На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


реферат Нуклеиновые кислоты

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 27.09.2012. Сдан: 2011. Страниц: 2. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


2. Нуклеиновые кислоты
Еще в  XIX веке из клеток были выделены значительно различающиеся по молекулярным массам полимерные кислоты, строение которых было уста-новлено только в конце 40-х годов прошлого века. Высокомолекулярные фракции этих биополимеров были собраны в ядрах (nucleus) клеток и по-этому они получили общее название нуклеиновые кислоты. При гидролизе высокомолекулярные нуклеиновые кислоты разлагались на производные пиримидина – тимин и цитозин, на производные пурина – аденин и гуанин, а также на дезоксирибозу и фосфорную кислоту; по сахаридной компоненте их стали называть дезоксирибонуклеиновыми кислотами (ДНК) :


При гидролизе  нуклеиновых кислот меньшей молекулярной массы получали урацил, цитозин, аденин, гуанин, рибозу и фосфорную кислоту, они получили называние рибонуклеиновые кислоты (РНК) :


Наряду  с этими структурными элементами в продуктах гидролиза нуклеиновых кислот содержались также состоявшие из этих же молекул продукты неполного гидролиза более сложного строения, среди которых были построенные по принципу N-гликозидов продукты конденсации гетеро-циклов и рибозы или дезоксирибозы – нуклеозиды, а также продукты фос-форилирования нуклеозидов по 5?-положению (нуклеотиды) и по 3?-положению рибозидного или дезоксирибозидного фрагмента, например:
   
Исходя  из этого можно было сделать вывод о том, что нуклеиновые кислоты представляют собой линейные продукты поликонденсации нуклео-тидов, в которых к полимерной цепочке из чередующихся фрагментов рибозы или дезоксирибозы и фосфорной кислоты присоединены гетероциклические основания:

Урацил, тимин и цитозин относятся к производным гетероциклического соединения пиримидина, а аденин и гуанин – производные пурина. В метаболических процессах, но не в построении нуклеиновых кислот, участвуют также 6-гидроксипурин (гипоксантин), 2,6-дигидроксипурин (ксантин), а 1,3,7-триметилксантин – это кофеин.

Одним из продуктов метаболического превращения  пуриновых оснований является мочевая  кислота – 2,6,8-тригидроксипурин. Это  вещество плохо растворимо в воде и его отложение в тканях тела и в суставах является причиной болезни, известной под названием подагра.
Для всех оснований, входящих в состав нуклеиновых  кислот, характерна так называемая лактамлактимная таутомерия, например на цитозине это выражается равновесием:

В лактимных формах возможны реакции гидролитического дезаминирования, в результате которых, например, цитозин может превращаться в урацил, а гуанин – в ксантин:

Биосинтез нуклеотидов идет следующим образом: 5?-фосфат (дезокси)рибозы фосфорилируется аденозинтрифосфатом по аномерной гидроксиль-ной группе с образованием 1?-пирофосфата 5?-фосфо-a-(дезокси)рибозы, например:


затем пирофосфатное производное пентозы реагирует с азотистым основанием с образованием соответствующего b-фосфо-(дезокси)рибозида и с выделением пирофосфата, который при этом гидролизуется на две молеку-лы фосфорной кислоты (чтобы реакция стала необратимой).


Так образуются аденозинмонофосфат (AMФ), гуанозинмонофосфат (ГМФ, на этой схеме представлен его биосинтез) и другие нуклеотиды (в латин-ской транскрипции CMP, UMP, dAMP, dGMP, dCMP и TMP).
Из представленной схемы следует, что роль азотистых оснований не сводится только к участию в образовании ДНК и РНК. В виде рибозидов они участвуют в образовании основного носителя свободной химической энер-гии аденозинтрифосфата (АТФ, АТР), его аналога гуанозинтрифосфата (ГТФ, GTP), некоторых участвующих в метаболизме веществ, относящих-ся к коферментам, и других биомолекул.
По аналогичной  схеме с участием АТФ идет и поликонденсация нуклеотидов с образованием ДНК или РНК. ДНК представляет собой основное вещество, несущее наследственную информацию. В этих соединениях записана вся программа построения многих вирусов, прокариотических клеток (у многих из них молекула ДНК – плазмида – имеет кольцевую структуру), эукариотических клеток и многоклеточных организмов. Собранные в клеточном ядре эукариотической клетки молекулы ДНК включают генные участки, ген – это часть гигантской молекулы ДНК, содержащая инфор-мацию о последовательности аминокислот, составляющих одну белковую молекулу. В эукариотических клетках в ходе их деления различаются компактные образования из различных белков и молекул ДНК, называемые хромосомами (от гр. – окрашиваемые тельца). Из всех составляющих клетки соединений только хромосомы подходили на роль носителей на-следственности, и именно ДНК лучше всего соответствовала этой роли. Это было показано в различных экспериментах. Одно из таких доказа-тельств роли ДНК было получено в опытах на пневмококках. Мутантный невирулентный штамм этого микроорганизма можно было снова сделать вирулентным, добавив в среду, но которой он развивается, ДНК из вирулентного штамма. Для полного исключения возможного участия в этом белков, от которых ДНК на том этапе исследований не удавалось очистить полностью, выделенную из вирулентных штаммов ДНК обрабатывали дезоксирибонуклеазой, гидроли-зующей только ДНК, и после этого продукт гидролиза терял способность переносить свойство вирулентности. 
Синтез  белка идет в цитозоле на рибосомах, представляющих собой комплекс белков и рибосомальных рибонуклеиновых кислот (рРНК), а собран-ная в ядре эукариотических клеток ДНК передает информацию о амино-кислотной последовательности белка с помощью еще одной РНК – матрич-ной (мРНК), синтезируемой на основе кодирующей цепи генного участка ДНК. Взаимоотношения ДНК – РНК – белок строятся по схеме

Основа  полимерной цепи ДНК представлена чередующимися  молекулами фосфорной кислоты и  дезоксирибозы, аномерные гидроксильные группы которой замещены на остатки тимина, цитозина, аденина и гуанина. Эти фрагменты нуклеотидов и определяют пространственную организацию ДНК, образуя знаменитую двойную спираль из двух цепей ДНК за счет реализации водородных связей в парах цитозин-гуанин и аденин-тимин.
Цепи  ДНК в паре антипараллельны, одна из них кодирующая – на ней идет синтез РНК, а другая комплементарная, по ней проверяются ошибки, нарушения структуры ДНК. Кодирование аминокислотной последовательности в белке осуществляется тройками из нуклеотидных фрагментов. Здесь простая арифметика: пара из четырех оснований даст только 16 различных сочетаний, а белковых аминокислот 20. Число возможных комбинаций из четырех оснований по три равно 64. Из этого следует, что многие аминокислоты кодируются не одной, а несколькими триплетами (вырожденность генетического кода). Кодирующие аминокислоты тройки называют кодонами, и лишь три кодона не относятся ни к какой аминокислоте. Их обычно называют бессмысленными, но на самом деле у них есть смысл – они обозначают конец гена, конец сборки белковой цепи на этом участке ДНК. Молекула РНК подобна комплементарной цепи ДНК, но вместо тиминового фрагмента у нее стоит урацильный:

Можно представить себе, что есть рамка считывания информации с молекулы ДНК, в которую входят три нуклеотидных участка. Смещения рамки за счет выпадения одного нуклеотидного фрагмента (делеции) или добав-ления лишнего (вставки) приведут к транскрипции с образованием мРНК, трансляция с которой даст совсем другую аминокислотную последовательность, причем синтезируемый с этим сбоем белок может оказаться достаточно большим, поскольку из 64 вариантов кодонов только три останавливают биосинтез белка.
На самом  деле процесс считывания информации с ДНК гораздо сложнее. Последовательность кодирующих белок участков ДНК в  гене (экзоны) прерывается участками, которые не несут информации о белке – это так называемые интроны. При транскрипции сначала считывается вся последовательность экзонов и интронов с образованием первичного транскрипта РНК, из которого затем вырезаются участки, соответствующие интронам, а экзонные участки соединяются в одну цепь – идет процесс образования зрелой мРНК (сплайсинг). Понятно, что начало и конец интронов обозначены определенным сочетанием оснований, во всяком случае, все они начинаются с GU и кончаются AG (сплайсинг осуществляет аналог рибосомальной РНК – мяРНК – малая ядерная РНК). Биологическая роль интронов состоит, очевидно, в облегчении эволюции живого за счет ошибок в ходе сплайсинга с перетасовкой готовых блоков из РНК.
Как говорилось во введении, именно РНК претендует сейчас на роль молекулы, с которой начиналось зарождение жизни. Одним из веских подтверждений этому является возможность самополимеризации фрагментов РНК с образованием более длинных цепей, сворачивающихся в компактные структуры, включающие небольшие спиральные участки, которые аналогичны двойным спиралям ДНК. Кроме матричной и рибосомальной РНК клетки содержат значительное количество других РНК с меньшей молекулярной массой, например, транспортные РНК (тРНК), которые переносят аминокислоты к рибосомам, а также РНК с каталитической активностью (рибозимы). Интересно, что в составе этих «дополнительных» РНК есть гетероциклические структурные элементы, отличные от перечисленных выше, например, инозин, 1-метил-гуанозин и псевдоуридин:

3.1. Повреждения ДНК

Сочетание кислотных и основных функциональных групп в молекуле ДНК делает ее достаточно чувствительной к рН среды и к присутствию в ней катионов металлов. Так, например, двухнитевая спираль устойчива только в среде с определенным содержанием ионов натрия и калия в достаточно узком интервале значений рН. В то же время ионы переходных металлов легко образуют комплексы с азотными функциями гетероциклических фрагментов молекулы ДНК, и поэтому они могут серьезно влиять на процессы репликации и транскрипции. Ионы металлов могут образовывать комплексы с ДНК как с участием воды (в гидратированной форме), так и без нее. Понятно, что включение в структуру ДНК дополнительных компонент нарушает естественный ход считывания информации с этой макромолекулы, что ведет к мутациям, то есть к изменению исходной структуры образовавшейся в результате репликации ДНК. Для многоклеточного организма это может привести к появлению аномальных клеток, что лежит в основе тератогенного (отклонения в развитии плода) или онкогенного (возникновение злокачественных опухолей) эффекта ионов тяжелых металлов. В частности, установлено, что в присутствии избыточных концентраций ионов меди и марганца резко возрастает число мутантных клеток бактерий. Установлена канцерогенность солей хрома и никеля, токсичны соли кадмия, ртути, серебра, висмута. В отдельных случаях бактерицидные свойства таких солей (особенно серебра) используются для борьбы с пато-генными микроорганизмами, хотя, конечно, токсическое действие этих металлов не ограничивается только нуклеиновыми кислотами.
В полимерной молекуле ДНК, которая предназначена для длительного хранения информации, нет свободных гидроксильных групп. В отличие от этого молекула РНК достаточно легко деполимеризуется за счет переэтерификации с образованием циклического фосфата:

И все  же, ионы меди, ртути, кадмия даже в очень  низких концентрациях приводят к  появлению разрывов в цепях ДНК  за счет гидролиза. Еще более серьезные  повреждения молекул наследственного  вещества вызываются совместным действием  ионов таких металлов и ионизирующего или коротковолнового электромагнитного излучения. Это особенно важно в связи с растущим загрязнением окружающей среды тяжелыми металлами на фоне радиоактивного заражения и возрастающей интенсивности ультрафиолетового излучения в результате разрушения озонового слоя. Свой вклад в этот процесс вносят и высокочастотные излучения различного происхождения (радиоволны дециметрового и более коротковолновых диапазонов, спутниковые и сотовые телефоны).
Постоянные  повреждения структуры ДНК вызывает ультрафиолетовое и рентгеновское  излучение, а также другие виды радиации. Известно, например, что УФ-излучение вызывает димеризацию расположенных рядом тиминовых фрагментов в молекуле ДНК. Такое связывание приводит к изменению расстояния между основаниями и к сбою в рамке считывания:  

Природа готова к такому повреждению структуры  ДНК и специальная ферментная система обнаруживает такие участки  со связанными тиминовыми молекулами и вырезает их, вставляя «исправные». Если наследственно эта ферментная система дефектна, то тогда проявляется заболевание – ксеродермия, которое заставляет больных избегать солнечного света, иначе очень сильно сохнет на свету кожа и появляются злокачественные опухоли на коже.
В малой  степени, но все же идет гидролиз образующихся в таутомерном превращении иминных функциональных групп в фрагментах цитозина и гуанина, в результате чего эти фрагменты превращаются, соответственно, в урациловый и ксантиновый. Замена цитозина на урацил также распознается репарирующей ферментной системой (именно поэтому в молекуле ДНК роль урацила выполняет тимин). Если бы возможность такого распознавания была исключена, то урацил, образовавшийся из цитозина, оказался бы в аномальной паре с гуанином и тогда репарирующая система встала бы перед неразрешимым вопросом: что надо заменить – урацил на цитозин или гуанин на аденин? Именно для таких исправлений возможных ошибок и служит вторая нить ДНК, они взаимно контролируют друг друга. Воз-можность саморепарации показана в опыте с культурой дрожжей: после облученния летальной для них дозой радиации некоторые дрожжевые клетки могут восстановить жизнеспособность, если их на несколько дней поместить в холодильник. 

К химическим мутагенам относятся
    Дезаминирующие вещества и N-нитрозопроизводные
    Алкилаторы (диметилсульфат, метилиодид, метилбромид, бензилхло-рид, азотистый и сернистый иприт и т.д.)
    Структурные аналоги азотистых оснований и нуклеозидов
На параметаболический процесс (химическое превращение без участия ферментов) гидролиза лактимной формы цитозинового, аденинового или гуанинового фрагментов может накладываться действие азотистой кислоты, образующейся, например, из нитратных удобрений или добавляемых в колбасы и копчености нитратов и нитритов:
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.