BIOCHEMIA wejÅ›cie kwasy nukleinowe  opracowanie © gr. 3 WL I 2011-2017
1. Koenzym zawierający wit. B5 (kwas pantotenowy) -> CoA: przenośnik grup arylowych; w cyklu
kwasu cytrynowego
2. Funkcje:
a) ATP  koenzym oraz nośnik energii chemicznej używanej w metabolizmie komórki. Powstaje jako
magazyn energii w procesach fotosyntezy i oddychania komórkowego. Zużywają go liczne enzymy, a
zgromadzona w nim energia służy do przeprowadzania różnorodnych procesów, jak biosyntezy,
ruchu i podziału komórki;
b) UDP  pochodne UDP-cukier uczestniczą w epimeryzacji cukrów i biosyntezie glikogenu,
dwucukrów (disacharydów) glukozylowych i oligosacharydów występujących w glikoproteinach i
proteoglikanach. UDP-kwas glukuronowy tworzy koniugaty wielu leków (np. aspiryny) oraz bilirubiny
w moczu.
3. Wpływ mocznika na topnienie DNA (brak danych) + krzywe absorpcji
Wyznaczenie temperatury topnienia kwasu nukleinowego z wykorzystaniem efektu
hiperchromowego
1
BIOCHEMIA wejÅ›cie kwasy nukleinowe  opracowanie © gr. 3 WL I 2011-2017
Krzywa, przedstawiająca zależność absorbancji od temp. to  krzywa topnienia .
Temperatura, która powoduje wzrost absorbacji równy 50% absorbancji max w czasie podgrzewania
nazywamy temp. topnienia. Max pochłaniania występuje przy 260nm.
Wyznaczenie tego pozwala nam na ocenę czystości preparatu kwasu nukleinowego  białka będące
zanieczyszczeniem mają max w 280 nm (wzrasta wartość A280/A260).
4. Wzór inozyny
5. Degradacja nieenzymatyczna kwasów nukleinowych może być wywoływana przez następujące
czynniki zebrane w 3 grupy:
- mechaniczne: rozcinanie, wytrzÄ…sanie, zbyt intensywne mieszanie, szybkie przemieszczanie przez
kapilary  dochodzi do tego najczęściej w czasie preparatyki;
- fizyczne: wysoka temp, promieniowanie jonizujÄ…ce oraz nadfioletowe, ultradz
więki;
- chemiczne:
- hydroliza kwaśna poprzez stężone kwasy jak HClO4, H2SO4, trichlorooctowy (TCA).
Ä…ð hydrolizujÄ… one zarówno DNA jak i RNA do wolnych zasad azotowych oraz kwasu
fosforowego, deoksyrybozy lub rybozy.
- hydrolizie zasadowej ulegajÄ… tylko RNA, w efekcie czego powstajÄ… cykliczne 2 3 
nukleozydomonofosforany.
6. Stopień depolimeryzacji kwasów można zmierzyć badając absorbancję światła ultrafioletowego
ich roztworów.
7. Odnośnie ułamków molowych w nici wzorcowej i komplementarnej:
A łączy się z T, natomiast G z C. Nie znając żadnej wartości oczywiście nic nie wyczarujemy. Jednak
wiemy, że suma wszystkich ułamków molowych musi się równać 1.0, dlatego znając ułamek molowy
dla A, T i G na jednej nici, bÄ…dz
A, G na jednej nici i T na nici komplementarnej, zgodnie z logikÄ…,
2
BIOCHEMIA wejÅ›cie kwasy nukleinowe  opracowanie © gr. 3 WL I 2011-2017
możemy wyliczyć ułamki molowe dla wszystkich zasad na obydwóch niciach.
Przykład 1:
UÅ‚amek molowy na nici 1 dla A wynosi 0.24, dla T 0.26 i dla G 0.32;
Ułamek molowy dla C na nici 1 wynosi: 1.0 - (ułamek A + ułamek T + ułamek G)
1.0 - (0,24 + 0.26 + 0.32) = 0.18
Na nici 2 ułamki będą wynosiły:
A 0.26
T 0.24
G 0.18
C 0.32
Przykład 2:
Ułamek molowy na nici 1 dla A wynosi 0.28 a dla G 0.16, natomiast na nici 2 dla T ma on wartość
0.28. Jakie są wartości ułamka molowego dla wszystkich zasad na obydwóch niciach?
Jeśli na nici 2 ułamek dla T wynosi 0.28 to zgodnie z zasadą komplementarności zasad, na nici 1
ułamek ten musi wynosić 0.50 - ułamek T = 0.22. Przyjąłem wartość 0.50 ponieważ w zasadzie liczymy
jedynie stosunek A/T, który podajemy w wartości ułamka molowego. Znając ułamki molowe dla A, T i
G na nici 1 możemy wyliczyć ułamek molowy dla C na nici 1. Następnie, jak w przykładzie pierwszym,
wyliczamy ułamki molowe dla zasad na nici drugiej.
Wygląda na to, że nie da się tego wyliczyć znając jedynie ułamki molowe dwóch zasad, niezależnie od
tego, dla której nici są one podane.
3
BIOCHEMIA wejÅ›cie kwasy nukleinowe  opracowanie © gr. 3 WL I 2011-2017
8. NAD dinukleotyd nikotynoamido-adeninowy
funkcje:
NAD zależne dehydrogenazy katalizują reakcje oksydoredukcji w oksydacyjnych szlakach
metabolizmu np.: w glikolizie, cyklu kwasu cytrynowego i mitochondrialnym łańcuchu
oddechowym ,
Różne pochodne tego związku są akceptorami elektronów i protonów w procesach utleniania
komórkowego (Wiki)
Pełni też rolę koenzymów oksydoreduktaz. Wiki
NADP fosforan di nukleotydu nikotydynoamidowo-adeninowego
funkcje:
4
BIOCHEMIA wejÅ›cie kwasy nukleinowe  opracowanie © gr. 3 WL I 2011-2017
NADP-zależne dehydrogenazy są charakterystyczne dla syntez redukcyjnych np.:
pozamitochindrialnej syntezy kwasów tłuszczowych i syntezy steroidów,
NADP jest koenzymem dehydrogenaz cyklu pentozo fosforanowego
NADP+ jest także akceptorem protonu i elektronów w reakcjach redukcji, w ten sposób
powstaje NADPH (Wiki)
Jest on następnie zużytkowywany w różnych reakcjach redukcji, głównie w przebiegu
biosyntezy kwasów tłuszczowych i cholesterolu. (Wiki)
FMN mononukleotyd flawinowy
Funkce :
Zwykle mocno (nie kowalencyjnie) zwiÄ…zane z odpowiednim apoenzymem,
Współdziałając z oksydazą L-aminokwasową katalizuje deaminację oksydacyjną L-
aminokwasów,
stanowi grupę prostetyczną niektórych oksydaz
Zarówno FMN, jak i jego sól sodowa (FMN-Na) stosowane są jako żółte barwniki spożywcze
(oznaczane odpowiednio jako E101a i E106) (wiem co jem :D )
5
BIOCHEMIA wejÅ›cie kwasy nukleinowe  opracowanie © gr. 3 WL I 2011-2017
FAD di nukleotyd flawinoadeninowy
Funkcje
koenzym oksydoreduktaz pełniący funkcję przenośnika elektronów i protonów (kationów
wodorowych). Przenosi dwa protony i dwa elektrony, w efekcie czego utleniona forma FAD
przechodzi odwracalnie w formÄ™ zredukowanÄ… FADH2
FAD-zależny enzym: oksydaza glukozowa ma zastosowanie przy oznaczaniu stężenia glukozy
9. II rzędowa struktura DNA
II- rzędowa struktura DNA  podwójna helisa, przestrzenne ułożenie nukleotydów
10. Struktura DNA
·ð Dwuniciowa helisa
·ð SkÅ‚ada siÄ™ z nukleotydów: zasada azotowa (puryny  A, G; pirymidyny  C, T),
deoksyryboza, reszta kwasu fosforowego
·ð Zasady, skierowane do wewnÄ…trz spirali, Å‚Ä…czÄ… obie nici miedzy sobÄ… wiÄ…zaniami
wodorowymi (A i T dwoma; G i C trzema), wiązanie między C i G jest ok. 50%
silniejsze, dlatego obszary z dużą ilością A-T są bardziej podatne na rozluz
nienie
struktury
·ð  na zewnÄ…trz spirali nukleotydy poÅ‚Ä…czone wiÄ…zaniem 3 ,5 - fosfodiestrowym
·ð Podwójna helisa na powierzchni posiada dwa rowki: wiÄ™kszy i mniejszy, które różniÄ…
się w zależności od rodzaju struktury II-rzędowej, które pięknie opisze Olek ;P. Np.
struktura B ma rowek większy o szer. 2,2 nm, mniejszy ma 1,2 nm, a struktura Z ma
tylko 1 rowek
·ð Opisano 6 struktur II-rzÄ™dowych (A-E i Z), z czego jedynie Z jest lewoskrÄ™tna
·ð Struktury II-rzÄ™dowe różniÄ… siÄ™ też stopniem skrÄ™cenia (skok w strukturze B wynosi
3,4 nm).
6
BIOCHEMIA wejÅ›cie kwasy nukleinowe  opracowanie © gr. 3 WL I 2011-2017
11. Wzory i role cAMP oraz s-adenozylometioniny
cAMP
-rola cAMP: drugorzędowy przekaz
nik, bierze udział w wielu funkcjach regulatorowych w
komórce(np. regulacja cAMP-zależnych kinaz białkowych), do poprawnego funkcjonowania
wystarczy b. małe stężenie w kom. (1nmol/l).
S-Adenozynometionina
-rola: aktywna forma metioniny, dawca grup metylowych w reakcji metylacji, z
ródło
propyloaminy do syntezy poliamin.
12. Cykliczny GMP (cGMP: guanozyno-3 ,5 -monofosforan) (Harper  06  468)
·ð powstaje z GTP przez cyklazÄ™ guanylowÄ… (reakcja analogiczna do r. katalizowanej przez
cyklazÄ™ adenylowÄ…; obie cyklazy regulowane przez efektory obejmujÄ…ce hormony)
·ð wewnÄ…trzkomórkowy sygnaÅ‚, wtórny przekaz
nik (messenger) (np. NO ze śródbłonka [czynnik
relaksacyjny] Ä…ð zwiÄ™kszenie stężenia cGMP [drugi przekaz
nik] Ä…ð procesy charakterystyczne
dla rozluz
nienia mięśni gładkich)
·ð może dziaÅ‚ać antagonistycznie do cAMP
7
BIOCHEMIA wejÅ›cie kwasy nukleinowe  opracowanie © gr. 3 WL I 2011-2017
13. Rzadkie zasady (w stosunkowo małych ilościach, oprócz głównych zasad, są w DNA i RNA
pro- i eucaryotów; szeroko rozpowszechnione w przyrodzie  mylące synonimy  podrzędne ,
 niezwykłe )
·ð w DNA i RNA  ważne funkcje w procesie rozpoznawania oligonukleotydów (np. odróżnienie
własnych od wirusowych i bakteryjnych)
·ð w RNA  regulowanie dÅ‚ugoÅ›ci życia czÄ…steczek
PIRYMIDYNY
PURYNY
N7-metyloguanina N6,N6-dimetyloadenina
14. Histony  klasa, właściwości, rola
Histony  małe, zasadowe białka wchodzące w skład chromatyny, najbardziej obfite białka
chromatyny; są nieco heterogenne, składają się z wielu blisko spokrewnionych białek.
Wyróżniamy 5 klas histonów:
·ð H1  najbardziej zasadowy i najwiÄ™kszy z histonów, wiąże siÄ™ z DNA gdy ten wchodzi i
wychodzi z rdzenia nukleosomu
·ð H2A; H2B } bogate w lizynÄ™
·ð H3; H4 } bogate w argininÄ™, Å›ciÅ›le konserwatywne ewolucyjnie
8
BIOCHEMIA wejÅ›cie kwasy nukleinowe  opracowanie © gr. 3 WL I 2011-2017
Ułożone kolejno histony H2A  H2B  H4  H3  H3  H4  H2B  H2A tworzą rdzeń nukleosomu.
15. Narysuj i podaj funkcje pochodnej witaminy B2 o budowie nukleotydowej i PAPS.
Chodzi o :
Dinukleotyd flawinoadeninowy (FAD  forma utleniona, FADH2  forma
zredukowana)  jest aktywnÄ… postaciÄ… ryboflawiny, powstaje w wyniku reakcji FMN z ATP,
stanowi grupę prostetyczną enzymów oksydoredukcyjnych  > flawoprotein, pełni funkcję
przenośnika elektronów i protonów.
(wzór zgodny w 100% z Harperem 1994)
PAPS (3 -fosforano-5 -fosfosiarczan adenozyny)  donor grup siarczanowych dla
proteoglikanów.
16. Narysować wzór nukleotydu zawierającego nikotynamid i wpisać jego pełną nazwę
9
BIOCHEMIA wejÅ›cie kwasy nukleinowe  opracowanie © gr. 3 WL I 2011-2017
NAD+  dinukleotyd nikotynamido-adeninowy ( -OR = -OH )
NADP+ - fosforan dinukleotydu nikotynamido-adeninowego (-OR = -H2PO4)
17. Fragment DNA przepisać na RNA
nić DNA
kodujÄ…ca 5 -& ACGT& -3
matrycowa 3 -& TGCA& -5
Transkrypt RNA 5 -& ACGU& -3
Transkrypt jest komplementarny do nici matrycowej (która jest odwrotnej polarności) i ma taką samą
sekwencję (po zamianie T na U) i polarność jak nić kodująca.
18. Rodzaje RNA:
·ð informacyjne lub matrycowe RNA (mRNA)  produkt transkrypcji DNA, matryca do translacji
rybosomów
·ð rybosomalne RNA (rRNA)  buduje podjednostki wiÄ™ksze i mniejsze rybosomów,
·ð transferowe RNA (tRNA)  transportuje okreÅ›lone aminokwasy na rybosom w procesie
transalcji, w obrębie tRNA występuje antykodon komplementarny do kodonu mRNA, miejsce
wiÄ…zania aminokwasu, ramiÄ™ rybotymidowe do wiÄ…zania z rybosomem,
·ð heterogenne jÄ…drowe RNA (hnRNA lub pre-mRNA)  głównie produkty transkrypcji DNA i
przetwarzania surowego transkryptu do mRNA, zawiera sekwencje kodujÄ…ce  egzony oraz
niekodujÄ…ce  introny,
·ð antysensowne RNA albo interferencyjne RNA (siRNA i miRNA)  produkowane w celu
precyzyjnej regulacji ekspresji genów kodujących białka (za pomocą mechanizmu wspólnego lub
bardzo zbliżonego do systemu zwalczania wirusów RNA)
·ð maÅ‚e cytoplazmatyczne RNA (scRNA)  odpowiedzialne za rozpoznawanie sygnaÅ‚u w
komórce,
·ð maÅ‚e jÄ…drowe RNA (snRNA)  peÅ‚niÄ…ce funkcje enzymatyczne przy wycinaniu intronów z tran
skryptów (splicing),
·ð maÅ‚e jÄ…derkowe RNA (snoRNA)  biorÄ…ce udziaÅ‚ w modyfikacji chemicznej pre-mRNA.
10
BIOCHEMIA wejÅ›cie kwasy nukleinowe  opracowanie © gr. 3 WL I 2011-2017
19. Enzymy restrykcyjne  (restryktazy, endonukleazy restrykcyjne)  enzymy bakteryjne
rozpoznające i hydrolizujące DNA w określonych miejscach. Są zaangażowane w obronę komórki
bakteryjnej przed wirusami.
Enzymy te rozpoznają określony odcinek łańcucha DNA i hydrolizują wiązania fosfodiestrowe w
obrębie tzw. sekwencji restrykcyjnych  są to krótkie (najczęściej 4-8 par zasad), palindromowe
fragmenty (sekwencja zasad w jednej nici DNA jest taka sama jak odczytywana wspak sekwencja nici
komplementarnej). Produkty hydrolizy mogą mieć zakończenia w postaci tzw. lepkich końców
(miejsce przecięcia w obrębie jednej nici DNA jest przesunięte w stosunku do miejsca cięcia w drugiej
nici) lub tępych końców (miejsce cięcia występuje w obu niciach na tym samym poziomie).
Zastosowanie w biologii molekularnej i diagnostyce np.:
·ð Tworzenie map restrykcyjnych czÄ…steczek DNA,
·ð Analiza fragmentów restrykcyjnych w celu zdiagnozowania choroby genetycznej lub
wirusowej po zastosowaniu metody hybrydyzacji,
·ð Wprowadzanie transgenów do wektorów w celu transfekcji lub transdukcji.
20. WiÄ…zania A-T i C-G
1) konfiguracja przestrzenna helisy DNA (rotacja wiązania fosfodiestrowego + ułożenie zasad
purynowych względem deoksyrybozy) powodują, że A łączy się tylko z T, a C tylko z G.
2) W czÄ…steczce DNA liczba A = liczbie T, liczba C = liczbie G.
3) Wiązanie A z T jest podwójne (wodorowe), a C-G jest potrójne, silniejsze o 50%.
4) DNA tym bardziej odporne na denaturację, im więcej par C-G.
21. Struktura nukleosomu
1) nukleosom składa się z oktameru histonowego i z odcinka DNA (146 par zasad, 1,75 skrętu wokół
białkowego rdzenia).
2) Oktamer histonowy: (H2A-H2B) - (H3 - H4)2 - (H2A - H2B)
11
BIOCHEMIA wejÅ›cie kwasy nukleinowe  opracowanie © gr. 3 WL I 2011-2017
3) Najważniejszy dla właściwości nukleosomu jest tetramer (H3 - H4)2 w centrum.
4) Pomiędzy nukleosomami  odcinek 30 par zasad.
5) Tworzenie nukleosomów jest wspomagane przez białko  nukleoplazminę.
6) Nukleosom chroni DNA przed działaniem nukleaz.
22. WiÄ…zania w RNA:
- wiązania 3',5'-fosfodiestrowe między nukleotydami
- wiązania N-glikozydowe między resztami rybozylowymi i zasadami azotowymi
- wiązania wodorowe w strukturze II - rzędowej przy wewnątrzcząstkowym parowaniu zasad (3
między C i G oraz 2 między A i U)
23. Wzór DNA - patrz pkt. 20
24. Co to jest Tm  definicja i od czego zależy
Tm  temperatura topnienia, temperatura w której połowa cząsteczek DNA uległa denaturyzacji.
(Poniżej Tm następuje renaturyzacja). Zależy od składy zasad DNA i od stężenia soli w roztworze.
·ð GC (3 wiÄ…zania wodorowe) topiÄ… siÄ™ w wyższej temperaturze niż AT (2 wiÄ…zania wodorowe)
·ð 10 krotne stężenie kationów jednowartoÅ›ciowych zwiÄ™kszenie wartoÅ›ci Tm o 16,6°C
·ð Formamid zmniejsza Tm przez destabilizacjÄ™ wiÄ…zaÅ„ wodorowych.
25. Narysuj wykres DNA, gdy zawartość GC = 40%/70%
40% narysowane wystarczy walnąć komplementarną, a co do 70 % to analogicznie ;) P.S. Ciachnęło
tlen w ostatniej cytozynie.
26. Denaturacja DNA  separacja podwójnej nici DNA na dwie pojedyncze nici wskutek
zerwania więzi wodorowych pomiędzy nićmi; dwuniciowa helisa DNA jest stabilizowana przez
wiązania wodorowe między zasadami oraz solwatację  cząsteczki wody wytwarzają powłokę
dookoła cząsteczki , to właśnie te wiązania i oddziaływania trzeba przezwyciężyć, by doprowadzić do
12
BIOCHEMIA wejÅ›cie kwasy nukleinowe  opracowanie © gr. 3 WL I 2011-2017
denaturacji; dwie nici DNA ulegajÄ… wyraz
nemu rozdzieleniu po inkubacji w roztworach o pH>12 i
pH<2, ze względu na jonizację zasad, przy bardzo wysokim lub niskim pH powłoka hydratacyjna
otaczająca cząsteczkę DNA ulega zaburzeniu, powodując destabilizację nakładania się par zasad,
traktowanie DNA kwasem prowadzi do depurynacji i depirymidyzacji  utraty zasad przez trawienie
wiÄ…zania glikozydowego, wiÄ…zanie fosfodiestrowe w miejscach pozbawionych zasad staje siÄ™ bardziej
podatne na hydrolizę, wobec tego silne kwasy wywołują degradację DNA, ze względu na to, że
pojedyncze nici DNA są stosunkowo stabilne w środowisku alkalicznym, denaturację przeprowadza
się zazwyczaj właśnie w takich warunkach; wzrost temperatury DNA powoduje destabilizację
podwójnej helisy, ciepło zaburza zarówno wiązania wodorowe, jak i powłokę hydratacyjną,
prowadząc do zmniejszenia sił utrzymujących obie nici razem; temperaturę, w której 50% składu
próbki DNA ulega denaturacji, nazywa się temperaturą topnienia lub temperaturą mięknięcia DNA.
Renaturacja DNA  szybkie ochłodzenie zdenaturowanej pod wpływem wysokiej temperatury
próbki DNA prowadzi do powstania nieuporządkowanej struktury, dlatego tylko powolne ochładzanie
umożliwia łączenie komplementarnych obszarów.
27. Struktury DNA:
a) jednoniciowy DNA inaczej ssDNA
b) dwuniciowy DNA w formach: A-DNA, B-DNA, C-DNA, E-DNA, H-DNA,P-DNA, Z-DNA  postaci
te odróżniają liczba par zasad, które zajmują każdy zwój, kąt między każdą par zasad,
średnica heliksu, kierunek skrętu
c) trójniciowy DNA
d) czteroniciowy DNA
B- DNA  dominująca postać w warunkach fizjologicznych kierunek skrętu  prawy, wielkość skoku
na każdy zwój 3,4 nm, w obrębie zwoju jest 10 par zasad, średnica helisy wynosi ok. 2 nm.
28. Hydroliza enzymatyczna RNA
Rybonukleazy:
·ð mogÄ… wystÄ™pować endo i egzonukleazy.
·ð enzymy trawienne soku trzustkowego
29. Efekt hiperchromowy  zjawisko polegające na wzroście absorbancji DNA (lub RNA)
poddanego hydrolizie chemicznej lub enzymatycznej o 20-30% w stosunku do jego formy natywnej.
Jest to związane z tym, że w postaci natywnej uporządkowana struktura łańcuchów
polinukleotydowych i zwarte ułożenie w nich poszczególnych nukleotydów maskuje część grup
chromoforowych. Wzrost absorbancji wywołuje również ogrzewanie, które powodując denaturacje
zaburza strukturÄ™ czÄ…steczki.
Efekt hipochromowy  obniżenie pochłaniania promieniowania nadfioletowego, wywołane
renaturacją cząsteczki DNA(lub RNA) poprzez obniżenie temp., co powoduje odtworzenie struktury.
Tak więc, natywne DNA/ RNA wykazuje ok. 25-35% niższa absorbancje w porównaniu z absorbancją
wszystkich składowych nukleotydów.
Wyjaśnienie: Kwasy nukleinowe maja zdolność pochłaniania światła nadfioletowego w zakresie fal
220-300nm, dzięki występującym w nich zasadom purynowym i pirymidynowym, w których są
sprzężone wiązania podwójne.
13