Нуклеин қышқылдары

Home » Рефераттар » Нуклеин қышқылдары
Рефераттар Комментариев нет

dnk-22Нуклеин қышқылдары мономерлері нуклеотид болып табылатын тұрақсыз биополимерлер. Нуклеотид үш әр түрлі заттар типінен: азотты. негіз, бескөміртекті цанттар жөне фосфор цышцылының цалдыцтарынан тұрады. Нуклеин қышқылдардың екі-ақ түрі: ДНҚ және РНҚ бар. Жасушада осы екі нуклеин қышқылдарынан басқа бір ғана нуклеотидтен тұратын энергиялық заттар қызмет атқарады. Негізгі энергетикалық нуклеотид — бұл АТФ. Ағза үшін құрылысы бойынша ең күрделі және ең маңыздысы ДНҚ болып табылады.

ДНҚ молекуласының құрылымы. ДНҚ қос шиыршықты бо-лып келеді, оның жіптері бірінен-бірі және жалпы осі айналасында оңға қарай бұралған. Демек,      жалғыз молекула ретіндегі ДНҚ екі тізбектен немесе жіптен тұрады. Т о,з4 нм Нуклеотидтердің бір тізбекте қосылуы бір нуклеотидтің дезокси-рибозасы мен екінші нуклеотидтің фосфор қышқылы арасында өтеді. Соның нәтижесінде полимерлі тізбек түзіледі. Әрбір тізбектің азотты негіздер нуклеотидтері шиыршық ішінен қарайды. Олар қос з,4 вм шиыршықты ДНҚ молекуласының қарама-қарсы екінші тізбегінің азот-ты негіздерімен байланысады. Ал дезоксирибоза және фосфор қышқылы цантфосфатты арцау немесе цантфосфатты көпірше деп аталатын қосылыс түзеді. Қантфосфатты көпіршенің бір тізбегінің ішкі байланысы — ковалентті полярлы байланыс. Ол дезоксирибозаның көміртек және фосфор қышқылының атомдары арасында оттегі арқылы түзіледі. Сондықтан байланыстың бұл типі көбінесе фосфодиэфирлі және неліктен екені түсініксіз пептидті байланыс деп аталады.

Яғни, (Нуклеин қышқылдары) ДНҚ қантфосфатты көпірше сыртқа қарай, ал азотты негіз-дер ішке қарай қараған қос шиыршық болып келеді. ДНҚ тізбектері арасында сутектік байланыс пайда болады. Сонымен бірге нуклеотид-тердің азотты негіздері тек қана қатаң белгіленген жүйеде сутектік байланыс түзе алады. Бұл ерекшелік «бірін-бірі толыцтыру ережесі (комплементарлы)» деп аталады. ДНҚ молекуласының қарама-қарсы тізбектері бірін-бірі толыцтырушы тізбектер (комплемен-тарлы) деп аталады. Сондықтан «АТ» және «ГЦ» бірін-бірі толықтыратын жұптар туралы көбірек сөз болады. Сонымен бірге ГЦ арасында әрқашан цштік сутектік байланыс пайда болып, АТ арасында цос сутектік байланыс пайда болады.

Қалыпты ДНҚ оңға қарай бұралады. Шиыршықтың бір орамы шиыршыц цадамы деп аталады. Әрбір айналымда немесе қадам 10 жұп нуклеотидтер цамтылады. Бірін-бірі толықтыратын ну-клеотидтер жұбының арақашықтығы 0,34 нм. Осыған сәйкес орам аралықтарының арақашықтығы 3,4 нм-ға тең. Шиыршықтың ені шамамен 2 нм. ДНҚ ұзындығы нуклеотидтердің санына тәуелді. Ағза түріне байланысты ДНҚ мономерлерінің саны күшті өзгереді. Мәселен, ұсақ вирустардың саны — 5100. Ішек таяқшасы бактерия-сында — 4 000 000. Адамда, гаплоидтыц жиынтыцта (23 хромосома), орташа есеппен 2 900 000 000 немесе 3 • 109 жұп негіздер болады.

ДНҚ молекуласының мұндай ұзындығы бір микроскопиялық жасушаның ішіне ешқашан да сыймайтыны айқын. ДНҚ хромосомаларда құрысып «аса шиыршыцтанган» күйде болады. Оңайлатып айтқанда мұны шарғыға немесе домалатып оралған жіпке ұқсатамыз. Нуклеин қышқылдарының био-синтезі матрицалык қағида бой-Ата-енелік ынша жүзеге асады. Жалпы ма-трица дегеніміз — кез келген мөлшерде көшірме алуға болатын зерзат.

ДНҚ рөлі. ДНҚ тұқымқуалаушылық ақпаратты сақтап келесі ұрпаққа береді. Қазір матрицаға синоним ретінде «ксерокс» сөзі алынуда. Ксерокөшірмелеу кезінде қағаз парағындағы бейне (мәтін) матрица болып есептеледі. Сонымен үдеріс матрица болып аталуы үшін матрица — көшіру үдерісін жүзеге асыратын негіз болуы қажет. Репликация (көшірмелеу). Матрицалық синтез реакциялары мысалдарының бірі — реплика-ция үдерісі — өздігінен көшірмелену немесе ДНҚ-ның екі еселенуі. ДНҚ-ның жаңа молекулаларының синтезі кезінде ескі «аналық» молекулалар қызмет атқарады. Жаңадан түзілетін жасу-шаларда — еншілес жасушаларда да 46 хромосомалар қатынасады. Олар қайдан пайда болады? — деген сұрақ туындайды. Өйткені адам ағзасы хромосомаларды бір-ақ рет — аталықтың сперматозоиды аналықтың жұмыртқажасушасын ұрықтандырғанда алады. Сол кез-де ұрықтың алғашқы жасушасы — зигота — 23 аталық хромосомалар және 23 аналық хромосомаларды алады. Ал бұдан кейін барлық келесі жасушалар құрамында аталық және аналық хромосомалардың көшірмесі болады. Бұл — репликация нәтижесі.

Қосшиыршықты өрімді тарқата бастаған ферменттер ДНҚ моле-куласын бойлай, одан әрі жылжиды да, оның соңынан ДНҚ — поли-мераза жаңа тізбек синтездейді. Бұл үдеріс шындығында өте күрделі және оған өте көп ферменттер қатысады. Репликация соңына қарай барлық хромосомалар (ДНҚ молекулалары) бірін-бірі дәлме-дәл көшірмелеп, екі данадан жасуша ядросында болады. Бұл үдерісте ДНҚ-ның «аналық» немесе «ескі» тізбегі матрица болып табылады. Ал оның көшірмесі «жаңа» немесе «еншілес» тізбек.

Сонымен, жасуша бөлінген соң түзілген жасушалардың әрқайсысы ДНҚ молекуласының бір тізбегі «ескі», екіншісі «жаңа» және келесі бөлінуге дейін осылай бола беретін хромосома алады. Репликацияның (көшірмелеудің) бұл амалы полуконсервативті, яғни қазақша аударғанда «жартылай сақталу» көшірмелеу деп аталады. Табиғатта көшірмелеудің басңа амалы болмайды. Яғни барлық жасушалардың ДНҚ жасушаларының бәрі жартылай сақталу амалымен екі еселенеді.

РНҚ құрылымы. (Нуклеин қышқылдары) РНҚ — рибонуклеин қышқылы. ДНҚ-дағы сияқ-ты РНҚ мономері нуклеотид болып табылады. РНҚ-ның барлық нуклеотидінде фосфор қышқылының қалдығы жене рибоза көмірсуы болады. Ең алдымен, ДНҚ және РНҚ нуклеотидтері көмірсулар типі бойынша ажыратылады (әрине, фосфор қышқылы бірдей). Дезоксирибозадан рибозаның айырмашылығы — бір атом оттегінің болмауы.

РНҚ құрамында азотты негіздер: А, У, Г, Ц болады. ДНҚ-мен салыстырғанда РНҚ-да урацил болады және ешқашан тимин бол-майды.

ДНҚ және РНҚ-ның тағы бір маңызды айырмашылығы бар. РНҚ біртізбекті молекула түрінде ғана болады (17-сурет).

РНҚ-ның үш типі бар. Олардың барлығы әр түрлі құрылымда болады және әр түрлі қызмет атқарады.

Біз ДНҚ жаңа молекулаларының еншілес жасушаларда қайдан пайда болатынын білеміз. Бұл репликация нәтижесі. Ал РНҚ-ның жаңа молекулалары қайдан алынады? РНҚ молекулала-рының барлығы ДНҚ матрицасының бетінде түзілетін болып шықты. ДНҚ молекуласының үлкен бөлігі құрамында тццымцуалау ацпараты болады. Тұқымқуалау ақпараты — бұл тап осы ағза нәруыздарының барлығындағы аминқышқыл ретін көрсетеді. Яғни ДНҚ-ның қызмет атқаратын (код жазатын) үлкен бөлігінде нәруыздар аминқышқылдарының реті жазылған. Алайда ДНҚ молекуласының шағын бөлігі аминқышқылдың ретін жазбайды, онда РНҚ нуклеотидтерінің реті жазылады. РНҚ нуклеотидтерінің реті жазылған ДНҚ молекуласының бөлігі ядрошықты цйымдастыру деп аталады. Сөйтіп, эукариот ДНҚ хромосомалар құрамындағы ядрода болады. Прокариоттарда ДНҚ цитоплазмада бір сақиналы молекула түрінде жүзеді.

Ең ірі молекулалар — рибосомалық РНҚ, қысқаша рРНҚ. Рибосомалар — бүкіл тірі жасушаларға тән органоидтар. Атап айтқанда, рибосомалар аминқышқылдарды озара қосып, ағзаның нәруыздарын синтездейді.

Молшері жағынан екінші молекулалар ақпараттық немесе матрицалық (а-РНҚ немесе м-РНҚ) молекулалар болып табылады. РНҚ-ның бұл түрі нәруыз кодын жазатын ДНҚ болігін кошірмелейді, яғни аРНҚ тццымцуалау ацпаратын ДНҚ-мен рибосомаға, цитоплазмаға немесе эндоплазмалық торға дейін жеткізу үшін көшірмелейді.

Мөлшері жөнінен ең шағын молекулалар тасымал т-РНҚ болып табылады. Олар көзге «жоңышқа жапырақтары» түрінде көрінеді. Олардың міндеті рибосомаға аминқышқылдарды өкеліп, нәруызда қосылыс түзетіндей ретте орналастыру. Яғни т- (РНҚ «құрылыс топтамаларын» нәруыз синтезінің орнына жеткізіп, оларды қажетті реттілікте орналастырады (17-Б-сурет).

АТФ энергетикалық нуклеотид. АТФ — бұл аденозинтрифосфор қышқылы, дара нуклеотид. Ол РНҚ тізбегіндегі нуклеотидтерге ұқсас. Оның құрамына рибозаның (РНҚ-дағы сияқты) бескөмірсулы қант және адениннің азотты негізі кіреді. АТФ-да рибозаға бір фос-фор қышқылының орнына бірінен соң бірі үш фосфор қалдықтары қосылады. Сондықтан «трифосфат» аталған. АТФ жасушада энергия-ны негізгі биологиялыц жинацтаушы цызметін атцарады. Сендер химия оқыту жүйесінен энергияға қатысты барлық реакциялардың екі түрге бөлінетінін білесіңдер. Бірінші қолдану барысында энер-гия сыртқы ортадан сіңіріледі. Егер қажетті энергия жоқ болса, онда мұндай реакцияның жүрмеуі де мүмкін. Оған нәруыздар биосинтезінің реакциясы, ДНҚ репликациясы немесе АТФ синтезі мысал бола алады. Екінші қолдану барысында энергия бөлінеді. Тағам қорытылған кезде ағзалық заттың ыдырауы немесе ағзадан тыс жану реакцияларында болуы мүмкін. Сондай-ақ энергия болу реакциясы және энергияның шығындалуын талап ететін реакциялар бір мезгілде жасушаларда отеді. Мұның үстіне бір ағзада жүздеген және мыңдаған сол немесе басқа реакциялар жарыса жүреді. Тірі жүйе алдында керек қылған жерге бөлініп жатқан энергияны қалай «алып» және жинақтау міндеті тұрады. Бұл «энергияны жинақтаушы» қызметін АТФ молекуласы орындай алады. Негізінен қойылған міндетті орындауда фосфор қалдықтары арасындағы макроэргиялык байланыстар атқарады. Тірі жүйедегі энергияның жетімсіздігі кезінде АТФ алдымен АДФ-ға (аденозиндифосфат) оңай өтіп, соңынан АМФ-ға (аденозиномонофосфат) өтеді. Бұл кезде ағзаға қажетті энергия бөлінеді де, ол тіршілік үдерістеріне: биосинтез, бұлшықеттің жиырылуы, денені жылытуға пайдаланы-лады. Егер де жасушада энергия пайда болса, онда кері үдеріске оңай өтеді. АМФ күйінен АДФ күйі қалпына келіп, бұдан соң АТФ күйі қайтадан қалпына келеді.

Тақырып бойынша қорытынды

  1. Нуклеин қышқылдары — бұл мономерлері нуклеотид болып табылатын тұрақсыз биополимерлер. Нуклеотид әр түрлі үш зат тип-терінен: азотты негіздерден, бес көміртекті қанттардан және фосфор қышқылының қалдығынан тұрады.
  2. Нуклеотидтің әрқайсысында ДНҚ дезоксирибозасы жөне фос-фор қышқылы бірдей. Демек нуклеотидтер бірінен-бірі тек ңана азот-ты негіздермен өзгеше корінеді. ДНҚ құрамында азотты негіздердің торт түрі: А, Т, Г, Ц бар төрт типтен тұрады. Азотты негіздердің екі типі: бір сақиналы пиримидиндер — цитозин, тимин, урацил; және қоссақиналы пуриндер — аденин, гуанин бар.
  3. ДНҚ екі тізбектен тұрады. Бір тізбек ішінде қант жөне фосфор кершілес нуклеотидтермен фосфодиэфирлі байланыспен (ковалентті полярлы байланыс) қосылыс түзеді. Тізбектер арасындағы байланыс — сутекті байланыс. Азотты негіздер бірін-бірі толықтыратын нуклео-тидтерге: А=Т — сутектік қосбайланысқа, Г = Ц — сутектік үштік бай-ланысқа қосылады. Сол үшін ДНҚ қосшиыршықты молекуласының қарама-қарсы тізбегі бірін-бірі толықтыратын тізбек деп аталады. ДНҚ ені — 2 нм, бір тізбек нуклеотидтері арасындағы аралық арақашықтық — 0,34 нм, шиыршықтың бір қадамы — 3,4 нм немесе нуклеотидтердің 10 жұбы. Әр түрлі ағзаларда ДНҚ молекуласының ұзындығы әр түрлі, алайда жасуша ядросына сыяды. ДНҚ аса бұратылған күйде және нәруыздармен химиялық байланыста болады.
  4. Нәруыздар жөне ДНҚ биосинтезінің үдерісі матрицалық цагида бойынша жүзеге асады. Матрица — негіз, одан көшірме жасайды.
  5. Жасушада ДНҚ-дан басқа РНҚ — рибонуклеин қышқылы бо-лады. ДНҚ тұқымқуалау ақпаратын сақтайды. РНҚ-ның үш түрі нәруыздар синтезін қамтамасыз етеді.
  6. АТФ — энергияның әмбебап биологиялық жинақтаушы рөлін атқаратын энергетикалық нуклеотид. АТФ молекуласы қоректену үдерісі барысында түзілетін энергияны сақтамалап, оны жасушаның тіршіліктік үдерісіне береді.

 

 

 

LEAVE A COMMENT

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.