4.2.1. Pangunahing istraktura ng mga nucleic acid tinawag pagkakasunud-sunod ng mga mononucleotides sa isang DNA o RNA chain . Ang pangunahing istruktura ng mga nucleic acid ay pinatatag ng 3",5"-phosphodiester bond. Ang mga bono na ito ay nabuo sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng hydroxyl group sa 3 "-posisyon ng pentose residue ng bawat nucleotide kasama ang phosphate group ng katabing nucleotide (Figure 3.2),

Kaya, sa isang dulo ng polynucleotide chain mayroong isang libreng 5'-phosphate group (5'-end), at sa kabilang dulo ay mayroong libreng hydroxyl group sa 3'-position (3'-end). Ang mga pagkakasunud-sunod ng nucleotide ay karaniwang nakasulat sa direksyon mula sa 5" dulo hanggang 3" na dulo.

Larawan 4.2. Ang istraktura ng isang dinucleotide, na kinabibilangan ng adenosine-5"-monophosphate at cytidine-5"-monophosphate.

4.2.2. DNA (deoxyribonucleic acid) ay nakapaloob sa cell nucleus at may molecular weight na humigit-kumulang 1011 Da. Ang mga nucleotide nito ay naglalaman ng mga nitrogenous base. adenine, guanine, cytosine, thymine , karbohidrat deoxyribose at phosphoric acid residues. Ang nilalaman ng mga nitrogenous base sa isang molekula ng DNA ay tinutukoy ng mga panuntunan ng Chargaff:

1) ang bilang ng mga purine base ay katumbas ng bilang ng mga pyrimidine (A + G = C + T);

2) ang halaga ng adenine at cytosine ay katumbas ng halaga ng thymine at guanine, ayon sa pagkakabanggit (A = T; C = G);

3) Ang DNA na nakahiwalay sa mga cell ng iba't ibang biological species ay naiiba sa bawat isa sa halaga ng specificity coefficient:

(G + C) / (A + T)

Ang mga pattern na ito sa istruktura ng DNA ay ipinaliwanag ng mga sumusunod na katangian ng pangalawang istraktura nito:

1) ang isang molekula ng DNA ay binuo mula sa dalawang polynucleotide chain na magkakaugnay sa pamamagitan ng hydrogen bond at oriented na antiparallel (iyon ay, ang 3 "dulo ng isang chain ay matatagpuan sa tapat ng 5" na dulo ng kabilang chain at vice versa);

2) Ang mga bono ng hydrogen ay nabuo sa pagitan ng mga pantulong na pares ng mga nitrogenous na base. Ang adenine ay pantulong sa thymine; ang pares na ito ay pinatatag ng dalawang hydrogen bond. Ang guanine ay pantulong sa cytosine; ang pares na ito ay pinatatag ng tatlong hydrogen bond (tingnan ang figure b). Ang mas maraming pares ng G-C sa isang molekula ng DNA, mas malaki ang resistensya nito sa mataas na temperatura at ionizing radiation;

Larawan 3.3. Mga bono ng hydrogen sa pagitan ng mga pantulong na nitrogenous na base.

3) ang parehong mga hibla ng DNA ay pinaikot sa isang helix na mayroong isang karaniwang axis. Nakaharap ang mga nitrogenous base sa loob ng helix; bilang karagdagan sa mga pakikipag-ugnayan ng hydrogen, ang mga pakikipag-ugnayang hydrophobic ay lumitaw din sa pagitan nila. Ang mga bahagi ng ribose phosphate ay matatagpuan sa kahabaan ng periphery, na bumubuo ng backbone ng helix (tingnan ang Figure 3.4).

Larawan 3.4. Diagram ng istraktura ng DNA.

4.2.3. RNA (ribonucleic acid) ay pangunahing nilalaman sa cytoplasm ng cell at may molekular na timbang sa hanay na 104 - 106 Da. Ang mga nucleotide nito ay naglalaman ng mga nitrogenous base. adenine, guanine, cytosine, uracil , karbohidrat ribose at phosphoric acid residues. Hindi tulad ng DNA, ang mga molekula ng RNA ay binuo mula sa iisang polynucleotide chain, na maaaring maglaman ng mga seksyong pantulong sa isa't isa (Larawan 3.5). Ang mga seksyong ito ay maaaring makipag-ugnayan sa isa't isa, na bumubuo ng mga dobleng helix, na nagpapalit-palit ng mga hindi naka-spiral na seksyon.

Larawan 3.5. Scheme ng istraktura ng paglipat ng RNA.

Ayon sa mga tampok ng istraktura at pag-andar, tatlong pangunahing uri ng RNA ay nakikilala:

1) messenger (mensahero) RNA (mRNA) magpadala ng impormasyon tungkol sa istraktura ng protina mula sa cell nucleus hanggang sa ribosomes;

2) ilipat ang RNA (tRNA) isagawa ang transportasyon ng mga amino acid sa site ng synthesis ng protina;

3) ribosomal RNA (rRNA) ay bahagi ng ribosomes, lumahok sa synthesis ng protina.

Ang mga deoxyribonucleic acid (DNA) ay linear (o cyclic), walang sanga na polydeoxyribonucleotides. Ang structural unit ng DNA ay deoxyribonucleotides, namely deoxyribonucleoside monophosphates (DNMP).

Ang DNMF ay mga compound na binubuo ng purine o pyrimidine nitrogenous base, deoxyribose, at isang phosphoric acid residue.

Bilang mga base ng purine, ang DNMF ay kinabibilangan ng adenine at guanine, ang mga base ng pyrimidine ay kinakatawan ng thymine at cytosine. Ang isang mahalagang katangian ng hydroxy derivatives ng purine at pyrimidine ay ang posibilidad ng kanilang mga pagbabagong tautomeric (lactim-lactam). Sa komposisyon ng DNA, ang lahat ng hydroxy derivatives ng nitrogenous bases ay naroroon sa anyo ng mga lactams (keto form).

Mga desocribonucleoside monophosphate.

Deoxyadenosine monophosphate Deoxyguanosine monophosphate

mamasa dGMP

Deoxycytidine Monophosphate Deoxythymidine Monophosphate

dCMP dTMP

Sa komposisyon ng DNA, kasama ang mga ipinahiwatig na DNMP, ang mga DNMP na may minor (exotic) na base ay matatagpuan sa maliliit na halaga. Ang mga menor de edad na nitrogenous na base ay methylated, hydroxymethylated o glucosylated na mga base na nagreresulta mula sa pagbabago ng mga pangunahing base sa polydeoxyribonucleotide sa panahon ng pagproseso ng DNA (pagkahinog). Ang mga halimbawa ng minor nitrogenous base ay:

Mga base ng purine Mga base ng Pyrimidine

N 6 -methyladenine 5-methylcytosine

1(o 3, o 7)-methylguanine 5-hydroxymethylcytosine uranyl

N 2 -methyl (o dimethyl) -guanine hydroxymethyluracil

Upang pag-aralan ang komposisyon ng nucleotide ng DNA, ginagamit ang hydrolysis ng DNA, na sinusundan ng chromatography at ang qualitative at quantitative determination ng nitrogenous bases. Kasama ng mga klasikal na pamamaraan ng pagsusuri, ang komposisyon ng nucleotide ng DNA ay maaari ding matukoy mula sa temperatura ng pagkatunaw ng DNA (ang nilalaman ng mga pares ng GC ay direktang proporsyonal sa temperatura ng pagkatunaw) at mula sa buoyant density ng DNA sa panahon ng ultracentrifugation nito sa isang cesium chloride density gradient (ang nilalaman ng mga pares ng GC ay direktang proporsyonal sa buoyant density).

Kapag pinag-aaralan ang komposisyon ng nucleotide ng DNA ng iba't ibang uri ng mga organismo, ang isang bilang ng mga pattern ay itinatag na nagpapakilala sa dami ng ratio ng mga nitrogenous na base (mga panuntunan ni Chargaff).

1. Ang molar content ng adenine ay katumbas ng molar content ng thymine, at ang molar content ng guanine ay katumbas ng molar content ng cytosine.

A = T, o A: T = 1.

G \u003d C, o G: C \u003d 1.

2. Ang kabuuan ng mga base ng purine ay katumbas ng kabuuan ng mga base ng pyrimidine.

A + G \u003d T + C, o (A + G) : (T + C) \u003d 1.

purines = pyrimidines.

3. Ang komposisyon ng nucleotide ng DNA ng iba't ibang mga selula ng isang multicellular organism ay pareho.

4. Ang bawat biological species ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang pare-parehong tiyak na komposisyon ng nucleotide ng DNA, na makikita sa koepisyent ng pagtitiyak.

K = -----------;

Depende sa pamamayani ng AT o GC, ang mga uri ng AT at GC DNA ay nakikilala, ayon sa pagkakabanggit. Ang uri ng AT ay tipikal, lalo na, para sa mga chordate at invertebrates, mas matataas na halaman, at mga yeast. Sa iba't ibang mga species ng bakterya, mayroong isang scatter sa komposisyon ng nucleotide mula sa isang malakas na binibigkas na uri ng GC hanggang sa uri ng AT. Batay sa koepisyent ng pagtitiyak, ang mga prinsipyo ng sistematikong gene ng mga bagay ng flora at fauna ay binuo.

3.3 PANGUNAHING ISTRUKTURA NG DNA.

Ang mga deoxyribonucleic acid (DNA) ay linear

(o paikot) polydeoxyribonucleotides.

Ang pangunahing istraktura ng DNA ay ang pagkakasunud-sunod ng mga alternating deoxyribonucleoside monophosphate (DNMP) residues sa polydeoxyribonucleotide chain.

Ang pangunahing istraktura ng DNA ay isang covalent na istraktura, dahil ang mga nalalabi ng DNMP sa polydeoxyribonucleotide chain ay konektado sa isa't isa ng 3", 5" phosphodiester bond.

Ang skeleton (backbone, backbone) ng isang polydeoxyribonucleotide ay binubuo ng monotonously alternating deoxyribose at phosphate group na nakakabit sa backbone sa pantay na distansya sa isa't isa. Ang sugar-phosphate backbone ng DNA, na may malaking negatibong singil, ay isang mataas na polar na bahagi ng molekula, habang ang mga nitrogenous na base ay mga non-polar, hydrophobic na bahagi.

Ang polydeoxyribonucleotide chain ay may vectority, ito ay may direksyon mula sa 5'-end (ang simula ng chain) hanggang sa 3'-end (ang dulo ng chain), i.e. 5"---->3". Ang 5' end (phosphate end) at 3' end (hydroxyl end) ay ang mga dulo kung saan ang 5' at 3' deoxyribose atoms, ayon sa pagkakabanggit, ay libre mula sa internucleotide bond. Ang Vectority ay tinutukoy ng direksyon ng pagpupulong ng polydeoxyribonucleotide chain.

Ang DNA polycondensation coefficient ay nag-iiba mula sa 0.5 . 10 4 para sa mga virus hanggang 10 8 para sa nuclear DNA ng mas mataas na eukaryotes. Alinsunod dito, ang molekular na bigat ng DNA ay nag-iiba din sa isang malawak na hanay, na umaabot sa ilang sampu-sampung bilyong dalton sa mas matataas na eukaryotes. Kasabay nito, ang bilang ng mga naka-encode na protina sa mga prokaryote at eukaryote ay nag-iiba nang hindi hihigit sa isang order ng magnitude. Ito ay dahil sa parehong kumplikadong organisasyon ng mga gene at pagkakaroon ng paulit-ulit na DNA sa mga eukaryote.

Sa prokaryotes, ang DNA ay kinakatawan ng isang molekula. Habang nagiging mas kumplikado ang mga species, ang laki at bilang ng iba't ibang DNA ay tumataas. Sa mga eukaryote, ang bilang ng DNA ay katumbas ng bilang ng mga chromosome. Kaya, mayroong 46 na magkakaibang DNA sa mga selula ng tao.

Ang bawat DNA ay may natatanging pangunahing istraktura, at ang kanilang pangunahing istraktura sa lahat ng mga selula ng isang multicellular na organismo ay tila eksaktong pareho.

Ang nucleotide sequence ng DNA ay itinalaga simula sa 5" na dulo gamit ang solong letrang simbolo A, G, C, at T para sa mga nucleoside

(nucleotides) at f - para sa phosphate group, halimbawa: fAphTfGfGfC o fATHGC.

Ang pagiging kumplikado ng pag-aaral ng pangunahing istraktura ng DNA ay dahil sa napakahabang haba ng polydeoxyribonucleotide chain at ang pagkakaroon ng apat na uri lamang ng mga nucleotide. Upang matukoy ang pangunahing istraktura ng DNA, ang mga hindi direktang pamamaraan ay ginamit dati:

sa pamamagitan ng pagkakaisa ng purine at pyrimidine nucleotide units, elucidation ng bilang at istraktura ng mga indibidwal na fraction ng nucleotides (ang tinatawag na isoplates);

sa kinetics ng DNA reassociation (pagkakaroon ng paulit-ulit na pagkakasunud-sunod);

sa pamamagitan ng pamamahagi ng mga menor de edad na base;

para sa pagtuklas sa DNA at pagpapasiya ng pagkakasunud-sunod ng mga palindrome.

Sa kasalukuyan, ang mga direktang pamamaraan ay malawakang ginagamit, na ginagamit sa sumusunod na pagkakasunud-sunod:

cleavage na may iba't ibang mga paghihigpit na enzyme na may pagbuo ng mga magkakapatong na pagkakasunud-sunod;

electrophoretic na paghihiwalay ng mga fragment ng DNA sa isang polyacrylamide gel ayon sa bilang ng mga nucleotide na nilalaman nito;

deciphering ang nucleotide sequence sa mga fragment;

pagtatatag ng pagkakasunud-sunod ng mga fragment ng nucleotide sa magkakapatong na mga lugar.

PAGBUO NG POLYDEOXYRIBONUCLEOTIDES.

kanin. Fragment ng isang polydeoxyribonucleoid chain

Mga nucleic acid ay phosphorus-containing irregular heteropolymers. Binuksan noong 1868 ni G.F. Misher.

Ang mga nucleic acid ay matatagpuan sa mga selula ng lahat ng nabubuhay na organismo. Bukod dito, ang bawat uri ng organismo ay naglalaman ng sarili nitong hanay ng mga nucleic acid, na katangian lamang para dito. Sa kalikasan, mayroong higit sa 1,200,000 species ng mga buhay na organismo - mula sa bakterya at tao. Nangangahulugan ito na mayroong humigit-kumulang 10 10 iba't ibang nucleic acid na binuo mula lamang sa apat na nitrogenous base. Paano mai-encode ng apat na nitrogenous base ang 10 10 nucleic acid? Halos pareho sa pag-encode ng ating mga iniisip sa papel. Nagtatatag kami ng isang pagkakasunud-sunod ng mga titik ng alpabeto, pinagsasama-sama ang mga ito sa mga salita, at ang kalikasan ay nag-encode ng namamana na impormasyon, na nagtatatag ng isang pagkakasunud-sunod ng maraming mga nucleotide.

Nucleotide - isang medyo simpleng monomer, mula sa mga molekula kung saan binuo ang mga nucleic acid. Ang bawat nucleotide ay binubuo ng: isang nitrogenous base, isang limang-carbon na asukal (ribose o deoxyribose) at isang residue ng phosphoric acid. Ang pangunahing bahagi ng isang nucleotide ay ang nitrogenous base.

Ang mga nitrogenous base ay may paikot na istraktura, na, kasama ng iba pang mga atomo (C, O, H), ay kinabibilangan ng mga atomo ng nitrogen. Dahil dito, tinawag ang mga compound na ito nitrogenous. Ang pinakamahalagang katangian ng mga nitrogenous base ay nauugnay din sa mga atomo ng nitrogen, halimbawa, ang kanilang mahinang pangunahing (alkaline) na mga katangian. Samakatuwid, ang mga compound na ito ay tinatawag na "mga base".

Sa kalikasan, ang mga nucleic acid ay naglalaman lamang ng lima sa mga kilalang nitrogenous base. Ang mga ito ay matatagpuan sa lahat ng uri ng cell, mula sa mycoplasmas hanggang sa mga selula ng tao.

ito purine nitrogenous bases Adenine (A) at Guanine (G) at pyrimidine Uracil (U), Thymine (T) at Cytosine (C). Ang mga base ng purine ay mga derivative ng purine heterocycle, at ang mga base ng pyrimidine ay mga derivative ng pyrimidine. Ang Uracil ay matatagpuan lamang sa RNA, habang ang thymine ay matatagpuan sa DNA. Ang A, G, at C ay matatagpuan sa parehong DNA at DNA.

Mayroong dalawang uri ng nucleotides sa mga nucleic acid: deoxyribonucleotides - sa DNA, ribonucleotides - sa RNA. Ang istraktura ng deoxyribose ay naiiba sa ribose dahil walang hydroxyl group sa pangalawang carbon atom ng deoxyribose.

Bilang resulta ng kumbinasyon ng nitrogenous base at pentose, nucleoside. Ang nucleoside ay naka-link sa isang residue ng phosphoric acid nucleotide:

nitrogenous base + pentose = nucleoside + phosphoric acid residue = nucleotide

Ang ratio ng mga nitrogenous base sa isang molekula ng DNA ay inilarawan Mga panuntunan ng Chargaff:

1. Ang halaga ng adenine ay katumbas ng halaga ng thymine (A = T).

2. Ang halaga ng guanine ay katumbas ng halaga ng cytosine (G = C).

3. Ang bilang ng mga purine ay katumbas ng bilang ng mga pyrimidine (A + G = T + C), i.e. A + G / T + C \u003d 1.

4. Ang bilang ng mga base na may anim na pangkat ng amino ay katumbas ng bilang ng mga base na may anim na pangkat ng keto (A + C = G + T).

5. Ang ratio ng mga base A + C / G + T ay isang pare-parehong halaga, mahigpit na partikular sa species: tao - 0.66; pugita - 0.54; mouse - 0.81; trigo - 0.94; algae - 0.64-1.76; bakterya - 0.45-2.57.

Batay sa data ni E. Chargaff sa ratio ng purine at pyrimidine base at ang mga resulta ng X-ray diffraction analysis na nakuha ni M. Wilkins at R. Franklin noong 1953, iminungkahi nina J. Watson at F. Crick ang isang modelo ng molekula ng DNA. Para sa pagbuo ng isang double-stranded na molekula ng DNA, si Watson, Crick at Wilkins noong 1962 ay iginawad sa Nobel Prize.

Ang molekula ng DNA ay may dalawang hibla na magkatulad sa isa't isa ngunit nasa reverse order. Ang mga monomer ng DNA ay mga deoxyribonucleotides: adenyl (A), thymidyl (T), guanyl (G), at cytosyl (C). Ang mga kadena ay pinagsasama-sama ng mga bono ng hydrogen: sa pagitan ng A at T dalawa, sa pagitan ng G at C ng tatlong mga bono ng hydrogen. Ang dobleng helix ng molekula ng DNA ay pinaikot sa anyo ng isang spiral, at ang isang pagliko ay may kasamang 10 pares ng mga nucleotide. Ang mga coils ng helix ay pinagsasama-sama ng hydrogen bond at hydrophobic interaction. Sa molekulang deoxyribose, ang mga libreng pangkat ng hydroxyl ay nasa 3' at 5' na posisyon. Sa mga posisyong ito, maaaring mabuo ang isang diester bond sa pagitan ng deoxyribose at phosphoric acid, na nag-uugnay sa mga nucleotide sa isa't isa. Sa kasong ito, ang isang dulo ng DNA ay nagdadala ng isang 5'-OH na grupo, at ang kabilang dulo ay nagdadala ng isang 3'-OH na grupo. Ang DNA ay ang pinakamalaking organikong molekula. Ang kanilang haba ay mula 0.25 nm hanggang 40 mm sa mga tao sa bakterya (ang haba ng pinakamalaking molekula ng protina ay hindi hihigit sa 200 nm). Ang masa ng isang molekula ng DNA ay 6 x 10 -12 g.

Mga postulate ng DNA

1. Ang bawat molekula ng DNA ay binubuo ng dalawang antiparallel polynucleotide chain na bumubuo ng double helix na pinaikot (sa kanan o kaliwa) sa paligid ng gitnang axis. Ang antiparallelism ay ibinibigay sa pamamagitan ng pagkonekta sa 5' dulo ng isang strand sa 3' dulo ng kabilang strand at vice versa.

2. Ang bawat nucleoside (pentose + base) ay matatagpuan sa isang eroplanong patayo sa axis ng helix.

3. Dalawang kadena ng helix ay pinagsasama-sama ng hydrogen bond sa pagitan ng mga base A–T (dalawa) at G–C (tatlo).

4. Ang base pairing ay lubos na partikular at nangyayari ayon sa prinsipyo ng complementarity, bilang resulta, mga pares A: T, G: C lang ang posible.

5. Ang pagkakasunud-sunod ng mga base sa isang chain ay maaaring mag-iba nang malaki, ngunit ang kanilang pagkakasunud-sunod sa isa pang chain ay mahigpit na pantulong.

Ang DNA ay may natatanging katangian ng pagtitiklop (ang kakayahang magdoble sa sarili) at pagkumpuni (ang kakayahang mag-ayos ng sarili).

Pagtitiklop ng DNA- ang reaksyon ng matrix synthesis, ang proseso ng pagdodoble ng molekula ng DNA sa pamamagitan ng reduplication. Noong 1957, si M. Delbrück at G. Stent, batay sa mga resulta ng mga eksperimento, ay nagmungkahi ng tatlong modelo para sa pagdodoble ng molekula ng DNA:

Upang konserbatibo: nagbibigay para sa pangangalaga ng orihinal na double-stranded na molekula ng DNA at ang synthesis ng isang bago, din double-stranded molekula;

- semi-konserbatibo: nagsasangkot ng paghihiwalay ng isang molekula ng DNA sa mga monochain bilang resulta ng pagkasira ng mga bono ng hydrogen sa pagitan ng mga nitrogenous na base ng dalawang kadena, pagkatapos nito ang isang komplementaryong base ay nakakabit sa bawat base na nawalan ng kapareha; ang mga molekula ng anak na babae ay nakuha bilang eksaktong mga kopya ng molekula ng magulang;

- nagkalat: binubuo sa pagkasira ng orihinal na molekula sa mga fragment ng nucleotide na ginagaya. Pagkatapos ng pagtitiklop, ang mga bago at magulang na fragment ay random na binuo.

Sa parehong taon, 1957, eksperimentong pinatunayan nina M. Meselson at F. Stahl ang pagkakaroon ng semi-konserbatibong modelo batay sa Escherichia coli. At pagkaraan ng 10 taon, noong 1967, natukoy ng biochemist ng Hapon na si R. Okazaki ang mekanismo ng pagtitiklop ng DNA sa isang semi-konserbatibong paraan.

Ang pagtitiklop ay isinasagawa sa ilalim ng kontrol ng isang bilang ng mga enzyme at nagpapatuloy sa maraming yugto. Ang yunit ng pagtitiklop ay replika - isang seksyon ng DNA na sa bawat cell cycle 1 beses lang napupunta sa aktibong estado. Mayroon si Replicon panimulang punto at wakas pagtitiklop. Sa mga eukaryote, maraming mga replicon ang lumilitaw nang sabay-sabay sa bawat DNA. Ang pinagmulan ng pagtitiklop ay gumagalaw nang sunud-sunod sa kahabaan ng DNA strand sa parehong direksyon o sa magkasalungat na direksyon. Ang gumagalaw na harap ng pagtitiklop ay isang tinidor - replicative o tinidor ng pagtitiklop.

Tulad ng sa anumang reaksyon ng synthesis ng matrix, mayroong tatlong yugto sa pagtitiklop.

Pagtanggap sa bagong kasapi: pagkakabit ng enzyme helicase (helicases) sa pinagmulan ng pagtitiklop. Ang Helicase ay nag-unwind ng mga maikling stretch ng DNA. Pagkatapos nito, ang isang DNA-binding protein (DBP) ay nakakabit sa bawat isa sa mga nakahiwalay na kadena, na pumipigil sa muling pagsasama-sama ng mga kadena. Ang mga prokaryote ay may karagdagang enzyme DNA gyrase, na tumutulong sa helicase na i-unwind ang DNA.

Pagpahaba: magkakasunod na komplementaryong pagdaragdag ng mga nucleotide, bilang isang resulta kung saan ang DNA chain ay pinahaba.

Ang synthesis ng DNA ay nangyayari kaagad sa parehong mga kadena nito. Dahil ang enzyme na DNA polymerase ay maaari lamang mag-ipon ng isang kadena ng mga nucleotide sa direksyon mula 5' hanggang 3', ang isa sa mga kadena ay patuloy na umuulit (sa direksyon ng replication fork), at ang iba ay unti-unting umuulit (kasama ang pagbuo ng mga fragment ng Okazaki ), sa kabaligtaran ng direksyon sa paggalaw ng replication fork. Ang unang kadena ay tinatawag nangunguna, at ang pangalawa ay nahuhuli. Ang synthesis ng DNA ay isinasagawa kasama ang pakikilahok ng enzyme DNA polymerase. Katulad nito, ang mga fragment ng DNA ay na-synthesize sa lagging strand, na pagkatapos ay i-crosslink ng mga enzyme - ligases.

Pagwawakas: pagwawakas ng DNA synthesis kapag naabot ang nais na haba ng molekula.

Pag-aayos ng DNA- ang kakayahan ng isang molekula ng DNA na "itama" ang pinsala na lumitaw sa mga tanikala nito. Mahigit sa 20 enzymes (endonucleases, exonucleases, restriction enzymes, DNA polymerases, ligases) ang nakikibahagi sa prosesong ito. Sila ay:

1) hanapin ang mga nabagong lugar;

2) gupitin at alisin ang mga ito mula sa kadena;

3) ibalik ang tamang pagkakasunod-sunod ng mga nucleotides;

4) ang naibalik na fragment ng DNA ay pinagsama sa mga kalapit na rehiyon.

Gumaganap ang DNA ng mga espesyal na pag-andar sa cell, na tinutukoy ng komposisyon, istraktura at mga katangian ng kemikal nito: imbakan, pagpaparami at pagpapatupad ng namamana na impormasyon sa pagitan ng mga bagong henerasyon ng mga selula at organismo.

Ang mga RNA ay karaniwan sa lahat ng nabubuhay na organismo at kinakatawan ng mga molekula ng iba't ibang laki, istruktura, at pag-andar. Binubuo sila ng isang polynucleotide chain na nabuo ng apat na uri ng monomer - ribonucleotides: adenyl (A), uracil (U), guanyl (G) at cytosyl (C). Ang bawat ribonucleotide ay binubuo ng isang nitrogenous base, isang ribose, at isang residue ng phosphoric acid. Ang lahat ng mga molekula ng RNA ay eksaktong mga kopya ng ilang mga seksyon ng DNA (mga gene).

Ang istraktura ng RNA ay tinutukoy ng pagkakasunud-sunod ng ribonucleotides:

- pangunahin– ang pagkakasunud-sunod ng ribonucleotides sa RNA chain; ito ay isang uri ng talaan ng genetic na impormasyon; tumutukoy sa pangalawang istraktura;

-pangalawa- isang strand ng RNA na napilipit sa isang spiral;

- tersiyaryo– spatial na pag-aayos ng buong molekula ng RNA; ang tertiary na istraktura ay kinabibilangan ng pangalawang istraktura at mga fragment ng pangunahin, na kumokonekta sa isang seksyon ng pangalawang istraktura sa isa pa (transportasyon, ribosomal RNA).

Ang mga pangalawang at tersiyaryong istruktura ay nabuo sa pamamagitan ng mga bono ng hydrogen at hydrophobic na pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga nitrogenous na base.

Messenger RNA (i-RNA)- Programa ang synthesis ng mga protina ng cell, dahil ang bawat protina ay naka-encode ng kaukulang mRNA (i-RNA ay naglalaman ng impormasyon tungkol sa pagkakasunud-sunod ng mga amino acid sa protina na i-synthesize); timbang 10 4 -2x10 6; maikling buhay na molekula.

Ilipat ang RNA (t-RNA)- 70-90 ribonucleotides, timbang 23,000-30,000; kapag nagpapatupad ng genetic na impormasyon, naghahatid ito ng mga aktibong amino acid sa site ng polypeptide synthesis, "kinikilala" ang kaukulang seksyon ng i-RNA; sa cytoplasm ito ay kinakatawan ng dalawang anyo: t-RNA sa libreng anyo at t-RNA na nauugnay sa isang amino acid; higit sa 40 species; sampung%.

Ang katawan ng tao ay naglalaman ng isang malaking bilang ng mga organikong compound, kung wala ito imposibleng isipin ang isang matatag na kurso ng mga proseso ng metabolic na sumusuporta sa mahahalagang aktibidad ng lahat. Ang isa sa mga sangkap na ito ay mga nucleotides - ito ay mga phosphoric ester ng mga nucleoside, na gumaganap ng isang mahalagang papel sa paghahatid ng data ng impormasyon, pati na rin ang mga reaksiyong kemikal sa pagpapalabas ng intracellular energy.

Bilang mga independiyenteng organikong yunit ay bumubuo ng komposisyon ng pagpuno ng lahat ng mga nucleic acid at karamihan sa mga coenzyme. Isaalang-alang natin nang mas detalyado kung ano ang mga nucleoside phosphate at kung ano ang papel ng mga ito sa katawan ng tao.

Ano ang gawa sa nucleotide. Ito ay itinuturing na isang lubhang kumplikadong ester na kabilang sa pangkat ng mga phosphorus acid at nucleoside, na, ayon sa kanilang mga biochemical na katangian, ay kabilang sa mga N-glycosides at naglalaman ng mga heterocyclic na fragment na nauugnay sa mga molekula ng glucose at isang nitrogen atom.

Sa kalikasan, ang DNA nucleotides ang pinakakaraniwan.

Bilang karagdagan, ang mga organikong sangkap na may katulad na mga katangian ng istruktura ay nakikilala din: ribonucleotides, pati na rin ang mga deoxyribonucleotides. Ang lahat ng mga ito, nang walang pagbubukod, ay mga monomeric na molekula na kabilang sa mga kumplikadong biological na sangkap ng uri ng polimer.

Binubuo nila ang RNA at DNA ng lahat ng nabubuhay na nilalang, mula sa pinakasimpleng mikroorganismo at impeksyon sa viral hanggang sa katawan ng tao.

Ang natitirang bahagi ng molecular structure ng phosphorus sa mga nucleoside phosphate ay bumubuo ng isang ester bond na may dalawa, tatlo, at sa ilang mga kaso kaagad na may limang hydroxyl group. Halos walang pagbubukod, ang mga nucleotide ay kabilang sa mga mahahalagang sangkap na nabuo mula sa mga nalalabi ng phosphoric acid, kaya ang kanilang mga bono ay matatag at hindi nasisira sa ilalim ng impluwensya ng mga salungat na kadahilanan ng panloob at panlabas na kapaligiran.

Tandaan! Ang istraktura ng mga nucleotides ay palaging kumplikado at nakabatay sa monoesters. Ang pagkakasunud-sunod ng mga nucleotides ay maaaring magbago sa ilalim ng impluwensya ng mga kadahilanan ng stress.

Biyolohikal na papel

Ang impluwensya ng mga nucleotides sa kurso ng lahat ng mga proseso sa katawan ng mga nabubuhay na nilalang ay pinag-aralan ng mga siyentipiko na nag-aaral ng molekular na istraktura ng intracellular space.

Batay sa mga natuklasan sa laboratoryo na nakuha bilang resulta ng maraming taon ng trabaho ng mga siyentipiko mula sa buong mundo, ang sumusunod na papel ng mga nucleoside phosphate ay nakikilala:

• isang unibersal na pinagmumulan ng mahahalagang enerhiya, dahil sa kung saan ang mga selula ay pinapakain at, nang naaayon, ang normal na paggana ng mga tisyu na bumubuo ng mga panloob na organo, biological fluid, epithelial cover, at ang vascular system ay pinananatili;
• ay transporters ng glucose monomers sa mga cell ng anumang uri (ito ay isa sa mga anyo ng carbohydrate metabolismo, kapag natupok asukal ay transformed sa glucose sa ilalim ng impluwensiya ng digestive enzymes, na kung saan ay dinadala sa bawat sulok ng katawan kasama ang nucleoside phosphates);
• gumanap ng function ng isang coenzyme (bitamina at mineral compounds na tumutulong sa pagbibigay ng mga cell na may nutrients);
• Ang kumplikado at paikot na mononucleotides ay mga biological conductor ng mga hormone na kumakalat kasama ng daloy ng dugo, at pinahusay din ang epekto ng mga neuronal impulses;
• allosterically kinokontrol ang aktibidad ng digestive enzymes na ginawa ng pancreatic tissues.

Ang mga nucleotide ay bahagi ng mga nucleic acid. Ang mga ito ay konektado sa pamamagitan ng tatlo at limang mga bono ng uri ng phosphodiester. Ang mga geneticist at scientist na nag-alay ng kanilang buhay sa molecular biology ay nagpapatuloy sa pagsasaliksik sa laboratoryo sa mga nucleoside phosphate, kaya bawat taon ay natututo ang mundo ng higit pang mga interesanteng bagay tungkol sa mga katangian ng mga nucleotide.

Ang pagkakasunud-sunod ng mga nucleotides ay isang uri ng genetic na balanse at ang balanse ng pag-aayos ng mga amino acid sa istraktura ng DNA, isang kakaibang pagkakasunud-sunod ng paglalagay ng mga residue ng ester sa komposisyon ng mga nucleic acid.

Natutukoy ito gamit ang tradisyonal na paraan ng pagkakasunud-sunod ng biological na materyal na pinili para sa pagsusuri.

T, thymine;

A - adenine;

G, guanine;

C, cytosine;

R – GA adenine sa complex na may guanine at purine base;

Y, TC pyrimidine compounds;

K, GT nucleotides na naglalaman ng isang keto group;

M - AC kasama sa amino group;

S - GC malakas, nailalarawan sa pamamagitan ng tatlong hydrogen compounds;

Ang W - AT ay hindi matatag, na bumubuo lamang ng dalawang hydrogen bond.

Ang pagkakasunud-sunod ng mga nucleotide ay maaaring magbago, at ang mga pagtatalaga sa mga letrang Latin ay kinakailangan sa mga kaso kung saan ang pagkakasunud-sunod ng mga eter compound ay hindi alam, hindi gaanong mahalaga, o ang mga resulta ng mga pangunahing pag-aaral ay magagamit na.

Ang pinakamalaking bilang ng mga variant at kumbinasyon ng mga nucleoside phosphate ay katangian ng DNA. Ang mga simbolo na A, C, G, U ay sapat upang isulat ang mahahalagang compound ng RNA. Ang huling pagtatalaga ng titik ay ang substance uridine, na matatagpuan lamang sa RNA. Ang simbolikong pagkakasunud-sunod ay palaging nakasulat nang walang mga puwang.

Kapaki-pakinabang na video: mga nucleic acid (DNA at RNA)

Gaano karaming mga nucleotide ang nasa DNA

Upang maunawaan sa mas maraming detalye hangga't maaari kung ano ang nakataya, ang isa ay dapat magkaroon ng isang malinaw na pag-unawa sa DNA mismo. Ito ay isang hiwalay na uri ng mga molekula na may pinahabang hugis at binubuo ng mga elemento ng istruktura, katulad ng mga nucleoside phosphate. Gaano karaming mga nucleotide ang nasa DNA? Mayroong 4 na uri ng mahahalagang compound ng ganitong uri na bahagi ng DNA. Ito ay adenine, thymine, cytosine at guanine. Ang lahat ng mga ito ay bumubuo ng isang solong kadena, kung saan nabuo ang molekular na istraktura ng DNA.

Ang istraktura ng DNA ay unang na-decipher noong 1953 ng mga Amerikanong siyentipiko na sina Francis Crick at James Watson. Ang isang molekula ng deoxyribonucleic acid ay naglalaman ng dalawang chain ng nucleoside phosphates. Ang mga ito ay inilalagay sa paraang para silang isang spiral na umiikot sa paligid ng axis nito.

Tandaan! Ang bilang ng mga nucleotide sa DNA ay hindi nagbabago at limitado lamang sa apat na species - ang pagtuklas na ito ay nagdala ng sangkatauhan na mas malapit sa pag-decipher ng kumpletong genetic code ng tao.

Sa kasong ito, ang istraktura ng molekula ay may isang mahalagang katangian. Ang lahat ng mga chain ng nucleotide ay may pag-aari ng complementarity. Nangangahulugan ito na ang mga mahahalagang compound lamang ng isang tiyak na uri ay inilalagay sa tapat ng bawat isa. Ito ay kilala na ang adenine ay palaging matatagpuan sa tapat ng thymine. Walang ibang substance maliban sa guanine ang makikita sa tapat ng cytosine. Ang ganitong mga pares ng nucleotide ay bumubuo ng prinsipyo ng complementarity at hindi mapaghihiwalay.

Timbang at haba

Sa tulong ng mga kumplikadong kalkulasyon sa matematika at mga pag-aaral sa laboratoryo, naitatag ng mga siyentipiko ang eksaktong pisikal at biyolohikal na katangian ng mga mahahalagang compound na bumubuo sa molekular na istraktura ng deoxyribonucleic acid.

Ito ay kilala na ang haba ng isang intracellular residue, na binubuo ng mga amino acid sa isang solong polypeptide chain, ay 3.5 angstroms. Ang average na masa ng isang molekular na nalalabi ay 110 amu.

Bilang karagdagan, ang mga monomer na uri ng nucleotide ay nakahiwalay din, na nabuo hindi lamang mula sa mga amino acid, ngunit mayroon ding mga bahagi ng eter. Ito ay mga monomer ng DNA at RNA. Ang kanilang linear na haba ay direktang sinusukat sa loob ng nucleic acid at hindi bababa sa 3.4 angstrom. Ang molecular weight ng isang nucleoside phosphate ay nasa hanay na 345 amu. Ito ang mga paunang data na ginagamit sa praktikal na gawaing laboratoryo na nakatuon sa mga eksperimento, genetic na pag-aaral at iba pang mga aktibidad na pang-agham.

Mga medikal na pagtatalaga

Ang genetika, bilang isang agham, ay nabuo noong panahong walang pag-aaral ng istruktura ng DNA ng mga tao at iba pang mga nilalang sa antas ng molekular. Samakatuwid, sa panahon ng premolecular genetics, ang mga nucleotide bond ay itinalaga bilang pinakamaliit na elemento sa istruktura ng molekula ng DNA. Parehong dati at sa kasalukuyang panahon, ang mga mahahalagang sangkap ng ganitong uri ay napapailalim sa. Ito ay maaaring kusang-loob o sapilitan, samakatuwid, ang terminong "recon" ay ginagamit din upang sumangguni sa mga nucleoside phosphate na may nasirang istraktura.

Upang tukuyin ang konsepto ng simula ng isang posibleng mutation sa nitrogenous compounds ng nucleotide bonds, ang terminong "muton" ay ginagamit. Ang mga pagtatalaga na ito ay higit na hinihiling sa gawaing laboratoryo na may biological na materyal. Ginagamit din ang mga ito ng mga geneticist na nag-aaral sa istruktura ng mga molekula ng DNA, ang mga paraan kung saan ipinapadala ang namamana na impormasyon, kung paano ito naka-encrypt, at posibleng mga kumbinasyon ng mga gene na nagreresulta mula sa pagsasanib ng genetic na potensyal ng dalawang magkasintahang sekswal.

Sa pakikipag-ugnayan sa

Ang mga nucleic acid ay mga natural na high-molecular organic compound, polynucleotides na nagbibigay ng imbakan at paghahatid ng namamana (genetic) na impormasyon sa mga buhay na organismo.

Ang mga organikong compound na ito ay natuklasan noong 1869 ng isang Swiss na doktor sa mga cell na mayaman sa nuclear material (leukocytes, salmon spermatozoa). Ang mga nucleic acid ay isang mahalagang bahagi ng cell nuclei, kaya naman nakuha nila ang kanilang pangalan (mula sa lat. nucleus- nucleus). Bilang karagdagan sa nucleus, ang mga nucleic acid ay matatagpuan din sa cytoplasm, centrioles, mitochondria, at chloroplasts.

Mayroong dalawang uri ng mga nucleic acid sa kalikasan: deoxyribonucleic (DNA) at ribonucleic (RNA). Nag-iiba sila sa komposisyon, istraktura at pag-andar. Ang DNA ay double-stranded at ang RNA ay single-stranded.

Ang mga nucleic acid ay mga biopolymer na umaabot sa napakalaking sukat. Ang haba ng kanilang mga molekula ay daan-daang libong nanometer (1 nm = 10–9 m), na libu-libong beses na mas mahaba kaysa sa haba ng mga molekula ng protina. Ang molekula ng DNA ay lalong malaki. Ang molekular na timbang ng mga nucleic acid ay umaabot sa sampu-sampung milyon at bilyun-bilyon (105–109). Halimbawa, ang masa ng E. coli DNA ay 2.5x109, at sa nucleus ng isang human germ cell (haploid set of chromosome), ang haba ng mga molekula ng DNA ay 102 cm.

2. NC - non-periodic polymers. Mga uri ng nucleotides at ang kanilang istraktura

Ang mga nucleic acid ay mga non-periodic biopolymer na ang mga polymer chain ay nabuo ng mga monomer na tinatawag na nucleotides. Ang mga molekula ng DNA at RNA ay naglalaman ng apat na uri ng mga nucleotide.

Komposisyon ng DNA at RNA nucleotides

Isaalang-alang ang istraktura ng isang nucleotide. Ang mga nucleotide ay mga kumplikadong organikong compound na kinabibilangan ng tatlong bahagi.

Ang mga deoxyribonucleotides ay naglalaman ng mga base ng pyrimidine thymine at cytosine , at sa komposisyon ng ribonucleotides - cytosine at uracil . adenine at guanine ay bahagi ng mga nucleotide ng parehong DNA at RNA.

Isang gawain. Ang molekula ng DNA ay binubuo ng dalawang kadena - ang pangunahing isa, kung saan na-synthesize ang mRNA, at ang komplementaryong isa. Isulat ang pagkakasunud-sunod ng mga nucleotide sa synthesized mRNA, kung ang pagkakasunud-sunod ng mga nucleotides sa pangunahing (gumagana) na strand ng DNA ay ang mga sumusunod: C-G-C-T-G-A-T-A-G.

Solusyon

Gamit ang prinsipyo ng complementarity, tinutukoy namin ang pagkakasunud-sunod ng pag-aayos ng mga nucleotide sa mRNA na na-synthesize kasama ang gumaganang DNA chain: G-C-G-A-C-U-A-U-C.

Sagot: G-Ts-G-A-Ts-U-A-U-Ts

Isang gawain. Ipinakita ng pagsusuri sa kemikal na 28% ng kabuuang bilang ng mga nucleotide ng mRNA na ito ay adenine, 6% ay guanine, at 40% ay uracil. Ano ang dapat na komposisyon ng nucleotide ng kaukulang seksyon ng double-stranded na DNA, ang impormasyon kung saan "muling isinulat" ng mRNA na ito?

Solusyon

1. Alam na ang kadena ng molekula ng RNA at ang gumaganang kadena ng molekula ng DNA ay komplementaryo sa isa't isa, tinutukoy namin ang nilalaman ng mga nucleotide (sa%) sa gumaganang kadena ng DNA:

· sa mRNA chain G = 6%, na nangangahulugan na sa gumaganang DNA chain C = 6%;

Sa mRNA chain A = 28%, pagkatapos ay sa gumaganang DNA chain T = 28%;

Sa mRNA chain Y = 40%, na nangangahulugan na sa gumaganang DNA chain A = 40%;

2. Tukuyin ang nilalaman ng chain ng mRNA (sa%) ng cytosine.

Ibuod natin ang nilalaman ng tatlong iba pang uri ng nucleotides sa mRNA chain: 6% + 28% + +40% = 74% (G+A+U);

Tukuyin ang proporsyon ng cytosine sa chain ng mRNA: 100% - 74% = 26% (C);

Kung sa mRNA chain C=26%, pagkatapos ay sa gumaganang DNA chain G=26%.

Sagot: C=6%; T=28%; A=40%; G=26%

Isang gawain . Sa isang fragment ng isang DNA chain, ang mga nucleotide ay nakaayos sa pagkakasunud-sunod: A-A-G-T-C-T-A-A-C-G-T-A-T. Gumuhit ng diagram ng istraktura ng isang double-stranded na molekula ng DNA. Ano ang haba ng DNA fragment na ito? Ilang (sa%) nucleotide ang nasa DNA strand na ito?

Solusyon

1. Sa prinsipyo ng complementarity, binubuo nito ang pangalawang strand ng isang ibinigay na molekula ng DNA: T-T-C-A-G-A-T-T-G-C-A-T-A.

2. Alam ang haba ng isang nucleotide (0.34 nm), tinutukoy namin ang haba ng DNA fragment na ito (sa DNA, ang haba ng isang chain ay katumbas ng haba ng buong molekula): 13x0.34 = 4.42 nm.

3. Kalkulahin ang porsyento ng mga nucleotide sa DNA chain na ito:

13 nucleotides - 100%
5 A - x%, x \u003d 38% (A).
2 G - x%, x \u003d 15.5% (G).
4 T – x%, x=31% (T).
2 C - x%, x \u003d 15.5% (C).

Sagot: T-T-C-A-G-A-T-T-G-C-A-T-A; 4.42 nm; A=38; T=31%; G=15.5%; C=15.5%.

Isang gawain. Ang isang seksyon ng isa sa mga kadena ng molekula ng DNA ay sinuri sa laboratoryo. Ito ay lumabas na ito ay binubuo ng 20 monomer, na nakaayos sa sumusunod na pagkakasunud-sunod: G-T-G-T-A-A-C-G-A-C-C-G-A-T-A-C-T-G -T-A.
Ano ang masasabi tungkol sa istraktura ng kaukulang seksyon ng pangalawang strand ng parehong molekula ng DNA?

Solusyon

Alam na ang mga kadena ng isang molekula ng DNA ay komplementaryo sa isa't isa, tinutukoy namin ang pagkakasunud-sunod ng nucleotide ng pangalawang kadena ng parehong molekula ng DNA: C-A-C-A-T-T-T-G-C-T-G-G-C-T-A-T- G-A-C-A-T.

Isang gawain. Sa isang fragment ng isang DNA chain, ang mga nucleotide ay nakaayos sa pagkakasunud-sunod: A-A-G-T-C-T-A-C-G-T-A-T ...

1. Gumuhit ng diagram ng istraktura ng pangalawang strand ng molekulang DNA na ito.
2. Ano ang haba sa nm ng DNA fragment na ito kung ang isang nucleotide ay humigit-kumulang 0.34 nm?
3. Ilang (sa%) nucleotide ang nakapaloob sa fragment na ito ng molekula ng DNA?

Solusyon

1. Kinukumpleto namin ang pangalawang strand ng fragment na ito ng molekula ng DNA, gamit ang panuntunan ng complementarity: T-T-C-A-G-A-T-G-C-A-T-A.
2. Tukuyin ang haba ng DNA fragment na ito: 12x0.34=4.08 nm.
3. Kalkulahin ang porsyento ng mga nucleotide sa DNA fragment na ito.

24 nucleotides - 100%
8A - x%, kaya x = 33.3% (A);
dahil ayon sa panuntunan ng Chargaff A=T, kung gayon ang nilalaman ng T=33.3%;
24 nucleotides - 100%
4D - x%, kaya x \u003d 16.7% (G);
dahil ayon sa panuntunan ng Chargaff G=C, nangangahulugan ito na ang nilalaman ng C=16.6%.

Sagot: T-T-C-A-G-A-T-G-C-A-T-A; 4.08 nm; A=T=33.3%; G=C=16.7%

Isang gawain. Ano ang magiging komposisyon ng pangalawang DNA strand kung ang una ay naglalaman ng 18% guanine, 30% adenine at 20% thymine?

Solusyon

1. Alam na ang mga kadena ng molekula ng DNA ay komplementaryo sa isa't isa, tinutukoy namin ang nilalaman ng mga nucleotide (sa%) sa pangalawang kadena:

dahil sa unang chain G = 18%, pagkatapos ay sa pangalawang chain C = 18%;
dahil sa unang chain A = 30%, pagkatapos ay sa pangalawang chain T = 30%;
dahil sa unang chain T = 20%, pagkatapos ay sa pangalawang chain A = 20%;

2. Tukuyin ang nilalaman sa unang kadena ng cytosine (sa%).

Ibuod natin ang nilalaman ng tatlong iba pang uri ng nucleotides sa unang DNA strand: 18% + 30% + 20% = 68% (G+A+T);

Tukuyin ang proporsyon ng cytosine sa unang DNA strand: 100% - 68% = 32% (C);

Kung sa unang kadena C=32%, pagkatapos ay sa pangalawang kadena G=32%.

Sagot: C=18%; T=30%; A=20%; G=32%

Isang gawain. Sa isang molekula ng DNA, mayroong 23% ng adenyl nucleotides ng kabuuang bilang ng mga nucleotide. Tukuyin ang dami ng thymidyl at cytosyl nucleotides.

Solusyon

1. Ayon sa panuntunan ng Chargaff, makikita natin ang nilalaman ng thymidyl nucleotides sa isang partikular na molekula ng DNA: A=T=23%.
2. Hanapin ang kabuuan (sa%) ng nilalaman ng adenyl at thymidyl nucleotides sa isang partikular na molekula ng DNA: 23% + 23% = 46%.
3. Hanapin ang kabuuan (sa%) ng nilalaman ng guanyl at cytosyl nucleotides sa molekulang ito ng DNA: 100% - 46% = 54%.
4. Ayon sa panuntunan ng Chargaff, sa molekula ng DNA na G=C, sa kabuuan ay nagkakaloob sila ng 54%, at isa-isa: 54% : 2 = 27%.

Sagot: T=23%; C=27%

Isang gawain. Ibinigay ang isang molekula ng DNA na may kamag-anak na molekular na timbang na 69 libo, kung saan 8625 ay mga adenyl nucleotides. Ang relatibong molekular na timbang ng isang nucleotide ay nasa average na 345. Ilang mga nucleotide ang mayroon nang isa-isa sa DNA na ito? Ano ang haba ng molekula nito?

Solusyon

1. Tukuyin kung gaano karaming adenyl nucleotides ang nasa isang partikular na molekula ng DNA: 8625: 345 = 25.
2. Ayon sa tuntunin ni Chargaff, A=G, ibig sabihin, sa molekulang DNA na ito A=T=25.
3. Tukuyin kung gaano kalaki sa kabuuang bigat ng molekular ng DNA na ito ang bahagi ng guanyl nucleotides: 69,000 - (8625x2) = 51,750.
4. Tukuyin ang kabuuang bilang ng guanyl at cytosyl nucleotides sa DNA na ito: 51 750:345=150.
5. Tukuyin ang nilalaman ng guanyl at cytosyl nucleotides nang hiwalay: 150:2 = 75;
6. Tukuyin ang haba ng molekulang DNA na ito: (25 + 75) x 0.34 = 34 nm.

Sagot: A=T=25; G=C=75; 34 nm.

Isang gawain. Ayon sa ilang mga siyentipiko, ang kabuuang haba ng lahat ng molekula ng DNA sa nucleus ng isang selula ng mikrobyo ng tao ay humigit-kumulang 102 cm. Ilang mga pares ng base ang mayroon sa DNA ng isang selula (1 nm = 10–6 mm)?

Solusyon

1. I-convert ang mga sentimetro sa millimeters at nanometer: 102 cm = 1020 mm = 1,020,000,000 nm.
2. Alam ang haba ng isang nucleotide (0.34 nm), tinutukoy namin ang bilang ng mga pares ng base na nakapaloob sa mga molekula ng DNA ng gamete ng tao: (102 x 107): 0.34 = 3 x 109 pares.

Sagot: 3x109 pares.

Takdang aralin

1. Matuto ng abstract

2. lutasin ang mga problema

Opsyon 1

1. Ang mga fragment ng isang chain ng DNA molecule ay ibinigay: C-A-A-A-T-T-G-G-A-C-G-G-G. Tukuyin ang nilalaman (sa%) ng bawat uri ng nucleotide at ang haba ng fragment na ito ng molekula ng DNA.

2. 880 guanyl nucleotides ang natagpuan sa molekula ng DNA, na bumubuo ng 22% ng kabuuang bilang ng mga nucleotide ng DNA na ito? Tukuyin kung gaano karaming iba pang mga nucleotide ang nilalaman (indibidwal) sa molekula ng DNA na ito. Ano ang haba ng DNA na ito?

Opsyon 2

1. Ang mga fragment ng isang chain ng DNA molecule ay ibinibigay: A-G-C-C-G-G-G-A-A-T-T-A. Tukuyin ang nilalaman (sa%) ng bawat uri ng nucleotide at ang haba ng fragment na ito ng molekula ng DNA.

2. Sa molekula ng DNA, natagpuan ang 250 thymidyl nucleotides, na bumubuo ng 22.5% ng kabuuang bilang ng mga nucleotide ng DNA na ito. Tukuyin kung gaano karaming iba pang mga nucleotide ang nilalaman (indibidwal) sa molekula ng DNA na ito. Ano ang haba ng DNA na ito?

3. Ipamahagi ang mga abstract ayon sa mga pagpipilian. Pagpipilian 1 - DNA; opsyon 2 - RNA.

1. Single-stranded na molekula.
2. Double-stranded na molekula.
3. Naglalaman ng adenine, uracil, guanine, cytosine.
4. Naglalaman ng adenine, thymine, guanine, cytosine.
5. Ang Ribose ay isang bahagi ng mga nucleotides.
6. Ang mga nucleotide ay naglalaman ng deoxyribose.
7. Nakapaloob sa nucleus, chloroplasts, mitochondria, centrioles, ribosomes, cytoplasm.
8. Nakapaloob sa nucleus, chloroplasts, mitochondria.
9. Nakikilahok sa pag-iimbak, pagpaparami at paghahatid ng namamana na impormasyon.
10. Nakikilahok sa paglilipat ng namamana na impormasyon.