ROLA KWASÓW NUKLEINOWYCH:

1. Przechowywanie inf. gen.

2. Przekazywanie inf. gen. organizmom potomnym

3. Sterowanie metabolizmem komórki

4. Funkcje transportowe i strukturalne

BUDOWA: Kwasy nukleinowe są polimerami niciowymi,

nierozgałęzionymi, a jednostką składową jest

nukleotyd = cukier pentoza + zasada azotowa

+ reszta kwasu fosforowego

zasady azotowe:

purynowe (adenina (A), guanina (G))

pirymidynowe (cytozyna (C), tymina (T),

uracyl (U))

Nukleotydy łączą się ze sobą wzajemnie przez wiązania

fosfodiestrowe między cukrem a resztą fosforanową.

DNA : cukier deoksyryboza + A / T / G / C + r. kw. P

Dwie nici skręcone w podwójną helisę (10 par nukleotydów

na 1 skręt). Zasady stoją w parach naprzeciwko siebie,

w jednej nici A, w drugiej T i C - G (komplementarność

zasad). Nici są przeciwbieżne (mają końce 3' i 5' które

ustawione są naprzeciw siebie)

puryna - pirymidyna

C - G trzema wiązaniami, A - T dwoma.

SEKWENCJA - kolejność nukleotydów w nici kwasu

nukleinowego.

KOD GENETYCZNY - zasady budowy łańcucha białka

na matrycy kwasów nukleinowych. Liczba aminokwasów

w białkach 20, liczba nukleotydów 4, ale jeden aminokwas

kodują 3 kolejne nukleotydy, więc kod ma 64 litery

(4³ = 64).

AMINOKWAS

H

H₂N - C - COOH

R

Właściwości aminokwasu wynikają z właściwości łańcucha

bocznego (reszty, R), którego jest 20 rodzajów, reszta cząsteczki

się nie zmienia.

RODZAJE AMINOKWASÓW:

- polarne

* kwaśne (kwas glutaminowy)

* zasadowe (histydyna)

* obojętne (treonina)

- niepolarne

* niearomatyczne (leucyna)

* aromatyczne (fenyloalanina)

WLAŚCIWOŚCI KODU GENETYCZNEGO

- trójkowy (3 kolejne nukleotydy tworzą triplet, czyli kodon

oznaczający jeden aminokwas)

- bezprzecinkowy

- jednoznaczny (jeden kodon zawsze oznacza ten sam

aminokwas)

- zdegenerowany (jeden aminokwas oznaczany bywa przez

większą liczbę kodonów)

- niezachodzący (trójki nie zachodzą na siebie)

- uniwersalny (jeden u wszystkich organizmów żywych)

- kolinerany (kolejność trójek jest zbieżna z kolejnością

aminokwasów w kodowanym białku)

BUDOWA BIAŁKA: białko jest łańcuchowym

nierozgałęziony polimerem, zbudowanym z kilku

(wtedy nie mówimy o białku, tylko o peptydzie), kilkuset

(najczęściej) do kilku tysięcy (jeżeli tworzy je więcej

niż jeden łańcuch polipeptydowy) aminokwasów.

BUDOWA I MECHANIZM DZIALANIA GENU

Promotor jest to fragment sekwencji nukleotydów,

który nie koduje białka, ale stanowi miejsce kotwiczenia

polimerazy RNA mającej rozpocząć transkrypcję genu,

a więc bezpośrednio poprzedza gen.

RNA: cukier ryboza + A / U / G / C + r. kw. P

Występowanie RNA: cytoplazma, jądro komórkowe

(szczególnie jąderko), mitochondria, plastycy, rybosomy

Rodzaje RNA: matrycowy (mRNA) - matryca do

biosyntezy białka, rybosomalny (rRNA) - strukturalny

Element rybosomów, przenośnikowy (tRNA) - przenosi

aminokwasy z cytoplazmy na miejsce syntezy łańcucha

białka.

REPLIKACJA DNA - samopowielanie DNA zachodzące

w interfazie cyklu komórkowego w fazie R. Wierne, kopie

DNA potomstwa muszą być identyczne jak u komórki

macierzystej (z wyjątkiem gamet).

ETAPY REPLIKACJI DNA:

* inicjacja (rozplecenie podwójnej helisy i przyłączenie

polimerazy DNA do nici)

* elongacja (dobudowywanie kolejnych nukleotydów

do obu połówek starej nici wg zasady komplementarności)

* terminacja (zakończenie replikacji DNA)

WARUNKI REPLIKACJI

energia - pochodzi z dodatkowych reszt fosforanowych,

jakie mają wolne nukleotydy

* liczba miejsc inicjacji - u bakterii, wirusów i sinic

jest jedno miejsce, u eukariontów więcej

kierunek zawsze 5`do 3` (czyli czytanie nici 3' do 5')

polimeraza DNA potrafi sprawdzić, czy nie

popełniła błędów

na początku syntezy wbudowywany jest fragment RNA

tzw. starter, później wymieniany na fragment DNA

jony Mg2+ są niezbędne do syntezy DNA

replikonem nazywamy fragment DNA, którego powielanie

wyszło z jednego miejsca inicjacji (u bakterii 1 replikon)

widełki replikacyjne - miejsce, gdzie podwójna helisa DNA

rozplata się lokalnie, aby mogła zajść synteza nowej nici

oczko replikacyjne - utworzone przez rozchodzące się

w przeciwnych kierunkach widełki replikacyjne

rozplecenie DNA, kończy się rozdzieleniem dwóch

nowych kompletnych nici DNA

CHROMATYNA - mieszanina białek i kwasów nukleinowych

wypełniająca jądro komórkowe. Podczas profazy wyodrębniają się chromosomy.

CHROMOSOM - pałeczkowata struktura będąca jedną nicią

DNA nawiniętego na rdzeń z białek i upakowanego tak, że

się mieści w jądrze. U bakterii inne białka, DNA słabiej

upakowany. Pojedynczy chromosom posiada dwa ramiona

przedzielone centromerem, podwojony Cztery. Różnią

się długością ramion, położeniem centromeru, wzorem

prążków jasnych i ciemnych.

UPAKOWANIE DNA: materiał genetyczny jest nawinięty

wpierw na kompleksy białek histonowych

o charakterze zasadowym, taki łańcuch zwinięty jest

w spiralę zwaną solenoidem, solenoid upięty w pętle,

przyczepione do białek niehistonowych i zwane

domenami.

NUKLEOSOM - "paciorek", podwójna helisa DNA

nawinięta na 8 podjednostek białek histonowych. Na

1 nukleosom przypadają niecałe 2 pętle DNA i około

200 par nukleotydów. Dodatkowa jednostka histonowa

H1 poza nukleosomem bierze udział w stabilizacji struktur

wyższego rzędu.

DNA a 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. nulkeotyd DNA : skłąda sie z : reszty kw. fosforowego, cukier (5 atomów C), dezoksyryboza, zasady azotowej: adenina, guanina, cytozyna, tymina. nukleotyd RNA: reszta kwasu fosforowego, cukier (5 at. C) RYBOZA i zasada azotowa: adenina guanina cytozyna URACYL struktura przestrzenna kw. nukleinowych: Kwas DNA wyst. w postaci dwóch polinukleotydowych włókien skręconych spiralnie. Kwas RNA występuje w postaci pojedynczego łańcucha polinukleotydowego Znaczenie Kwas DNA posiada informacje o kolnejności ułożenia aminokwasów w łańcuchu białkowym (taką kolejność nazywamy pierwszorzędową strukturą białka). Kwasy nukleinowe uczestniczą w procesie biosyntezy w żywych organizmach.

---