ-ийн хүчлүүдийн бүлэгт химийн хамаарлыг тодорхойлдог.

Азотын суурь нь чихрийн молекул дахь нүүрстөрөгчийн анхны атом (1C´)-тай холбогддог.

Азотын суурийн зүйлийн найрлага

Азотын суурь дээр суурилсан ДНХ нуклеотидыг дөрвөн төрлөөр төлөөлдөг.

Аденин (A);
. гуанин (G);
. цитозин (C);
. тимин (T).

Эхний хоёр нь пурины ангилалд, сүүлийн хоёр нь пиримидины ангилалд багтдаг. Молекулын жингийн хувьд пурин нь пиримидинээс үргэлж хүнд байдаг.

Азотын суурь дээр суурилсан РНХ нуклеотидууд нь:

Аденин (A);
. гуанин (G);
. цитозин (C);
. урацил (U).

Тимин шиг уракил нь пиримидины суурь юм.

Шинжлэх ухааны уран зохиолд та азотын суурийн өөр тэмдэглэгээг ихэвчлэн олж болно - Латин үсгээр (A, T, C, G, U).

Пурин ба пиримидины химийн бүтцийн талаар илүү дэлгэрэнгүй авч үзье.

Пиримидинууд, тухайлбал цитозин, тимин, урацил нь хоёр азотын атом, дөрвөн нүүрстөрөгчийн атомаас бүрдэж, зургаан гишүүнтэй цагираг үүсгэдэг. Атом бүр 1-ээс 6 хүртэлх өөрийн гэсэн дугаартай.

Пурин (аденин ба гуанин) нь пиримидин ба имидазол эсвэл хоёр гетероциклээс бүрдэнэ. Пурины суурийн молекулыг дөрвөн азотын атом, таван нүүрстөрөгчийн атомаар төлөөлдөг. Атом бүрийг 1-ээс 9 хүртэл дугаарласан.

Азотын суурь ба пентозын үлдэгдэл холилдсоны үр дүнд нуклеозид үүсдэг. Нуклеотид нь нуклеозид ба фосфатын бүлгийн нэгдэл юм.

Фосфодиэфирийн холбоо үүсэх

Нуклеотидууд нь полипептидийн гинжин хэлхээнд хэрхэн холбогдож, нуклейн хүчлийн молекул үүсгэдэг вэ гэсэн асуултыг ойлгох нь чухал юм. Энэ нь фосфодиэфирийн холбоо гэж нэрлэгддэг бодисын улмаас үүсдэг.

Хоёр нуклеотидын харилцан үйлчлэл нь динуклеотид үүсгэдэг. Нэг мономерын фосфатын үлдэгдэл ба нөгөөгийн пентозын гидрокси бүлгийн хооронд фосфодиэфирийн холбоо үүсэх үед шинэ нэгдэл үүсэх нь конденсацын үр дүнд үүсдэг.

Полинуклеотидын нийлэгжилт нь энэ урвалын давтагдах (хэдэн сая удаа) юм. Полинуклеотидын гинж нь чихрийн гурав ба тав дахь нүүрстөрөгчийн (3C´ ба 5C´) хооронд фосфодиэфирийн холбоо үүсэх замаар үүсдэг.

Полинуклеотидын угсралт нь ДНХ полимераза ферментийн оролцоотойгоор явагддаг нарийн төвөгтэй процесс бөгөөд зөвхөн нэг төгсгөлөөс (3´) чөлөөт гидрокси бүлэгтэй гинжний өсөлтийг баталгаажуулдаг.

ДНХ-ийн молекулын бүтэц

ДНХ молекул нь уураг шиг анхдагч, хоёрдогч, гуравдагч бүтэцтэй байж болно.

ДНХ-ийн гинжин хэлхээний нуклеотидын дараалал нь түүний үндсэн нэгийг тодорхойлдог бөгөөд энэ нь устөрөгчийн бондоос үүсдэг бөгөөд үүний үндэс нь нэмэлт байх зарчим юм. Өөрөөр хэлбэл, давхар гинжийг нэгтгэх явцад тодорхой хэв маягийг баримтална: нэг гинжин хэлхээний аденин нөгөөгийн тиминтэй, гуанин нь цитозинтэй тохирч, эсрэгээр. Аденин ба тимин эсвэл гуанин ба цитозины хосууд нь эхнийх нь хоёр, сүүлийн тохиолдолд гурав нь устөрөгчийн бондын улмаас үүсдэг. Нуклеотидын энэхүү холболт нь гинжний хүчтэй холболт, тэдгээрийн хоорондох ижил зайг баталгаажуулдаг.

Нэг ДНХ-ийн хэлхээний нуклеотидын дарааллыг мэдсэнээр хоёр дахь нь нэмэлт эсвэл нэмэлт зарчмыг ашиглан гүйцээж болно.

ДНХ-ийн гуравдагч бүтэц нь нарийн төвөгтэй гурван хэмжээст холбоосын улмаас үүсдэг бөгөөд энэ нь түүний молекулыг илүү нягтаршуулж, жижиг эсийн эзэлхүүнд багтах чадвартай болгодог. Жишээлбэл, гэдэсний савханцарын ДНХ-ийн урт нь 1 мм-ээс их байдаг бол эсийн урт нь 5 микроноос бага байдаг.

ДНХ дахь нуклеотидын тоо, тухайлбал тэдгээрийн тоон харьцаа нь Чергаффын дүрмийг дагаж мөрддөг (пурины суурийн тоо нь пиримидиний суурийн тоотой үргэлж тэнцүү байдаг). Нуклеотидын хоорондох зай нь тэдний молекулын жингийн адил 0.34 нм-тэй тэнцүү тогтмол утга юм.

РНХ молекулын бүтэц

РНХ нь пентоз (энэ тохиолдолд рибоз) ба фосфатын үлдэгдэл хооронд үүссэн нэг полинуклеотидын гинжээр төлөөлдөг. Энэ нь ДНХ-ээс хамаагүй богино урт юм. Нуклеотидын азотын суурийн зүйлийн найрлагад ч ялгаа бий. РНХ-д урацилыг пиримидины суурь тимины оронд хэрэглэдэг. Бие махбодид гүйцэтгэх үүргээс хамааран РНХ нь гурван төрөлтэй байж болно.

Рибосом (рРНХ) - ихэвчлэн 3000-аас 5000 нуклеотид агуулдаг. Шаардлагатай бол бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсэгэс дэх хамгийн чухал үйл явцын нэг болох уургийн биосинтез болох рибосомын идэвхтэй төвийг бүрдүүлэхэд оролцдог.
. Тээвэрлэлт (tRNA) - дунджаар 75-95 нуклеотидаас бүрдэх бөгөөд хүссэн амин хүчлийг рибосом дахь полипептидийн нийлэгжилтийн газар руу шилжүүлдэг. ТРНХ-ийн төрөл бүр (хамгийн багадаа 40) нь мономер эсвэл нуклеотидын өвөрмөц дараалалтай байдаг.
. Мэдээлэл (мРНХ) - нуклеотидын найрлагад маш олон янз байдаг. Удамшлын мэдээллийг ДНХ-ээс рибосом руу шилжүүлж, уургийн молекулын синтезийн матрицын үүрэг гүйцэтгэдэг.

Бие дэх нуклеотидын үүрэг

Эсийн нуклеотидууд нь хэд хэдэн чухал үүргийг гүйцэтгэдэг.

Нуклейн хүчлийн барилгын материал болгон ашигладаг (пурин ба пиримидины цувралын нуклеотидууд);
. эсийн доторх олон бодисын солилцооны үйл явцад оролцох;
. эсийн энергийн гол эх үүсвэр болох ATP-ийн нэг хэсэг юм;
. эс дэх бууруулагч эквивалент (NAD+, NADP+, FAD, FMN) тээвэрлэгчдийн үүрэг гүйцэтгэдэг;
. био зохицуулагчийн үүргийг гүйцэтгэх;
. эсийн гаднах тогтмол синтезийн хоёр дахь элч гэж үзэж болно (жишээлбэл, cAMP эсвэл cGMP).

Нуклеотид нь илүү нарийн төвөгтэй нэгдлүүд болох нуклейн хүчил үүсгэдэг мономер нэгж бөгөөд үүнгүйгээр генетикийн мэдээллийг дамжуулах, хадгалах, нөхөн үржих боломжгүй юм. Чөлөөт нуклеотидууд нь эсийн болон биеийн бүхэлдээ хэвийн үйл ажиллагааг дэмждэг дохиолол, энергийн процесст оролцдог гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм.

Хүний биед байдаг олон тооныорганик нэгдлүүд, үүнгүйгээр хүн бүрийн амьдралыг тэтгэдэг бодисын солилцооны үйл явцын тогтвортой явцыг төсөөлөхийн аргагүй юм. Эдгээр бодисуудын нэг нь нуклеотидууд бөгөөд эдгээр нь мэдээллийн өгөгдөл дамжуулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг нуклеозидын фосфорын эфирүүд юм. химийн урвалэсийн доторх энерги ялгарснаар.

Бие даасан органик нэгжийн хувьд тэдгээр нь бүх нуклейн хүчлүүд болон ихэнх коэнзимүүдийг дүүргэх найрлагыг бүрдүүлдэг. Нуклеозид фосфатууд гэж юу болох, хүний ​​биед ямар үүрэг гүйцэтгэдэг талаар нарийвчлан авч үзье.

Нуклеотид ямар бодисоос бүрддэг вэ? Энэ нь биохимийн шинж чанараараа N-гликозид гэж ангилагддаг, глюкозын молекулууд болон азотын атомтай холбоотой гетероциклийн хэсгүүдийг агуулдаг фосфорын хүчил ба нуклеозидын бүлэгт хамаарах маш эфир юм.

Байгальд хамгийн түгээмэл нуклеотидууд нь ДНХ юм.

Үүнээс гадна тэд бас ялгадаг органик бодисижил төстэй бүтцийн шинж чанартай: рибонуклеотидууд, түүнчлэн дезоксирибонуклеотидууд. Эдгээр нь бүгд нарийн төвөгтэй бүтэцтэй полимер төрлийн биологийн бодисуудад хамаарах мономер молекулууд юм.

Тэдгээрээс хамгийн энгийн бичил биетэн, вируст халдвараас эхлээд хүний ​​бие хүртэл бүх амьд амьтны РНХ, ДНХ үүсдэг.

Фосфорын молекулын бүтцийн үлдэгдэл нь нуклеозидын фосфатуудын дунд хоёр, гурав, зарим тохиолдолд таван гидроксил бүлэгтэй эфирийн холбоо үүсгэдэг. Бараг бүх нуклеотидууд нь ортофосфорын хүчлийн үлдэгдэлээс үүсдэг зайлшгүй шаардлагатай бодисууд тул тэдгээрийн холбоо нь тогтвортой бөгөөд дотоод болон гадаад орчны тааламжгүй хүчин зүйлийн нөлөөн дор задардаггүй.

Анхаар!Нуклеотидын бүтэц нь үргэлж нарийн төвөгтэй бөгөөд моноэфир дээр суурилдаг. Стресс хүчин зүйлийн нөлөөн дор нуклеотидын дараалал өөрчлөгдөж болно.

Биологийн үүрэг

Амьд организмын бүх үйл явцын явцад нуклеотидын нөлөөг эрдэмтэд судалдаг. молекулын бүтэцэсийн доторх орон зай.

Дэлхийн өнцөг булан бүрээс ирсэн эрдэмтдийн олон жилийн ажлын үр дүнд үндэслэн олж авсан лабораторийн үр дүнд үндэслэн нуклеозид фосфатын дараахь үүргийг ялгаж үздэг.

• амин чухал энергийн бүх нийтийн эх үүсвэр бөгөөд үүний ачаар эсүүд тэжээгдэж, үүний дагуу хадгалагддаг хэвийн үйл ажиллагаадотоод эрхтнүүд, биологийн шингэн, хучуур эдийн бүрхэвч, судасны системийг бүрдүүлдэг эдүүд;
• Эдгээр нь ямар ч төрлийн эсэд глюкозын мономеруудыг зөөвөрлдөг (энэ нь нүүрс усны солилцооны нэг хэлбэр бөгөөд элсэн чихэр нь хоол боловсруулах ферментийн нөлөөн дор глюкоз болж хувирдаг бөгөөд энэ нь нуклеозидын фосфатуудын хамт биеийн өнцөг булан бүрт дамждаг. );
• коэнзимийн үүргийг гүйцэтгэдэг (эсийг шим тэжээлээр хангахад тусалдаг витамин, эрдэс бодисын нэгдлүүд);
• нарийн төвөгтэй ба циклик мононуклеотидууд нь цусны урсгалтай хамт тархдаг дааврын биологийн дамжуулагч бөгөөд мэдрэлийн импульсийн нөлөөг сайжруулдаг;
• нойр булчирхайн эд эсээс үүссэн хоол боловсруулах ферментийн үйл ажиллагааг аллостерик байдлаар зохицуулдаг.

Нуклеотидууд нь нуклейн хүчлүүдийн нэг хэсэг юм. Тэдгээр нь гурав ба таван фосфодиэфирийн бондоор холбогддог. Амьдралаа молекул биологийн шинжлэх ухаанд зориулсан генетикч, эрдэмтэд нуклеозидын фосфатын лабораторийн судалгааг үргэлжлүүлж байгаа тул жил бүр дэлхий нийт нуклеотидын шинж чанарын талаар илүү сонирхолтой зүйлийг мэдэж авдаг.

Нуклеотидын дараалал нь ДНХ-ийн бүтцэд амин хүчлүүдийн байршлын генетикийн тэнцвэр ба тэнцвэрийн нэг төрөл бөгөөд нуклейн хүчлийн найрлага дахь эфирийн үлдэгдлийг байрлуулах өвөрмөц дараалал юм.

Шинжилгээнд зориулж сонгосон биологийн материалыг дарааллын уламжлалт аргыг ашиглан тодорхойлно.

Т - тимин;

А - аденин;

G - гуанин;

C - цитозин;

R – гуанин ба пурины суурьтай нийлмэл GA аденин;

Y – ТС пиримидины нэгдлүүд;

K – кето бүлэг агуулсан GT нуклеотидууд;

M - амин бүлэгт багтсан АС;

S - гурван устөрөгчийн нэгдлээр ялгагдах хүчирхэг GC;

W - AT нь тогтворгүй бөгөөд зөвхөн хоёр устөрөгчийн холбоо үүсгэдэг.

Нуклеотидын дараалал өөрчлөгдөж болох бөгөөд эфирийн нэгдлүүдийн дараалал тодорхойгүй, ач холбогдолгүй эсвэл анхан шатны судалгааны үр дүн гарсан тохиолдолд латин үсгээр тэмдэглэсэн байх шаардлагатай.

Нуклеозид фосфатын хамгийн олон тооны хувилбар ба хослолууд нь ДНХ-ийн шинж чанар юм. РНХ-ийн эфирийн нэгдлүүдийг бичихэд A,C,G,U тэмдэгтүүд хангалттай.Сүүлийн үсгийн тэмдэглэгээ нь зөвхөн РНХ-д байдаг уридин бодис юм. Бэлгэдлийн тэмдэглэгээний дарааллыг үргэлж хоосон зайгүйгээр бичдэг.

Ашигтай видео: нуклейн хүчил (ДНХ ба РНХ)

ДНХ-д хэдэн нуклеотид байдаг

Бидний ярьж буй зүйлийг аль болох нарийвчлан ойлгохын тулд та ДНХ-ийн талаар тодорхой ойлголттой байх ёстой. Энэ нь сунасан хэлбэртэй, бүтцийн элементүүд, тухайлбал нуклеозид фосфатуудаас бүрддэг тусдаа төрлийн молекулууд юм. ДНХ-д хэдэн нуклеотид байдаг вэ? ДНХ-ийн нэг хэсэг болох ийм төрлийн 4 төрлийн эфирийн нэгдлүүд байдаг. Эдгээр нь аденин, тимин, цитозин, гуанин юм. Тэд бүгд нэг гинжийг бүрдүүлдэг бөгөөд үүнээс ДНХ-ийн молекулын бүтэц үүсдэг.

ДНХ-ийн бүтцийг анх 1953 онд Америкийн эрдэмтэн Фрэнсис Крик, Жеймс Ватсон нар тайлж байжээ. Дезоксирибонуклеины хүчлийн нэг молекул нь нуклеозид фосфатын хоёр гинжийг агуулдаг. Тэдгээрийг тэнхлэгийнхээ эргэн тойронд эргэлдэж буй спираль шиг харагдахаар байрлуулсан.

Анхаар!ДНХ дахь нуклеотидын тоо тогтмол бөгөөд зөвхөн дөрвөн төрлөөр хязгаарлагддаг - энэхүү нээлт нь хүн төрөлхтнийг хүний ​​генетикийн кодыг бүрэн тайлахад ойртуулсан юм.

Энэ тохиолдолд молекулын бүтэц нь нэг чухал шинж чанартай байдаг. Бүх нуклеотидын гинж нь нэмэлт шинж чанартай байдаг. Энэ нь зөвхөн тодорхой төрлийн эфирийн нэгдлүүдийг бие биенийхээ эсрэг байрлуулна гэсэн үг юм.Аденин нь үргэлж тиминий эсрэг байрладаг гэдгийг мэддэг. Цитозины эсрэг талд гуанинаас өөр бодис олдохгүй. Ийм хос нуклеотид нь нэмэлт байх зарчмыг бүрдүүлдэг бөгөөд салшгүй байдаг.

Жин ба урт

Математикийн нарийн төвөгтэй тооцоолол, лабораторийн судалгааны тусламжтайгаар эрдэмтэд дезоксирибонуклеины хүчлийн молекулын бүтцийг бүрдүүлдэг эфирийн нэгдлүүдийн яг физик, биологийн шинж чанарыг тогтоож чадсан.

Нэг полипептидийн гинжин хэлхээнд амин хүчлүүдээс бүрдэх нэг эсийн доторх үлдэгдлийн уртасгасан урт нь 3.5 ангстром байдаг нь мэдэгдэж байна. Нэг молекулын үлдэгдлийн дундаж масс 110 аму байна.

Нэмж дурдахад нуклеотидын төрлийн мономерууд тусгаарлагдсан байдаг бөгөөд тэдгээр нь зөвхөн амин хүчлээс үүсдэг төдийгүй эфирийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй байдаг. Эдгээр нь ДНХ ба РНХ-ийн мономерууд юм. Тэдний шугаман уртыг нуклейн хүчлийн дотор шууд хэмждэг бөгөөд хамгийн багадаа 3.4 ангстром байна. Нэг нуклеозид фосфатын молекул жин 345 аму дотор байна. Эдгээр нь практикт хэрэглэгддэг анхны өгөгдөл юм лабораторийн ажилтуршилт, генетикийн судалгаа болон бусад шинжлэх ухааны үйл ажиллагаанд зориулагдсан.

Эмнэлгийн тэмдэглэгээ

Генетик нь шинжлэх ухааны хувьд хүн болон бусад амьд биетүүдийн ДНХ-ийн бүтцийг судлаагүй тэр үед хөгжиж ирсэн. молекулын түвшин. Тиймээс молекулын өмнөх генетикийн үед нуклеотидын холбоог ДНХ молекулын бүтцийн хамгийн жижиг элемент гэж тодорхойлсон. Өмнө нь ч, одоо ч энэ төрлийн зайлшгүй шаардлагатай бодисуудад өртөж байсан. Энэ нь аяндаа эсвэл өдөөгдсөн байж болох тул гэмтсэн бүтэцтэй нуклеозид фосфатыг тодорхойлоход "recon" гэсэн нэр томъёог ашигладаг.

Нуклеотидын бондын азотын нэгдлүүдийн мутаци үүсэх тухай ойлголтыг тодорхойлохын тулд "моутон" гэсэн нэр томъёог ашигладаг. Эдгээр тэмдэглэгээ нь лабораторийн ажилд илүү их эрэлт хэрэгцээтэй байдаг биологийн материал. Эдгээрийг ДНХ-ийн молекулын бүтэц, удамшлын мэдээллийг дамжуулах арга зам, түүнийг кодлох арга, хоёр бэлгийн хавьтагчийн генетикийн чадавхийг нэгтгэсний үр дүнд олж авсан генийн боломжит хослолыг судалдаг генетикийн эрдэмтэд ашигладаг.

-тай холбоотой