1. Rola nukleotydów w procesach biochemicznych:

• odgrywają znaczącą rolę w metabolizmie

• przekazywanie sygnałów w komórce

• ATPi GTP stanowią główne źródło energii chemicznej wykorzystywanej do przeprowadzania reakcji chemicznych zachodzących w organizmie

• uczestniczą w szlakach sygnalizacyjnych

• stanowią kofaktory enzymów

1. Denaturacja DNA (topnienie DNA, mięknięcie DNA) – separacja podwójnej nici DNA na dwie pojedyncze nici wskutek zerwania więzi wodorowych pomiędzy nićmi. Dwie nici DNA ulegają wyraźnemu rozdzieleniu po inkubacji w roztworach o pH>12 i pH<2, ze względu na jonizację zasad.

2. Temperatura topnienia DNA Temperaturę, w której 50% składu próbki DNA ulega denaturacji.

3. Budowa i rola tRNA – kwas nukleinowy, to RNA transportujące. Transportuje aminokwasy podczas syntezy białka. W każdej cząsteczce tRNA można wyróżnić cztery ramiona:

• Ramię akceptorowe

• Ramię D - tworzy tak zwaną pętlę DHU Oznacza to, że ramie D zawiera informację, jaki rodzaj aminokwasu może być przyłączony do danej cząsteczki tRNA

• Ramię TγC - tworzy tak zwana pętlę pseudouracylową .Dzięki niej możliwe jest przymocowanie tRNA do rybosomu.

• Ramię antykodonowi - Jest to wyróżniona część tRNA która zawiera charakterystyczna trojkę nukleotydowi czyli antykodon. Zadaniem antykodonu jest rozpoznanie kodonu odczytywanej matrycy mRNA.

• Ramię zmienne - pełni funkcje pomocnicze.

1. Rodzaje i funkcje RNA:

• mRNA - matrycowy(informacyjny)przekazuje informacje genetyczną z DNA podczas syntezy białka.

• tRNA -transportujący-transportuje aminokwasy podczas syntezy białka.

• rRNA - rybosomalny- bierze udział w budowie rybosomów, w których odbywa się synteza białka.

1. Różnice pomiędzy DNA i RNA:
   

występowanie:
DNA:występuje w komórce, w jądrze komórkowym chloroplasty, mitochondiach
RNA: jądro komórkowe, jąderko, chloroplasty, mitochondria, rybosomy, oraz w cytoplazmie
Rodzaje RNA:
mRNA infromacyjny
rRNA kwas rybosomowy
tRNA kw. transportujący

BUDOWA
kw. te są związkami polimerycznymi jednostką budującyą jest nukleotyd.
DNA : skłąda sie z : reszty kw. fosforowego, cukier (5 atomów C), dezoksyryboza, zasady azotowej: adenina, guanina, cytozyna, tymina.
RNA: reszta kwasu fosforowego, cukier (5 at. C) RYBOZA i zasada azotowa: adenina guanina cytozyna URACYL

struktura przestrzenna kw. nukleinowych:
DNA wyst. w postaci dwóch polinukleotydowych włókien skręconych spiralnie.
RNA występuje w postaci pojedynczego łańcucha polinukleotydowego

Znaczenie
DNA posiada informacje o kolnejności ułożenia aminokwasów w łańcuchu białkowym
funkcje:
DNA - przekazuje informacje genetyczną z pokolenia na pokolenie
RNA - biosynteza białek

Kwasy nukleinowe uczestniczą w procesie biosyntezy w żywych organizmach.

liczba nici
DNA - 2
RNA 1

1. Struktura pierwszorzędowa kwasów nukleinowych - podaje sekwencję nukleotydów w łańcuchu. Zwykle sekwencję podaje się używając tylko pierwszych liter występujących w nukleotydach zasad. Budowa łańcucha kwasu dezoksyrybonukleinowego - jest wielkocząsteczkowy polinukleotyd; liczne nukleozydy połączone są ze sobą za pomocą kwasu fosforowego wiązaniami dwuestrowymi. Kwasy rybonukleinowe - zbudowane są zupełnie podobnie jak kwasy dezoksyrybonukleinowe. Składają sie one z licznych nukleozydów połączonych resztami kwasu fosforowego.

• Kolejność (sekwencja) ułożenia zasad azotowych w łańcuchu kwasu nukleinowego determinuje strukturę pierwszorzędową. Dalsze struktury (drugo- i trzeciorzędowe) określają kształt przestrzenny makrocząsteczki. Dla kwasów podobnie jak dla białek definiuje się struktury np. kolejność zasad w łańcuchu to struktura I rzędowa kwasów. W podwójnej spirali zasady tworzą wiązania wodorowe – obowiązuje

• ZASADA KOMPLEMENTARNOŚĆI. Ilość zasad purynowych jest równa ilości zasad pirymidynowych ponieważ tworzą wiązania: adenina z tyminą – dwa wiązania wodorowe; cytozyna z guaniną - trzy wiązania wodorowe.

1. Struktura drugorzędowa

• Najważniejszym czynnikiem stabilizującym strukturę drugorzędową jest komplementarność zasad, czyli ich zdolność łączenia się w pary. Pary zasad są to takie kompleksy, w których zasada purynowa z jednego łańcucha cząsteczki łączy się z pirymidynową, z drugiego łańcucha, za pośrednictwem wiązań wodorowych. Adenina łączy się z tyminą lub uracylem za pomocą dwóch wiązań wodorowych, guanina zaś z cytozyną za pomocą trzech. Odpowiadające wzajemnie zasady azotowe nazywa się komplementarnymi. W dwuniciowej cząsteczce pierścienie par zasad azotowych leżą zasadniczo w jednej płaszczyźnie.

• Oddziaływania tego rodzaju są możliwe w przypadku, gdy pewien fragment nici polinukleotydowej ustawi się dostatecznie blisko, równolegle i co najważniejsze przeciwbieżnie do drugiego odcinka, a odpowiednie zasady azotowe będą miały naprzeciwko siebie swojego komplementarnego partnera. Struktura taka jest tym stabilniejsza (w danych warunkach środowiska) im więcej par zasad komplementuje (łączy się) ze sobą. Wiązania wodorowe są wiązaniami słabymi, lecz ich ilość na przestrzeni długiej makrocząsteczki powoduje, że oddziaływanie obu nici jest bardzo silne. Taka dwuniciowa cząsteczka przyjmuje szczególną konformację uwarunkowaną dodatkowymi oddziaływaniami z roztworem (środowiskiem). Obie nici są owinięte śrubowo wokół siebie tworząc strukturę helisy.

• Pary zasad azotowych są hydrofobowe i znajdują się w środku heliksu, reszty cukrowe oraz fosforanowe tworzą hydrofilową "osłonkę" zewnętrzną

1. Struktura trzeciorzędowa kwasów nukleinowych występuje w przypadku fałdowania się dwuniciowych odcinków cząsteczki. Może tworzyć struktury, które odgrywają ważną rolę w procesie regulacji ekspresji informacji genetycznej. Np.: struktura "szpilki do włosów" -  terminacja transkrypcji.

2. Katabolizm puryn – puryny stanowią podstawowe składniki kwasów nukleinowych, główne to: adenina i guanina. Katabolizm u człowieka i małp człekokształtnych prowadzi fo kwasu moczowego a u innych zwierząt do prostszych związków, np. mocznika. Biosynteza puryn rozpoczyna się od małych cząsteczek i grup atomowych na poziomie nukleotydów.

3. Katabolizm pirymidyn – występuje w wątrobie. Dochodzi do wytworzenia łatwo rozpuszczalnych produktów końcowych B-alenina, kwas 3-aminoizomasłowy, który przekształca się w kwas bursztynowy wchodzący do cyklu Krebsa.

4. dinukleotyd flawinoadeninowy, FAD- związek złożony z mononukleotydu flawinowego (FMN), pochodnej witaminy B2, ryboflawiny i nukleotydu adenylowego (AMP); jest → koenzymem oksydoreduktaz, przenosi dwa protony i dwa elektrony, w efekcie czego utleniona forma FAD przechodzi odwracalnie w formę zredukowaną FADH2.

5. NAD+- zbudowany z kwasu adenozynomonofosforowego i mononukleotydu nikotynoamidowego; uczestniczy w wielu procesach oksydacyjno-redukcyjnych związanych z katabolizmem i uwalnianiem energii; główny akceptor elektronów w reakcjach utleniania substratów w łańcuchu oddechowym.