BUDOWA I FUNKCJE KWASÓW
NUKLEINOWYCH
KWASY NUKLEINOWE
Kwasy nukleinowe odgrywają główną rolę w przechowywaniu i ekspresji
informacji genetycznej
KWAS DEOKSYRYBONUKLEINOWY (DNA) KWAS RYBONUKLEINOWY (RNA)
Przechowuje informację genetyczną Uczestniczy w procesie ekspresji genów i
biosyntezy białek
PODSTAWOWE SKA
ADNIKI
CUKIER ZASADA AZOTOWA RESZTA FOSFORANOWA
PIRYMIDYNY
Cytozyna Tymina Uracyl
HO CH2 O
NH2 O O
OH
O
CH3
N HN HN
O P O
OH OH
O N O N O N
Ryboza
O
H H
H
PURYNY
HO CH2 O
Adenina Guanina
OH
2
NH2 O
OH
N N
N HN
Deoksyryboza
N N
N H2N N
H H
KWASY NUKLEINOWE
NUKLEOZYD NUKLEOTYD POLINUKLEOTYD
zasada + cukier zasada + cukier + fosforan (nukleotyd)n
wolna reszta
koniec 5
wiązanie estrowe
fosforanowa
O
zasada
zasada
O
O P O
5
5
N
N
O zasada
HO CH2 O
O P O CH2 O
N
wiązanie
5
4 1 CH2 O
4 1
O
N-glikozydowe
4 1
3 2
3 2
3 2
OH OH
OH OH
O
O P O
RYBONUKLEOZYD RYBONUKLEOTYD
wiązanie
zasada
O
fosfoestrowe 5
N
5
CH2 O
4 1
wiązanie estrowe
3 2
zasada
zasada
O
wiązanie
5 5
O
N
N
fosfoestrowe 3
HO CH2 O O P O CH2 O
O P O
wiązanie
4 1 4 1
O
zasada
O
N-glikozydowe
3 2 3 2
N
5
CH2 O
Sekwencję
OH OH
nukleotydów podaje 4 1
się od końca 5 do 3 3 2
DEOKSYRYBONUKLEOZYD
DEOKSYRYBONUKLEOTYD
O
koniec 3
wolna grupa OH
KWASY NUKLEINOWE
ZASADA
ADENINA GUANINA CYTOZYNA URACYL TYMINA
RYBONUKLEOZYD
Adenozyna Guanozyna Cytydyna Urydyna 
A G C U
RYBONUKLEOTYD
Adenozyno-5 - Guanozyno-5 - Cytydyno-5 - Urydyno-5 - 
monofosforan monofosforan monofosforan monofosforan
AMP GMP CMP UMP
DEOKSYRYBONUKLEOZYD
Deoksyadenozyna Deoksyguanozyna Deoksycytydyna  Deoksytymidyna
dA dG dC dT
DEOKSYRYBONUKLEOTYD
Deoksyadenozyno- Deoksyguanozyno- Deoksycytydyno-  Deoksytymidyno-
5 -monofosforan 5 -monofosforan 5 -monofosforan 5 -monofosforan
dAMP dGMP dCMP dTMP
KWASY NUKLEINOWE
DNA
DNA zbudowany jest z dwóch nici polinukleotydowych połączonych wiązaniami wodorowymi
Grupa 3 -hydroksylowa cukrowej części jednej jednostki tworzy
wiązanie estrowe z grupą 5 -fosforanową drugiej jednostki
TYMINA
Komplementarność zasad
ADENINA
koniec 5
koniec 3
PURYNA PIRYMIDYNA
Zewnętrzny
Guanina Cytozyna
szkielet
fosforanowo-
deoksyrybozowy
Tymina
Adenina
CYTOZYNA
koniec 3
koniec 5
GUANINA
KWASY NUKLEINOWE
DNA
A
ańcuchy polinukleotydowe w DNA są:
�� całkowicie komplementarne, tzn. każdej zasadzie jednego
łańcucha odpowiada komplementarna zasada w drugim łańcuchu;
�� przeciwbieżne, tzn.  mostki 3 -5 -fosfodiestrowe są w obu
łańcuchach ułożone w przeciwnych kierunkach;
�� na całej długości owinięte wokół siebie w postaci podwójnej
prawoskrętnej helisy.
Pierścienie obu zasad
w każdej parze
układają się na jednej
płaszczyz
nie
WI
KSZY ROWEK
ROWEK
MNIEJSZY
KWASY NUKLEINOWE
DNA
Całe cząsteczki DNA mogą być koliste, tak jak u większości bakterii i bakteriofagów,
ponadto są pofałdowane i dość ciasno upakowane u eukariontów
W organizmach eukariotycznych o przestrzennym upakowaniu cząsteczek DNA decyduje ich oddziaływanie z
licznymi białkami, głównie zasadowymi histonami. Włókna nukleoproteinowe, budujące chromosomy komórek
eukariotycznych nazywa się chromatyną.
Stopnie upakowania DNA
Nukleosomowy
łańcuch
DNA Nukleosom Włókno 30 nm Aktywny chromosom Chromosom metafazowy
Izolowany
Aktywne geny Geny mniej aktywne W czasie interfazy W czasie podziału komórki
Rdzeń histonowy Histony H1 Białka wiążące Białka wiążące
KWASY NUKLEINOWE
RNA
Cząsteczki RNA są bardzo małe w porównaniu z gigantycznymi cząsteczkami DNA
W RNA zamiast TYMINY jest URACYL
We wszystkich typach komórek (prokariotycznych i eukariotycznych) występują 3
główne typy RNA, które różnią się funkcją oraz strukturą
TRANSPORTUJ
CY RNA INFORMACYJNY RNA RYBOSOMALNY RNA
tRNA mRNA rRNA
Jego zadaniem jest przyłączanie Jego zadaniem jest przenoszenie Jego zadaniem jest udział w procesie
wolnych aminokwasów w informacji genetycznej o sekwencji biosyntezy polipeptydów. Jest
cytoplazmie i transportowanie ich poszczególnych polipeptydów z rybozymem  tzn. RNA zdolnym do
do rybosomów, gdzie w trakcie genów do aparatu translacyjnego katalizy.
procesu translacji zostają włączone
do powstającego łańcucha
polipeptydowego
KWASY NUKLEINOWE
RNA
TRANSPORTUJ
CY RNA
Kompleks tRNA-aminokwas nosi nazwę aminoacylo-tRNA
tRNA
W każdej komórce organizmu znajduje się przynajmniej
20 rodzajów cząsteczek tRNA
sekwencja CCA W skład cząsteczki tRNA wchodzą również
zmodyfikowane zasady azotowe
ż� pseudourydyna
ramię
ż� dihydrourydyna
akceptorowe
Cząsteczka tRNA przyjmuje kształt czterolistnej koniczyny.
Można w niej wyróżnić:
pętla T�C
�� 5 grup nieparujących się zasad
pętla
pętla DHU
ramię
1) sekwencja CCA na końcu 3
dodatkowa
antykodonowe
2) pętla T�C
3) pętla dodatkowa
4) pętla DHU
5) pętla antykodonowa
pętla antykodonowa
�� 4 dwuniciowe ramiona
KWASY NUKLEINOWE
RNA
INFORMACYJNY RNA
mRNA U eukariotów mRNA po transkrypcji jest modyfikowany
ogon
poli (A)
kap sekwencja kodująca
�� do końca 5 przyłączana jest struktura
 kap (ang. cap)
�� do końca 3 przyłączana jest sekwencja
szeregu nukleotydów adeninowych
cytoplazma
zwana fragmentem poliadenylowym lub
poli-A
jądro
KWASY NUKLEINOWE
RNA
RYBOSOMALNY RNA
rRNA
rRNA nie występuje w stanie wolnym, lecz wchodzi w skład wyspecjalizowanych
cząsteczek nukleoproteinowych, nazywanych rybosomami
Rybosom
rRNA Białka Podjednostki
Aminokwasy
Rosnący łańcuch
Rybosom
polinukleotydowy
tRNA
mRNA
U prokariontów: U eukariontów:
ż� mała podjednostka rybosomu zawiera 16S rRNA, ż� mała podjednostka rybosomu zawiera 18S rRNA,
ż� duża podjednostka rybosomu zawiera 5S i 23S rRNA ż� duża podjednostka rybosomu zawiera 5S, 5.8S i 28S rRNA