Unsa ang nucleotide? Ang komposisyon, istruktura, numero ug han-ay sa mga nucleotides sa kadena sa DNA

Ang tanan nga buhi nga mga butang sa planeta naglangkob sa daghan nga mga selula nga nagsuporta sa kahapsay sa ilang organisasyon sa gasto sa genetic nga impormasyon nga anaa sa nucleus. Gipreserbar kini, naamgohan ug gipasa sa komplikadong mga compound nga molekular - mga nucleic acid nga naglangkob sa mga monomeric unit - mga nucleotide. Ang papel sa mga nucleic acid dili mahimong sobra ka lisud. Ang kalig-on sa ilang mga istraktura nagtino sa normal nga mahinungdanon nga kalihokan sa organismo, ug ang bisan unsa nga deviations sa estraktura dili kapugngan nga magdala sa usa ka pagbag-o sa cellular organization, ang kalihokan sa mga proseso sa physiological ug ang viability sa mga selula sa kinatibuk-an.

Ang konsepto sa usa ka nucleotide ug sa mga kabtangan niini

Ang matag molekula sa DNA o RNA gitigum gikan sa gagmay nga mga compound nga monomer - nucleotide. Sa laing pagkasulti, usa ka nucleotide usa ka materyales sa pagtukod sa mga nucleic acid, coenzymes ug uban pang mga biological compounds nga gikinahanglan kaayo alang sa selula sa proseso sa importante nga kalihokan niini.

Ang nag-unang kabtangan niining mga butang nga dili mapulihan mao ang:

• pagtipig sa impormasyon sa protina nga istruktura ug mga kinaiya nga napanunod;
• pagkontrol sa pagtubo ug pagsanay;
• pag-apil sa metabolismo ug daghan pang mga proseso sa pisiolohiko nga nagakahitabo sa selula.

Nukleotide nga komposisyon

Naghisgot bahin sa mga nucleotide, ang usa ka tawo dili makapugong sa paghunahuna sa usa ka importante nga isyu sama sa ilang mga istruktura ug komposisyon.

Ang matag nucleotide naglangkob sa:

• residue sa asukal;
• base sa nitroheno;
• usa ka grupo sa phosphate o usa ka phosphoric acid residue .

Mahimong ikaingon nga ang usa ka nucleotide usa ka komplikado nga organikong compound. Depende sa espisye nga komposisyon sa mga base sa nitrogen ug ang tipo sa pentose sa istruktura sa nucleotide, ang mga nucleic acid gidibahin ngadto sa:

• deoxyribonucleic acid, o DNA;
• Ribonucleic acid, o RNA.

Ang komposisyon sa mga nucleic acid

Sa mga nucleic acid, ang asukal mao ang pentose. Kini usa ka lima ka carbon nga asukal, sa DNA kini gitawag nga deoxyribose, sa RNA-ribose. Ang matag molekula sa pentose adunay lima ka atomo sa karbon, upat niini ug ang usa ka atomong oksiheno usa ka singsing nga adunay lima ka miyembro, ug ang ikalima anaa sa grupo nga HO-CH2.

Ang posisyon sa matag atom nga carbon sa ang molekula sa pentose gipaila sa usa ka Arabikong numero nga adunay usa ka prime (1C ', 2C', 3C ', 4C', 5C '). Tungod kay ang tanan nga proseso sa pagbasa sa hereditary nga impormasyon gikan sa molekula sa nucleic acid adunay usa ka higpit nga orientation, ang pag-numero sa mga atomo sa carbon ug ang ilang pagkahan-ay sa singsing nagsilbing usa ka matang sa timailhan sa husto nga direksyon.

Sa hydroxyl nga grupo, ang usa ka phosphoric acid residue gilakip sa ikatulo ug ikalimang mga atomo sa carbon (3C 'ug 5C'). Gitino niya ang kemikal nga pagsalmot sa DNA ug RNA sa grupo sa mga asido.

Ang base sa nitroheno gilakip sa unang carbon atom (1C ') sa molekula sa asukar.

Mga espisye nga mga komposisyon sa nitroheno nga mga base

Ang mga nucleotides sa DNA ubay sa nitrogenous base gihawasan sa upat ka matang:

• adenine (A);
• uban sa guanine (D);
• cytosine (C);
• Thymine (T).

Ang unang duha nahisakop sa klase sa purines, ang duha nga nahibilin sa pyrimidines. Pinaagi sa timbang sa molekula, purine kanunay nga mas bug-at kay sa pyrimidine.

Ang RNA nucleotides sa nitrogenous base mao ang:

• adenine (A);
• uban sa guanine (D);
• cytosine (C);
• uracil (Y).

Ang Uracil, sama sa thymine, usa ka pyrimidine base.

Diha sa siyentipikanhong mga literatura kini sa kasagaran nga posible sa pagpangita sa laing ngalan nga nitroheno nga mga base - Latin nga mga letra (A, T, C, G, U).

Dugang nga mga detalye sa kemikal nga istruktura sa purines ug pyrimidines.

Ang mga pyrimidine, nga mao ang cytosine, thymine ug uracil, sa ilang mga komposisyon gihawasan sa duha ka mga atomo sa nitroheno ug upat ka mga atomo sa carbon nga naglangkob sa usa ka unom ka miyembro nga singsing. Ang matag atomo adunay kaugalingong gidaghanon gikan sa 1 ngadto sa 6.

Ang Purines (adenine ug guanine) naglangkob sa pyrimidine ug imidazole o duha ka heterocycle. Ang molekula sa mga base sa purine gihulagway sa upat ka mga atomo sa nitrogen ug lima ka atomo sa carbon. Ang matag atomo giihap gikan sa 1 ngadto sa 9.

Ingon resulta sa koneksyon sa nitrogenous base ug sa pentose residue, usa ka nucleoside ang naporma. Ang nucleotide usa ka compound sa usa ka nucleoside ug usa ka grupo sa phosphate.

Pagtukod sa phosphodiester bonds

Importante nga masabtan ang pangutana kon giunsa nga ang mga nucleotides konektado sa usa ka kadena sa polypeptide ug usa ka molekula sa nucleic acid. Kini tungod sa gitawag nga phosphodiester bonds.

Ang interaksiyon sa duha ka nucleotides moresulta sa usa ka dinucleotide. Ang pagporma sa usa ka bag-o nga compound mahitabo pinaagi sa pagpondenso sa diha nga ang usa ka phosphodiester bono mahitabo tali sa phosphate moiety sa usa ka monomer ug sa hydroxy nga grupo sa pentose sa pikas.

Ang pag-synthesis sa polynucleotide - balik-balik nga pagsubli sa kini nga reaksyon (pipila ka milyon nga mga panahon). Ang kadena sa polynucleotide gitukod pinaagi sa pagporma sa phosphodiester bonds tali sa ikatulo ug ikalima nga carbohydrates sa sugars (3C 'ug 5C').

Ang asembliya sa polynucleotide usa ka komplikadong proseso nga naglangkob sa enzyme sa DNA polymerase, nga naghatag og kadena nga pagtubo sa usa lamang ka tumoy (3 ') nga may usa ka libre nga hydroxy nga grupo.

Istraktura sa molekula sa DNA

Ang usa ka molekula sa DNA, maingon man usa ka protina, mahimo nga usa ka elementarya, ikaduha, ug tertiary nga estraktura.

Ang han-ay sa mga nucleotide sa kadena sa DNA nagtino sa iyang pangunang estraktura. Ang ikaduha nga istruktura naporma tungod sa hydrogen bonds, nga ang sukaranan nga mao ang prinsipyo sa kaayohan. Sa laing pagkasulti, diha sa pag-synthesis sa double helix sa DNA, ang usa ka regular nga operasyon naglihok: ang adenine sa usa ka kadena katumbas sa timik, guanine sa cytosine, ug uban pa. Ang mga magtiayon sa adenine ug thymine o guanine ug cytosine naporma tungod sa duha sa una ug tulo sa ulahing kaso sa hydrogen bonds. Ang ingon nga kombinasyon sa nucleotide naghatag og lig-on nga kasuod tali sa mga kadena ug managsama nga gilay-on tali niini.

Ang pagkasayud sa pagkasunod-sunod sa mga nucleotide sa usa ka DNA strand, sumala sa prinsipyo sa katugbang o katugbang, ang ikaduha mahimo nga mahuman.

Giporma ang tersiyaryo nga istraktura sa DNA tungod sa komplikadong three-dimension bond, nga naghimo sa molekula niini nga mas compact ug makahimo nga nahimutang sa usa ka gamay nga volume sa cell. Pananglitan, ang gitas-on sa E. coli DNA sobra sa 1 mm, samtang ang selula sa cell dili moubos sa 5 μm.

Ang gidaghanon sa mga nucleotides sa DNA, nga mao ang ilang ratio nga quantitative, nagsunod sa pagmando sa Chergaff (ang gidaghanon sa mga base sa purine kanunay nga sama sa gidaghanon sa mga base sa pyrimidine). Ang distansya tali sa mga nucleotide usa ka kanunay nga bili nga 0.34 nm, sama sa ilang timbang sa molekula.

Istraktura sa molekula sa RNA

Ang RNA gihulagway pinaagi sa usa ka kadena nga polynucleotide nga naporma pinaagi sa covalent bonds tali sa pentose (sa niini nga kaso ribose) ug usa ka phosphate residue. Sa kadugayon, mas mubo kini kay sa DNA. Adunay usab mga kalainan sa mga espisye sa komposisyon sa nitrogenous nga mga base sa nucleotide. Ang RNA imbes nga pyrimidine base sa thymine gigamit sa uracil. Depende sa mga gimbuhaton nga gihimo sa lawas, ang RNA mahimo nga tulo ka matang.

• Ribosomal (rRNA) - sagad naglangkob gikan sa 3,000 ngadto sa 5,000 ka mga nucleotide. Ingon nga gikinahanglan ang bahin sa estruktural nga bahin sa pagporma sa aktibo nga sentro sa mga ribosome, ang nahimutangan sa usa sa pinaka importante nga proseso sa selula mao ang biosynthesis sa protina.
• Transport (tRNA) - naglangkob sa aberids nga 75 - 95 nga mga nucleotide, nagdala sa pagbalhin sa gipangayo nga amino acid ngadto sa site sa pag-synthesis sa polypeptide sa ribosome. Ang matag matang sa tRNA (labing menos 40) adunay kaugalingong han-ay sa mga monomer o mga nucleotide nga anaa niini.
• Impormasyon (mRNA) - sa nagkalainlain nga komposisyon sa nucleotide. Nagbalhin kini sa genetic nga impormasyon gikan sa DNA ngadto sa mga ribosome, naglihok isip usa ka matrix alang sa pag-synthesis sa usa ka molekula sa protina.

Ang papel sa nucleotides sa lawas

Ang mga nucleotides diha sa selula naghimo sa daghang importante nga mga gimbuhaton:

• gigamit isip mga bloke alang sa nucleic acid (nucleotide sa serye sa purine ug pyrimidine);
• pag-apil sa daghang mga proseso sa metaboliko sa selula;
• kabahin sa ATP - ang nag-unang tinubdan sa enerhiya sa mga selula;
• molihok isip tigdala sa kapuli nga kaparehas sa mga selula (NAD +, NADP +, FAD, FMN);
• paghimo sa function sa bioregulators;
• mahimong ikonsiderar isip ikaduhang mga mensahero sa regular nga sintesis sa extracellular (eg, cAMP o cGMP).

Ang nucleotide usa ka monomeric nga yunit nga naglangkob sa mas komplikado nga mga compound-mga nucleic acid, kung wala kini imposible nga ibalhin ang impormasyon sa genetiko, tipigan kini, ug ipanganak kini. Ang mga libre nga nucleotides mao ang mga nag-unang mga bahin nga lambigit sa mga proseso sa signal ug enerhiya nga nagsuporta sa normal nga kalihokan sa mga selula ug sa kinatibuk-an nga organismo.