Дезоксирибонуклеиновая кислота

Рибонуклеиновая кислота

Состоят из 1 полинуклеотидной цепи (ПНЦ). Азотистое основание в РНК – аденин, гуанин, урацил, цитозин. Углевод представлен рибозой. Различают несколько видов РНК.

тРНК – их биороль заключается в транспорте аминокислот на рибосому к месту синтеза белка, Молекулярная масса = 30 000 Дальтон, включает в свой состав 70-80 нуклеотидов. На долю тРНК приходится около 15% всего запаса РНК клетки. В тРНК содержится большое количество еновых нуклуотидов. Между комплиментарными нуклеотидами возникают водородные связи и формируется вторичная структура тРНК. На ней 2 важных участка: на средней петле-антикодон – комплиментарный кодонам иРНК, на открытом конце – акцепторный к которому присоединяется аминокислота. Для каждой АК своя тРНК.

тРНК имеет и 3-ю структуру, которая представляет собой компактное наложение петель друг на друга.

С изучением РНК связывают работы Холи и Рич.

Различают изоакацепторный тРНК, которые отлитчаются одним нуклеотидом в антикодоне, но переносят одну и ту же аминокислоту.

рРНК на их долю приходится до 80% всей РНК клетки. Локализована в рибосомах и обеспечивает биосинтез белка. Рибосома человека имеет молекулярную массу 80S (большая 60S (5S, 5-8S, 25S), а малая 40S (18S). Вторичная структура рРНК представляет компактную укладку формирующую каркас большой и малой субъединицы, соединяясь с белками.

иРНК На ее долю приходится около3% РНК, она имеет большую молекулярную массу 10⁶ Дальтон. В первичной структуре иРНК представлены прежде всего кодоны среди которых различают инициирующие (на А), терминирующие (на У) и определяющие порядок аминокислот в синтезируемом белке. Кроме кодонов имеется «шапочка» и полиадениловый хвост. Этот хвост играет защитную роль, шапочка нужна для связывания с малой субъединицей рибосомы в начале синтеза белка

Дезоксирибонуклеиновая кислота

Химический состав: азотистые основания( А,Г,Т,Ц), углевод - дезоксирибоза. Биороль: хранение генетической информации. В отличии от РНК в ДНК две ПНЦ. Молекулярная масса: 10⁹. ПНЦ объединяются по принципу комплиментарности, эти принципы впервые были сформулированы в 1939 году.

«правила Чаргафа»:

1. Количество остатков аденина = количеству остатков тимина. Количество Г=Ц
2. Сумма пуриновых оснований (А+Г) равна сумме пиримидиновых (Т+Ц)
3. Количество оснований с аминогруппой равно количеству оснований с кетогруппой в комплиментарных позициях. Г+Т = А+Ц
4. Для всех видов ДНК существует коэффициент видовой специфичности – отношение Г+Ц/А+Г<1

На основании этих правил Уотсон и Крик создали модель структуры ДНК, согласно которой в молекуле ДНК две ПНЦ располагаются антипараллельно и соединяются водородными связями между комплиментарными азотистыми основаниями А=Т (2 Н-связи), Г=Ц (3 Н-связи).

Вторичная структура это правозакрученная двойная спираль в одном витке 10 пар нуклеотидов, а шаг спирали 3,4 нм. Кроме такой формы в фагах присутствует Z(зигзагообразная) и кольцевая.

Для ДНК характерна более компактная укладка в виде суперспирали. ДНК формирует над молекулярную структуру объединяясь с ядерными белками. Формируя полинуклеосомы.

Свойства ДНК: Вязкие растворы с двойным лучепреломлением, поглощают УФ в интервале 260-280 нм. Возможна денатурация ДНК под действием концентрированных растворов кислот, мочевину, физических факторов, происходит разрыв водородных связей и расхождение молекул ДНК. Денатурация может носить обратимый характер и переходить в реактивацию – восстановление водородных связей и структуры ДНК после удаления денатурирующего фактора. При ренактивации возможно явление гибридизации – объединение комплиментарных молекул ДНК из разных организмов и если эти комплиментарны то может произойти присоединение цепочек разных ДНК. Возможна гибридизация нитей ДНК+РНК.

ОБМЕН НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ.

Переваривание.

Содержится в мясе, икре, дрожжах. Поджелудочная железа выделяет ферменты: РНК-аза, ДНК-аза, которые деполимеризуют их до нуклеотидов. В кишечном соке содержатся: фосфатазы, нуклеотидазы, нуклезидазы, эстарызы. Всасываться могут нуклеозиды и азотистые основания.Тканевой распад абсолютно идентичен. Углеводы и фосфорная кислота используются стандартно, а азотистые основания подвергаются распаду до конечных продуктов: пуриновые – мочевая кислота, пиримидиновые – моченивина. Распад пуриновых нуклеодидов происходит путем гидролитического дезаминииования без разрыва пуринового кольца

В организме окисление пуриновых оснований происходит не в свободном витде, а в составе нуклеозидов.

У взрослого 0,5-1,5 г в сутки мочевой к-ты, азото мочевой кислоты = 3,5% всего выводимого азота, у детей относительная доле мочевой кислоты на ее азот до 8,5%. В крови мочевой кислоты 0,1-0,3(0,4) моль/л, у детей до 0,47 ммоль/л.Мочевая кислота является антиоксидантом в детском возрасте стимулирует ЦНС. В организме мочевая кислота может присутствовать в свободной форме (плохо растворима в воде) и в виде солей (лучше растворима).

Повышение концентрации мочевой кислоты носит название гиперурекимия. На ее фоне могут развиваться подагра при которой кристаллы мочевой кислоты откладывается в околосуставных тканей. Почечно-каменная болезнь при которой кристаллы мочевой кислоты формирую камни.

К нарушением распада пуриновых оснований относят некоторые иммунодефициты. При отсутствии аденозиндезаминазы нарушаются функции Т и В – лимфоцитов, а отсутствии нуклеазидфосфорилазы В-имунодефицит.

Для уменьшения гиперурекимии используют препараты (аллопуринол) – аналоги пуриновых оснований, которые угнетают ксантиноксидазу и блокируют образование мочевой кислоты.