מה כלול סוכר DNA? בסיסים כימיים של המבנה ה- DNA

כמה מדהים לראות איך דומות זו לזו הם להורים ולילדים. לחלופין, להיפך, די שונה, וכן אחים ואחיות, וגם מאמא ואבא. למה זה קורה ומה זה תלוי? מה מבנים אחראים לשימור, קונסולידציה, העברה וביטוי של סימפטומים אצל צאצאיהם מהוריהם?

תפקיד זה שייך חומצות גרעין יוצרות הכרומוזומים. זה שהן מולקולות המבצעות את הפונקציות של כל התהליכים הקשורים תורשה ושונה. הפררוגטיבה מיוחד עבור זה שייך מולקולות DNA.

היסטוריה של גילוי חומצות גרעין

במשך זמן רב על מולקולות אלה אינה ידועה. עם זאת, בשנת 1869, מדען ממחקר המיישר מצא תערובת של DNA ו- RNA, ולאחר מכן הצליח להקים שהם שייכים חומצות. הוא עשה זאת באמצעות מחקר בתאי דם לבנים מוגלה.

מאז החל במחקר אינטנסיבי של תרכובות אלה. מדענים רבים ניסו לקבוע את ההרכב הכימי של DNA ו- RNA. כדי להבין את הטבע, המבנה והאופי שלהם של התפקיד הביולוגי. תרומה גדולה לכך שנעשתה על ידי אנשים כמו:

• א נ Belozersky.
• תומאס מורגן.
• ק גשרים.
• א מלר.
• ג דה פריס.
• א Sturtevant.
• ג א Nadson.
• א ס Serebrovsky.
• NP Dubinin.
• TS פיליפוב ואחרים.

בתקופה שבין 1900 ועד היום היא הבהירה את מהות חומצות גרעין, בסיסים כימיים של מבנה ה- DNA, התכונות שלו וחשיבות ביולוגית. תגליות נעשו, מה שמאפשר לנו לבחון בסיס אוניברסלי מולקולה זו של כל החיים.

מחקר בתחום הגנטיקה אפשר להקים את מערכת היחסים בין ה- DNA ואת הכרומוזומים בגנום, כדי לפענח את הקוד הגנטי של יצורי חיים רבים. זה היה חשוב להבנת היחידה בטבע, מנגנוני המפעילים שלה.

כמו כן, את ההרכב הכימי של כרומוזום זוהה. נמצא כי הבסיס - מולקולת חומצות גרעין בעל מבנה ספציפי.

דנ"א: מאפיינים כלליים

שם קיצור תמליל מלא - חומצה דאוקסיריבונוקלאית. יחד עם חומצת RNA זה מתייחס למספר הגרעין. שם שהתקבל שלה בגלל DNA נכנס הסוכר. שמו - deoxyribose.

ההרכב הכימי של DNA ו- RNA הוא מאוד דומה, ההבדל כמו פעם בעיקר מולקולה להרכיב פחמימות. בשנת RNA הוא ריבוז.

באופן כללי, את מולקולת החומצה דאוקסיריבונוקלאית הוא מקרומולקולה מורכב גדילי כפול בעל משקל מולקולרי של רכב עצום ומגוון. לכן, רוב התרכובות של דימוי גרפי יש צורה של שני גדילים, הצעדים הרוחביים בשילוב - אג"ח.

בשנת 1953, Chargaff ועמיתיו הצליחו לחשוף את המבנה הפנימי במלואו רכב המולקולה, אשר הייתה בעל חשיבות רבה עבור כל ביולוגיה מולקולרית ומדעי בכלל. התברר כי סוכר חמש פחמן כוללים בסיסים בדנ"א (פנטוז), purine ו pyrimidine בסיסים ושאריות חומצה זרחתית.

אפשר לא רק להמשיך לפענח את מבנה מאוד של המתחם, אלא גם כדי ללמוד את המאפיינים, פיזי וכימי. תפקידו הביולוגי ואת המשמעות עבור האורגניזם נבחר בתור יסוד, אוניוורסלי ספציפי לכל חומר.

הרכב כימי

אם לאפיין הרכב אטומית ומולקולרית הפנימי של מולקולות של חומצות גרעין, אפשר לזהות סוגים בסיסיים כמה תרכובות:

• פנטוז - deoxyribose (פחמימה היא monosaccharide);
• בסיסים אורגניים - purine (אדנין ו גואנין) pyrimidine (ציטוזין ותימין);
• שאריות חומצה זרחתית עם אג"ח בחינם.

זה, באופן כללי, כל הבסיסים הכימיים של מבנה ה- DNA. דבר נוסף הוא כי שילוב של כל המרכיבים הללו הוא לא קל, אבל הוא תהליך מורכב וייחודי. לפיכך, ביניהם deoxyribose, בסיס שאריות חומצה אורגניות יחד יוצר נוקלאוטיד. זהו אחד של רצפי נוקליאוטידים, ומפתח את כל המבנה של המולקולה כולה.

הייחודי הוא הרצף שבו לבסיס האורגני ימוקם אחד מאחורי השני ביחס שרשרת סמוך. רצף נוקליאוטידים נבנה על פי עקרונות מסוימים, ובמרכזם משלים (purine קונפורמיות קפדנית ורכיבים pyrimidine). זה מאפשר לכל אדם יש קוד הגנטי שלה, ייחודי, מולד ועמוק ספציפי.

הפנוטיפ בא לידי ביטוי בצורה של רצף של מאפיינים שונים לגמרי, כי אין שני אנשים זהים (מלבד תאומים זהים), המאפיינים הייחודיים של מראה.

המבנה ה- DNA כולל כל סוכר?

הבסיס של כל חומר אורגני - אטומי פחמן בשרשרת. מולקולת הדנ"א אינה חריגה. אחרי הכל של DNA נכנס סוכר, כלומר, זה מורכב מרצף של חמש אטומי פחמן, בשילוב במבנה מחזורי. מולקולה זו אותה מופרעת על ידי גשר חמצן בתוך המחזור הכולל.

ההרכב הכימי של הסוכר מתבטא הנוסחא האמפירית הבאה: C ₅ H ₁₀ O _4. מולקולה זו - aldopentoza הכולל חמישה אטומי פחמן, התעקם לולאה. בנוסף, אחד מאטומי בשרשרת במקום קבוצת הידרוקסיל מכיל רק מימן, ולכן חלה קידומת כגון "Deoxy" בכותרת סוכר, דהיינו, ללא חמצן.

ההרכב הכימי של סוכר התגלה ולומד Fibusom Lieven, שפתח את המבנה כולו וטבע כימי של המתחם ב 1929.

בסיס של המולקולה

בסיסים אורגניים חלק חומצות גרעין DNA ניתן לחלק לשתי קבוצות עיקריות.

1. Purine - מבנים מורכבים שהוקמה על ידי שני של מחזור הפחמן - חמש-membered ו שישה membered. אלה כוללים אדנין ו גואנין, אשר משלימים בסיס pyrimidine מורכב חומצה דאוקסיריבונוקלאית.
2. Pyrimidine - שישה חברים בו טבעות פחמן. זה כולל תימין ו ציטוזין.

לפיכך, נראה כי חלק מן הסוכר DNA ובסיס מחובר זה לזה ומחובר על ידי קישורים עם הרדיקלי של חומצה זרחתית. הכל ביחד זה הופך נוקלאוטיד. המבנה הכללי של נוקלאוטידים מולקולת הדנ"א הדו-גדילי לאגד בינם לבין עצמם על פי הכלל של השלמה: הבסיס אדנין מתאים תימין, גואנין - ציטוזין.

סוגי הקשרים בין החלקיקים

הסוגים העיקריים של מערכות יחסים בין מבני DNA רכיב כדלקמן:

• מימן;
• קוולנטי קוטבי;
• כוחות מולקולאריים של משיכה;
• ואהאן דר אינטראקציה ואלס.

זה מאפשר לך פעמים תקועות מבנה קיימים בשלוש תצורות:

• ראשוני - רצפים לינארי של נוקלאוטידים;
• משני - כל חוטים מפותלים הליקליים ושני אחד ליד שני;
• שליישונים - כדורי קונפורמציה מורכבות מולקולת הסליל בתוקף.

לפיכך העובדה כי חלק מה- DNA נכנס סוכר, בסיס, ואת שאריות החומצה הוא הבסיס של המבנה והקרקע שלה ליישום מספר אינטראקציות ההיווצרות של קשרים כימיים.

ערך ה- DNA של אורגניזמים

ישנם מספר מאוד חשובות נקודות:

1. מולקולות נחשבות חומצות כלולות בהרכב הכימי של הכרומוזומים הקובעים את הזהות של כל יצורי החיים.
2. DNA - בסיס הסינתזה של רשתות פוליפפטיד מורכבות אחראיות קידוד והעברה תכונות תורשתיות.
3. חומצה דאוקסיריבונוקלאית - הבסיס של שעתוק, סינתזת RNA ראשוני דהיינו, ובהמשך חלבון.

תהליכים כאלה מתרחשים בכל האורגניזמים. זה מאפשר המבנה הזה שנקרא יחידה אוניברסלית של כל יצורי החיים.

מעתיק מולקולות

תהליך זה מהווה הכפלה של מולקולת הדנ"א, מתרחש באופן ספונטני על ידי הוצאה של אנרגיה ביצורים חיים. המרכיב העיקרי במקרה זה - DNA פולימרז, גידול Catalyzing אנזים ובקרת הסינתזה כולו.

שכפול הנקודה היא שכל אחד גדילי המולקולה מפולגת הוכפל רצף ליניארי שלה. התהליך וכתוצאה מכך מייצר שתי מולקולות DNA חדשים שכל אחד מהם מכיל שרשרת פוליפפטיד אחד זקן, ואת השני לגמרי חדש, שנבנה על פי עיקרון ההשלמה.

ערך Process - כדי לספק את הצאצאים של מידע גנטי בשלמותו.