Rolul biologic al acizilor nucleici (ADN, ARN). Monomerii ADN (acid dezoxiribonucleic) ARN sunt

ADN-ul este o moleculă de polimer formată din mii și chiar milioane de monomeri - dezoxiribonucleotide (nucleotide). ADN-ul se găsește în principal în nucleul celulelor, cu cantități mici găsite și în mitocondrii și cloroplaste.

ARN este un polimer al cărui monomer este o ribonucleotidă. ARN-ul se găsește în nucleu și citoplasmă. ARN-ul este o moleculă monocatenară, construită în același mod ca una dintre catenele de ADN. Trei baze sunt exact aceleași în ADN: A, G, C, dar în locul T-ului prezent în ADN, ARN-ul conține U. În ARN, în loc de carbohidratul dezoxiriboză, există riboză.
^ 13: Acizi nucleici: structură și funcții. Structura chimică a monomerilor acizilor nucleici (nucleotide și nucleozide, purine și pirimidine).

Acizi nucleici sunt polimeri liniari ai căror monomeri sunt nucleotide. Nucleotida este formată dintr-o grupare nucleozidă, un fosfat și o pentoză. Polimerii sunt macromolecule care constau dintr-un număr mare de unități structurale repetate - monomeri. Monomerii ADN sunt dezoxiribonucleotide, monomerii ARN sunt ribonucleotide.

^ Structura și nomenclatura nucleotidelor. O nucleotidă este formată din trei componente: fosfat – zahăr – bază.

componenta carbohidrat a unei nucleotide reprezentată de riboză sau 2’-dezoxiriboză, având o configurație D.

^ Baze azotate sunt compuși organici heterociclici care conțin atomi de azot. ADN-ul conține 4 tipuri de baze - adenină (A), guanină (G), citozină (C) și timină (T) ARN conține A, G, C și U (uracil); Adenina și guanina sunt derivați ai purinei, citozină, timină și uracil sunt derivați ai pirimidinei.

Nomenclatură. Un compus format dintr-o bază și un carbohidrat se numește nucleozidă. Bazele azotate sunt legate de atomul de carbon 1' al pentozei printr-o legătură β-glicozidică.

^ Structura primară Un polimer este determinat de secvența monomerilor din lanț. Nucleotidele sunt legate între ele printr-o legătură 3’,5’-fosfodiester, formând lanțuri de polinucleotide de sute de mii și milioane de nucleotide. Lanțurile scurte de zece până la cincisprezece nucleotide sunt numite oligonucleotide. Fosfatul leagă gruparea 3'-OH a unei nucleotide de gruparea 5'-OH a altei nucleotide.

^ Funcțiile genetice ale acizilor nucleici:1- stocarea informațiilor genetice. 2 - implementarea informaţiei genetice (sinteza polipeptidelor). 3 - transferul de informații ereditare către celulele fiice în timpul diviziunii celulare și către generațiile ulterioare în timpul reproducerii.
^ 14: structura primară a ADN-ului (structura și nomenclatura nucleotidelor, formarea unui lanț polinucleotid, direcția lanțului, conexiunile dintre nucleotide).

ADN-ul este materialul genetic al tuturor formelor de viață celulară, precum și al unui număr de viruși. ADN-ul îndeplinește toate funcțiile acizilor nucleici. ADN-ul se caracterizează printr-o serie de caracteristici: 1 – capacitatea de replicare. 2 – capacitatea de a repara. 3 – capacitatea de a se recombina.

Localizarea ADN-ului în celulă: procariote - citoplasmă (nucleoid, plasmide). Eucariote – nucleu (cromozomi), organoizi (mitocondrii, plastide, centru celular).

^ Structura ADN-ului PRIMAR este un polimer liniar - un lanț de nucleotide (dezoxiribonucleotide) localizate secvenţial legate prin legături 3',5' fosfodiester.

Compoziția unei dezoxiribonucleotide include una dintre bazele azotate (A, G, T sau C), o pentoză - dezoxiriboză și un reziduu fosfat. Astfel, dezoxiribonucleotidele diferă doar prin bazele lor azotate.

Nucleotidele sunt legate între ele printr-o legătură 3’,5’-fosfodiester, formând lanțuri de polinucleotide. Lanțurile scurte de zece până la cincisprezece nucleotide sunt numite oligonucleotide. Fosfatul leagă gruparea 3'-OH a unei nucleotide de gruparea 5'-OH a altei nucleotide.

Formarea structurii primare este asigurată de două tipuri de legături: glicozidice între baza azotată și carbohidrați și fosfodiester între nucleotide.
^15: Modelul ADN Watson și Crick. Parametrii și structura dublei helix ADN (principiul complementarității, legături de hidrogen și interacțiuni de stivuire).

Structura secundară a ADN-ului. Molecula de ADN din celulele procariotelor și eucariotelor este prezentă numai sub formă de dublă helix, adică. este format din două lanțuri polinucleotidice. Aceste lanțuri sunt complementare, antiparalele și răsucite într-o spirală în jurul unei axe comune. Există 10 perechi de baze pe tură a helixului; diametrul helixului este de 2 nm. Coloana vertebrală zahăr-fosfat este situată în exterior (încărcate negativ), bazele azotate sunt în interiorul helixului și sunt stivuite una peste alta. Acest model al structurii ADN-ului a fost propus de J. Watson și F. Crick în 1953.

^ Regulile lui Chargaff.În 1953, Chargaff a stabilit următoarele modele:

1. 
   cantitate purină bazele (A+G) dintr-o moleculă de ADN sunt întotdeauna egale cu numărul pirimidină baze (T+C).
2. 
   cantitatea de adenină este egală cu cantitatea de timină [A=T, A/T= 1]; cantitatea de guanină este egală cu cantitatea de citozină [G=C, G/C=1];
3. 
   raportul dintre cantitatea de guanină și citozină din ADN și cantitatea de adenină și timină este constant pentru fiecare tip de organism viu: [(G+C)/(A+T)=K, unde K este coeficientul de specificitate].

Regulile lui Chargaff, de regulă, sunt îndeplinite pe dubla spirală a ADN-ului datorită complementarității adeninei cu timină și guaninei cu citozină. În unele cazuri, conținutul de guanină este mai mare decât citozină datorită metilării unor resturi de citozină din ADN.

^ Principiul complementarității. Bazele de azot dintr-o moleculă de ADN pot forma perechi canonice: A – T, G – C. Aceasta înseamnă că legăturile de hidrogen din molecula de ADN se formează numai între baze complementare: două se formează între adenină și timină, iar trei legături de hidrogen se formează între guanina si citozina.

^ Catenele de ADN sunt antiparalele. Fiecare catenă de ADN are două capete - un capăt 5' și un capăt 3'. La capătul 5’ al lanțului de polinucleotide, gruparea 5-OH a dezoxiribozei nu este legată de o altă nucleotidă la celălalt capăt al lanțului, de asemenea, grupa 3-OH nu este legată de o altă nucleotidă; Regula antiparalelă înseamnă că cele două catene dintr-o moleculă de ADN au direcții opuse. Prin acord, direcția lanțului este considerată a fi 5’ → 3’ .

^ Reguli pentru scrierea unei secvențe ADN: sub formă de succesiune de litere indicând bazele: 5’ – GATCCA - 3’, sau sub formă de săgeți cu orientare opusă.

2) Monomerii ARN și ADN sunt...... ceea ce înseamnă că ARN și ADN sunt......
3) Structura moleculelor de ADN este ......, iar moleculele de ARN sunt .......
4) O moleculă de ADN este formată din...... lanțuri, iar o moleculă de ARN este formată din...... lanțuri
5) Molecula de ADN este formată din nucleotide........., iar nucleotide de ARN.........
6) În moleculele de ARN, baza azotată......... este înlocuită cu......... ADN-ul conține o monozaharidă........., iar ARN-ul conține... ....

(Nucleotide, două, riboză, timină, A, T, G, C, liniară, unu, elicoidal, uracil, monomeri, nucleotide, A, T, G, C, dezoxiriboză)

A2. Care om de știință a descoperit celula? 1) A. Leeuwenhoek 2) T. Schwann 3) R. Hooke 4) R. Virchow
A3. Conținutul cărui element chimic predomină în substanța uscată a celulei? 1) azot 2) carbon 3) hidrogen 4) oxigen
A4. Ce fază a meiozei este prezentată în imagine? 1) Anafaza I 2) Metafaza I 3) Metafaza II 4) Anafaza II
A5. Ce organisme sunt chimiotrofe? 1) animale 2) plante 3) bacterii nitrificatoare 4) ciuperci A6. Formarea unui embrion cu două straturi are loc în perioada 1) clivajului 2) gastrulației 3) organogenezei 4) perioadei postembrionare
A7. Totalitatea tuturor genelor unui organism se numește 1) genetică 2) grup de gene 3) genocid 4) genotip A8. În a doua generație, cu încrucișare monohibridă și cu dominație completă, se observă o divizare a caracterelor în raportul 1) 3:1 2) 1:2:1 3) 9:3:3:1 4) 1:1
A9. Factorii mutageni fizici includ 1) radiații ultraviolete 2) acid azotat 3) virusuri 4) benzopiren
A10. În ce parte a celulei eucariote se sintetizează ARN-ul ribozomal? 1) ribozom 2) ER rugos 3) nucleol 4) aparat Golgi
A11. Care este termenul pentru o secțiune de ADN care codifică o proteină? 1) codon 2) anticodon 3) triplet 4) genă
A12. Denumiți organismul autotrof 1) ciuperca boletus 2) ameba 3) bacilul tuberculozei 4) pinul
A13. Din ce este alcătuită cromatina nucleară? 1) carioplasmă 2) catene de ARN 3) proteine ​​fibroase 4) ADN și proteine
A14. În ce stadiu al meiozei are loc trecerea? 1) profaza I 2) interfaza 3) profaza II 4) anafaza I
A15. Ce se formează din ectoderm în timpul organogenezei? 1) notocorda 2) tub neural 3) mezoderm 4) endoderm
A16. O formă necelulară de viață este 1) euglena 2) bacteriofag 3) streptococ 4) ciliați
A17. Sinteza proteinelor în ARNm se numește 1) translație 2) transcripție 3) reduplicare 4) disimilare
A18. În faza ușoară a fotosintezei, 1) are loc sinteza carbohidraților 2) sinteza clorofilei 3) absorbția dioxidului de carbon 4) fotoliza apei
A19. Diviziunea celulară cu păstrarea setului de cromozomi se numește 1) amitoză 2) meioză 3) gametogeneză 4) mitoză
A20. Metabolismul plastic include 1) glicoliza 2) respirația aerobă 3) asamblarea unui lanț de ARNm pe ADN 4) descompunerea amidonului în glucoză
A21. Selectați afirmația incorectă La procariote, molecula de ADN este 1) închisă într-un inel 2) nu este asociată cu proteine ​​3) conține uracil în loc de timină 4) este singulară
A22. Unde are loc a treia etapă a catabolismului - oxidarea completă sau respirația? 1) în stomac 2) în mitocondrii 3) în lizozomi 4) în citoplasmă
A23. Reproducerea asexuată include 1) formarea partenocarpică a fructelor la castraveți 2) partenogeneza la albine 3) reproducerea lalelelor prin bulbi 4) autopolenizarea la plantele cu flori
A24. Ce organism se dezvoltă fără metamorfoză în perioada postembrionară? 1) șopârlă 2) broască 3) gândacul cartofului Colorado 4) muscă
A25. Virusul imunodeficienței umane afectează 1) gonadele 2) limfocitele T 3) eritrocitele 4) pielea și plămânii
A26. Diferențierea celulară începe în stadiul 1) blastula 2) neurula 3) zigotul 4) gastrula
A27. Ce sunt monomerii proteici? 1) monozaharide 2) nucleotide 3) aminoacizi 4) enzime
A28. În ce organite are loc acumularea de substanțe și formarea veziculelor secretoare? 1) Aparatul Golgi 2) ER rugoasă 3) plastidă 4) lizozom
A29. Ce boală se moștenește în funcție de sex? 1) surditate 2) diabet zaharat 3) hemofilie 4) hipertensiune arterială
A30. Indicați afirmația incorectă. Semnificația biologică a meiozei este următoarea: 1) diversitatea genetică a organismelor crește 2) stabilitatea speciei crește la modificarea condițiilor de mediu 3) apare posibilitatea recombinării trăsăturilor ca urmare a încrucișării 4 ) probabilitatea de variabilitate combinativă a organismelor scade.

elementele organismelor vii sunt:
a) N, O, H, S; b) C, H, N, O; c) S, Fe, O, C; d) O, S,
H, Fe
2. Azotul ca element este inclus în:
a) numai proteine ​​și acizi nucleici;
b) acizi nucleici, proteine ​​si ATP;
c) numai proteine;
d) proteine, acizi nucleici și lipide;
3. Hidrogenul ca element este inclus în:
a) numai apa si unele proteine
b) numai apă, carbohidrați și lipide
c) toți compușii organici ai celulei
d) numai apă, carbohidrați, proteine ​​și
acizi nucleici.
4. La ce nivel al organizației nu se află
există o diferență între organic și
lume anorganică?
a) atomic, b) molecular, c) celular.
5. Există mai multă apă în celule: a)
embrion, b) un tânăr, c) un bătrân.
6. Apa este baza vieții:
a) poate fi în trei stări
(lichid, solid, gazos);
b) este un solvent care furnizează
atât afluxul de substanţe în celulă cât şi îndepărtarea
din ea produse metabolice;
c) răcește suprafața în timpul evaporării.
7. Substanțe care sunt foarte solubile în apă
se numesc: a) hidrofile, b) hidrofobe,
c) amfifil.
8. La compușii hidrofobi ai celulei
include:
a) lipide și aminoacizi;
b) lipide;
c) lipide și săruri minerale;
d) aminoacizi și săruri minerale.
9. Carbohidrații monozaharide includ:
a) amidon; b) glicogen; c) glucoză; d) maltoză.
10. Carbohidrații și polizaharidele includ:
a) amidon; b) dezoxiriboză; c) riboză; G)
glucoză.
II. Principalele funcții ale grăsimilor din celulă:
a) depozitare și structurală;
b) structurale si energetice;
c) energie și stocare;
d) structurale şi de protecţie.
12. Proteinele sunt biopolimeri cu monomeri,
care sunt: ​​a) nucleotide; b)
aminoacizi; c) baze azotate. 13.
Aminoacizii diferă:
a) grupare amino, b) grupare carboxil; V)
radical.
12. Moleculele de proteine ​​includ:
a) numai aminoacizi
b) aminoacizi și uneori ioni metalici
c) aminoacizi şi uneori molecule lipidice
d) aminoacizi și uneori molecule
carbohidrați
13. Structura unei molecule de proteine, care
determină succesiunea
resturi de aminoacizi: a) primare; b)
secundar; c) tertiar; d) cuaternar. 13.
Structura secundară a proteinei este asociată cu:
a) spiralizarea lanţului polipeptidic
b) configuraţia spaţială
lanț polipeptidic
c) număr și succesiune
reziduuri de aminoacizi
d) configuraţia spaţială
lanț polipeptidic spiralizat A 14.
14.Se menține structura secundară a proteinelor
conexiuni:
a) numai peptidă;
b) numai hidrogen;
c) disulfură şi hidrogen;
d) hidrogen şi peptidă;
15. Proteine ​​structurale mai puțin puternice
este:
a) primar si secundar
b) secundare şi ternare
c) terţiară şi cuaternară
d) cuaternare şi secundare
16. Proteina catalaza funcționează în celulă
funcţie;
a) contractile;
b) transport;
c) structurale;
d) catolic.
17. În caz de denaturare incompletă a proteinei, prima
structura este distrusă: a) primară;
b) secundar;
c) numai tertiar;
d) cuaternare, uneori terțiare.
18. Monomerii moleculelor de ADN sunt:
a) nucleozide;
b) nucleotide;
c) aminoacizi;
19 nucleotide ADN constau din:
a) numai baze azotate;
b) numai baze şi reziduuri azotate
zaharuri;
c) numai baze şi reziduuri azotate
acizi fosforici;
d) reziduuri de acizi fosforici, zaharuri si
baze azotate.
20. Compoziția nucleotidelor ADN diferă
unul din celălalt conținut:
a) numai zaharuri;
b) numai baze azotate;
c) zaharuri si baze azotate;
d) zaharuri, baze azotate si reziduuri
acizi fosforici.
21. Nucleotidele ADN conțin azot
motive:
a) citozină, uracil, adenină, timină;
b) timină, citozină, guanină, adenină;
c) timină, uracil, adenină, guanină;
d) uracil, citozină, adenină, timină.
22. Nucleotidele ARN constau din:
1) numai baze azotate;
2) numai baze și reziduuri azotate
zaharuri;
3) numai baze și reziduuri azotate
acizi fosforici;
4) reziduuri de acizi fosforici, zaharuri si
baze azotate.
23. Molecule, în timpul oxidării cărora
se eliberează multă energie: a)
polizaharide; b) grăsimi; c) proteine; G)
monozaharide.
Completați cuvintele care lipsesc în text.
Proteinele sunt substanțe organice complexe...

substanțe de degradare 1, nucleu 2, lizozomi 3, mitocondrii 4, plastide 10. Funcția celulei ER netede 1, sinteza și transportul proteinelor 2, digestia substanțelor organice 3, participă la contactele intercelulare 4, sinteza și transportul carbonului și grăsimilor 11. Un orgonoid cu membrană dublă este : 1, centru celular 2, ribozomi 3, mitocondrii 4, EPS 12. Dintre elementele enumerate, molecula de hemoglobină conține: 1, fier 2, fosfor 3, potasiu 4, magneziu 13. La urcare munte, este indicat să mănânci pentru a menține rapid puterea: 1, o bucată de zahăr 2, puțină untură 3, kebab 4, brânză 14. Aminoacizii care alcătuiesc proteinele diferă între ei 1, grupe amino și o grupă carboxil 2, doar un radical 3, doar o grupare carboxil 4, un radical și o grupare carboxil 16. ARN-ul de transport îndeplinește următoarele funcții 1, transferul aminoacizilor la ribozomi 2, îndepărtarea și transferul informațiilor din ADN 3, formarea ribozomilor 4 , sinteza celei de-a doua catene de ADN 17. Monomerul proteic este 1, baza de azot 2, dezoxiriboza sau riboza 3, aminoacizii 4, nucleotidele 18. Care factor confirmă cel mai puternic că ADN-ul este materialul genetic al unei celule? 1,ADN-ul este format din patru tipuri de nucleotide și, prin urmare, este capabil să stocheze informații 2,În celulele amotice, cantitatea de ADN este de două ori mai mare decât în ​​gameți 3,Fiecare individ are ADN individual în conformitate cu propria sa secvență de nucleotide 4,Există aproximativ atâtea baze azotate ale lui T câte baze ale lui A există

Partea B

Partea A

EXEMPLE DE SARCINI

A1. Monomerii ADN-ului și ARN-ului sunt

1) baze azotate 3) aminoacizi

2) grupări fosfat 4) nucleotide

A2. Funcția ARN mesager:

1) dublarea informațiilor

2) eliminarea informațiilor din ADN

3) transportul aminoacizilor la ribozomi

4) stocarea informațiilor

A3. Indicați a doua catenă de ADN complementară primei: ATT – HCC – TSH

1) UAA – TGG – AAC 3) UCC – GCC – ACG

2) TAA – CGG – AAC 4) TAA – UGG – UUC

A4. Ipoteza conform căreia ADN-ul este materialul genetic al celulei este confirmată de:

1) numărul de nucleotide din moleculă

2) individualitatea ADN-ului

3) raportul bazelor azotate (A = T, G = C)

4) raportul de ADN din gameți și celulele somatice (1:2)

A5. Molecula de ADN este capabilă să transmită informații datorită:

1) secvențe de nucleotide

2) numărul de nucleotide

3) capacitatea de a se autodubla

4) spiralizarea moleculei

A6. În ce caz este indicată corect compoziția uneia dintre nucleotidele ARN?

1) timină – riboză – fosfat

2) uracil – dezoxiriboză – fosfat

3) uracil – riboză – fosfat

4) adenina – dezoxiriboza – fosfat

B1. Selectați caracteristicile unei molecule de ADN

1) Moleculă cu un singur lanț

2) Nucleotide – ATUC

3) Nucleotide – ATGC

4) Carbohidrați – riboză

5) Carbohidrați – dezoxiriboză

6) Capabil de replicare

B2. Selectați funcțiile caracteristice moleculelor de ARN ale celulelor eucariote

1) distribuirea informațiilor ereditare

2) transferul de informații ereditare la locul sintezei proteinelor

3) transportul aminoacizilor la locul sintezei proteinelor

4) inițierea replicării ADN-ului

5) formarea structurii ribozomului

6) stocarea informațiilor ereditare

C1. Stabilirea structurii ADN-ului ne-a permis să rezolvăm o serie de probleme. Care credeți că au fost aceste probleme și cum au fost ele rezolvate în urma acestei descoperiri?

C2. Comparați acizii nucleici după compoziție și proprietăți.

2.4. Structura celulelor pro- și eucariote. Relația dintre structura și funcțiile părților și organelelor unei celule stă la baza integrității acesteia

Termeni și concepte de bază testate în lucrarea de examen: Aparatul Golgi, vacuole, membrana celulară, teoria celulară, leucoplaste, mitocondrii, organite celulare, plastide, procariote, ribozomi, cloroplaste, cromoplaste, cromozomi, eucariote, nucleu.

Orice celulă este un sistem. Aceasta înseamnă că toate componentele sale sunt interconectate, interdependente și interacționează între ele. Aceasta înseamnă, de asemenea, că întreruperea unuia dintre elementele unui sistem dat duce la schimbări și întreruperi în funcționarea întregului sistem. O colecție de celule formează țesuturi, diverse țesuturi formează organe, iar organele, interacționând și îndeplinind o funcție comună, formează sisteme de organe. Acest lanț poate fi continuat mai departe și îl puteți face singur. Principalul lucru de înțeles este că orice sistem are o anumită structură, nivel de complexitate și se bazează pe interacțiunea elementelor care îl compun. Mai jos sunt tabele de referință care compară structura și funcțiile celulelor procariote și eucariote și, de asemenea, le înțeleg structura și funcțiile. Analizați cu atenție aceste tabele, deoarece lucrările de examen pun adesea întrebări care necesită cunoașterea acestui material.

Acizii dezoxiribonucleici și ribonucleici sau ADN și ARN, ca și proteinele, sunt biopolimeri. Ambele tipuri constau din compuși de monomeri - nucleotide. O nucleotidă este cel mai mic element al structurii lor. Înlocuirea sau deteriorarea unui astfel de monomer provoacă o mutație. Prin urmare, este numită și unitate de mutație. Istoria descoperirii și studiului nucleotidelor este indisolubil legată de studiul acizilor.

Onoarea descoperirii moleculei de ADN îi aparține lui Johann F. Miescher. Acest eveniment a avut loc în 1869 în procesul de studiu al compoziției și funcției celulelor leucocitare. După ce a izolat o substanță necunoscută din puroi, a determinat doar compoziția chimică și i-a dat un nume. Omul de știință nu și-a putut imagina ce fel de revoluție în știință va produce descoperirea sa.
Multă vreme, nimeni nu a acordat prea multă importanță substanței descoperite. Deși mulți oameni s-au arătat interesați. Descoperirea a fost făcută de fizicianul W. Crick și biologul D. Watson după mulți ani de cercetări. Ei au fost cei care au publicat un articol în 1953 în care au propus și dovedit structura acestei molecule misterioase. Articulațiile uniforme sunt interconectate în spirale răsucite gigantice care conțin baze de date întregi de informații ereditare. Oamenii de știință încă se luptă să descifreze informațiile.
Spre deosebire de predecesorul său, existența ARN a fost prezisă. Studiind sinteza proteinelor, cercetătorii au ajuns la concluzia că există un fel de intermediar între acestea și ADN. Și la mijlocul anilor 60 ai secolului XX, a fost descoperit ARN. Monomerii ARN sunt legați împreună în lanțuri lungi monocatenar.

Cum sunt structurați monomerii?

Monomerii ambilor acizi sunt similari ca structură, fiecare dintre ei având trei componente. Monomerii ADN-ului și ARN-ului sunt următoarele componente: zahăr cu cinci atomi de carbon, baze azotate și reziduuri de acid fosforic. Toate componentele sunt conectate între ele prin legături de hidrogen. În ciuda faptului că ADN-ul și ARN-ul conțin aceleași elemente chimice, ele sunt departe de a fi identice. Diferențele în compoziția acizilor se pot reduce aproximativ la absența unui atom de oxigen în riboză din ADN, care îl transformă în deoxiriboză, și la faptul că unul conține timină, iar celălalt conține uracil. Riboza și deoxiriboza diferă, de asemenea, puțin una de cealaltă, precum timina și uracilul. Diferențele minime de structură, totuși, conferă moleculelor funcții distincte.
ADN-ul este un helix stabil și puternic, motiv pentru care diferă de ARN. Moleculele de ARN se răsucesc în bile, formează ace de păr și alte forme bizare. Nu este voluminos, dar și instabil. Pe baza numărului de nucleotide dintr-o moleculă, ARN-ul poate fi împărțit în trei tipuri: informațional, de transport și ribozomal. Este mobil, capabil să stocheze energie și să transmită informații. Duetul armonios al acestor doi acizi nucleici asigură funcționarea întregii vieți de pe planetă.
Funcțiile și rolul unităților monomerice în toată această extravaganță a vieții sunt destul de mari. Fiecare dintre ei participă la ea în felul său. Unii acumulează energie în celulă, alții controlează procesul metabolic, iar alții acționează ca catalizatori. Trei nucleotide conectate în serie formează un triplet. Combinațiile de tripleți poartă informații despre structura celulei proteice și sunt numite gene. Prin urmare, o nucleotidă poate fi încă definită ca un fel de purtător de informații.

Aplicarea nucleotidelor

De-a lungul istoriei sale, omenirea nu a renunțat la speranța de a găsi elixirul tinereții. Legături ale lanțurilor de ARN și ADN

La mijlocul secolului al XX-lea, au fost descoperite funcțiile catenelor izolate de ADN de a provoca regenerarea celulară. Sunt deja dezvoltate produse cosmetice pentru întinerirea pielii care conțin „fragmente de spirală magică”.
Descifrarea informațiilor ereditare conținute în nucleotide face posibilă lupta împotriva bolilor genetice.
Produsele infame modificate genetic își datorează existența și cunoștințelor despre structura și proprietățile legăturilor ADN.

Aplicație în medicină

Chiar și puținul pe care îl cunoaștem despre structura ADN-ului ne permite să aplicăm aceste cunoștințe în practică. Terapia genică este utilizată în medicină și se bazează pe introducerea uneia sau mai multor nucleotide în celula afectată pentru a înlocui secțiunea deteriorată a ADN-ului. Datorită acestei funcții, celula elimină defectul și restabilește „programul corect”. Această terapie dă speranță celor care suferă de boli ereditare. Un rezultat pozitiv a fost obținut pentru prima dată în anii 90 ai secolului trecut prin vindecarea imunodeficienței ereditare la o fetiță. Acum sunt cunoscute peste 40 de boli pentru care este utilizat. Se fac experimente pentru tratarea tumorilor canceroase. Prin reprogramarea, cu ajutorul genelor marcate, a celulelor afectate și a apărării imune a organismului, în jumătate din cazuri obțin rezultate pozitive. Tumora este redusă la jumătate. Nu se poate spune că acesta este succes, dar acesta este începutul drumului către el. Această metodă este folosită nu numai pentru a vindeca cancerul, ci și pentru a învinge infecția cu HIV. Funcțiile dotate cu nucleotide sunt, de asemenea, utilizate în mod activ în scopuri de diagnostic. Există o serie de metode pentru determinarea prezenței genelor patologice la pacienți și a posibilității mutațiilor.

Perspective

O treime din bolile umane sunt ereditare. Se crede că acestea sunt cauzate de deteriorarea funcțiilor de stocare a informațiilor ereditare. Se așteaptă ca cauzele daunelor să fie studiate și să se găsească modalități de refacere a acestora, care să permită recunoașterea bolilor într-un stadiu incipient și obținerea vindecării lor complete.
Proiectul internațional privind genomul uman există de mai bine de 20 de ani. Oamenii de știință și cercetătorii din întreaga lume descoperă secvența nucleotidelor din ADN. Dezvoltarea noilor tehnologii ne va permite să rezolvăm această problemă în viitorul apropiat.
Umanitatea a ridicat doar puțin cortina misterului universului. Ce alte informații sunt criptate în joncțiunile ADN-ului și ARN-ului. Unde ne poate conduce această cunoaștere? Ne vor da superputeri sau ne vor distruge?

Acest articol conține informații despre elementele tuturor acizilor nucleici, și anume monomerii săi. Aici veți găsi informații despre structura lor, diversitatea speciilor existente etc.

Acidul nucleic - ce este?

Cea mai importantă componentă a oricărei celule vegetale, animale, bacteriene și chiar virale este acidul nucleic, care este responsabil de transmiterea, reproducerea și stocarea informațiilor ereditare. Compușii biopolimeri - acizi nucleici - sunt creați prin codificarea nucleotidelor. Acidul ribonucleic (ARN) și acidul dezoxiribonucleic (ADN) sunt acizi nucleici. Monomerii acizilor nucleici sunt nucleotide din 5 soiuri, dintre care 3 sunt potrivite atât pentru acizii deoxi- și ribonucleici, iar nucleotidele rămase sunt diferite.

Diversitatea acidului nucleic

ADN-ul și ARN-ul sunt reprezentanți ai clasei de acid nucleic, totuși, acidul ribonucleic din urmă, în conformitate cu funcțiile pentru care este destinat în celulă, poate avea denumiri diferite, de exemplu: acid ribonucleic de transport (ARNt) sau acid ribonucleic informațional (ARNm). Cu toate acestea, acest punct nu afectează caracteristicile structurale ale unității în sine. Ce este un monomer de acid nucleic? Răspunsul la această întrebare va fi o listă de elemente: riboză și deoxiriboză (tipuri de zaharuri), acid HPO3 sau, mai degrabă, reziduurile sale în bazele timină (uracil) și adenină, guanină și citozină.

Monomerii

Monomerii acizilor nucleici sunt trei componente, așa cum am menționat mai devreme - o monozaharidă, care posedă proprietăți heterociclice - baze azotate și reziduul acid HPO3. Tipurile componente ale monomerilor acizilor nucleici sunt substanțele derivate din purină adenina (A) și guanina (G) și componentele de natură pirimidină: citozinele (C), timinele (T) și uracilul (U). De asemenea, merită să știți despre existența bazelor atipice, reprezentanți ai cărora sunt pseudouridinele și dihidrouridinele.

Monomerii acizilor nucleici sunt substanțe responsabile de funcțiile vitale, inerente atât organismelor procariote, cât și eucariote. Acizii nucleici sunt clasificați în funcție de ce monozaharidă este reprezentat acidul însuși. Acizii de riboză sunt reprezentați de riboză, iar acizii nucleici reprezentați de deoxiriboză se numesc dezoxiriboză. Diferența dominantă dintre lanțurile de ARN și ADN este prezența fie a timinei, fie a uracilului în lanțul moleculei. ADN-ul poartă pirimidină timină, iar ARN-ul poartă uracil. Aceste două nucleotide sunt înlocuite în acești acizi și devin complementare cu adenina.

Monomerii acizilor nucleici sunt compuși bazați pe o legătură chimică - 3,5-fosfodiester, care formează structuri liniare, iar scopul său este de a lega pentoza în nucleotidă. Acest design al acizilor nucleici permite formarea unei grupări 3-OH libere la un capăt al lanțului și plasarea unei grupări 5-OH la capătul opus al lanțului.

ARN-ul și ADN-ul sunt universale și unice pentru toate organismele. Acest lucru se datorează capacității lor de a transmite și păstra diverse informații care poartă ereditatea genetică. Aproape fiecare organism viu poartă simultan ambii acizi, bazați atât pe riboză monozaharidă, cât și pe deoxiriboză, și numai virușii - reprezentanți ai unei forme de viață necelulare - conțin o singură formă de acid nucleic.