รายงาน

นักศึกษาชั้นปีที่ 1 กลุ่ม 13 สถาบันพลศึกษาและการกีฬา

คณะพลศึกษาเพื่อผู้มีความบกพร่องด้านสุขภาพ (พลศึกษาแบบปรับตัว)

ราซมุส อเลน่า

เซเมโนวา เอคาเทรินา

ในหัวข้อ: “กรดนิวคลีอิก”

กรดนิวคลีอิก. คำนิยาม. กำลังเปิด ประเภทของกรดนิวคลีอิก

นิวคลีโอไทด์ สารประกอบ. โครงสร้าง.

กฎชาร์กาฟ

ดีเอ็นเอ.

โมเดลวัตสันและคริก โครงสร้าง. สารประกอบ. ฟังก์ชั่น.

อาร์เอ็นเอ องค์ประกอบและความหลากหลายของมัน

DNA เป็นพาหะของข้อมูลทางพันธุกรรม

สรุปสั้นๆ.

กรดนิวคลีอิก. กรดนิวคลีอิก – (เอ็นเค)

พอลิเมอร์ชีวภาพที่รับประกันการจัดเก็บและการถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรม (ทางพันธุกรรม) ในสิ่งมีชีวิต NK ได้รับการอธิบายครั้งแรกในปี พ.ศ. 2411 โดยนักชีวเคมีชาวสวิส .

ฟรีดริช มีเชอร์ (1844-1895) จากซากเซลล์ที่มีอยู่ในหนองเขาแยกสารที่มี N 2 และ P นักวิทยาศาสตร์ตั้งชื่อสารนี้นิวเคลียส (lat. นิวเคลียส - นิวเคลียส) เชื่อว่ามีอยู่ในนิวเคลียสของเซลล์เท่านั้น ต่อมาได้ตั้งชื่อส่วนที่ไม่ใช่โปรตีนของสารนี้.

กรดนิวคลีอิค

กรดนิวคลีอิก. กรดนิวคลีอิกในธรรมชาติมีอยู่ 2 ประเภท ซึ่งมีองค์ประกอบ โครงสร้าง และหน้าที่ต่างกัน สิ่งหนึ่งเรียกว่า DNA (กรดไดออกซีไรโบนิวคลิน) และ RNA ตัวที่สอง (กรดไรโบนิวคลิน)

– เหล่านี้เป็นโพลีเมอร์ชีวภาพที่สำคัญที่สุดที่กำหนดคุณสมบัติพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต

นิวคลีโอไทด์ สารประกอบ. โครงสร้าง.ดีเอ็นเอ – เป็นโมเลกุลโพลีเมอร์ที่ประกอบด้วยโมโนเมอร์นับหมื่นหรือหลายล้าน –.

ดีออกซีไรโบนิวคลีโอไทด์

การกำหนดขนาดของโมเลกุล DNA นั้นเป็นไปได้หลังจากการพัฒนาวิธีการพิเศษเท่านั้น: กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน, การหมุนเหวี่ยงแบบพิเศษ, อิเล็กโตรโฟรีซิส เมื่อไฮโดรไลซิสโดยสมบูรณ์ โมเลกุลเหล่านี้จะแตกตัวออกเป็นเบสพิวรีนและเพย์ริมิดีน โมโนแซ็กคาไรด์ดีออกซีไรโบสห้าเหลี่ยมและกรดฟอสฟอริกเบสพิวรีน – อนุพันธ์ของพิวรีน ในจำนวนนี้ประกอบด้วยสารประกอบกรดนิวคลีอิกอะดีนีน และ:

กัวนีนฐานไพริมิดีน ที่มีอยู่ในกรดนิวคลีอิก -อะดีนีน ไซโตซีนไทมีน ที่มีอยู่ในกรดนิวคลีอิก -อะดีนีน ในดีเอ็นเอยูราซิล

ใน RNA สิ่งเหล่านี้คืออนุพันธ์ของไพริมิดีน: ไทมีนแตกต่างจากยูราซิลเมื่อมีกลุ่มเมทิล (-CH 3) เรียกว่าเบสพิวรีนและไพริมิดีน.

ฐานไนโตรเจน การไฮโดรไลซิสเล็กน้อยของกรดนิวคลีอิกทำให้เกิดสารประกอบที่มีดีออกซีไรโบสเชื่อมโยงกับเบสพิวรีนหรือไพริมิดีนผ่านอะตอม N2 สารประกอบดังกล่าวเรียกว่า- นิวคลีโอไซด์เมื่อรวมกับกรดฟอสฟอริกหนึ่งโมเลกุลจะก่อให้เกิดสารที่ซับซ้อนมากขึ้น - นิวคลีโอไทด์- พวกมันคือโมโนเมอร์ของกรดนิวคลีอิก DNA และ RNA

ดังนั้น, นิวคลีโอไทด์ประกอบด้วยสารตกค้างของฐานไนโตรเจน น้ำตาล - เพนโตส และกรดฟอสฟอริก

กฎของเออร์วิน ชาร์กาฟ

องค์ประกอบนิวคลีโอไทด์ของ DNA ได้รับการวิเคราะห์เชิงปริมาณครั้งแรกโดยนักชีวเคมีชาวอเมริกัน เออร์วิน ชาร์กาฟซึ่งในปี 1951 ได้พิสูจน์ว่า DNA มีสี่ฐาน E. Chaargaf ค้นพบว่าในทุกสายพันธุ์ที่เขาศึกษา ปริมาณของพิวรีนเบสอะดีนีน (ก)เท่ากับปริมาณไทมีนเบสไพริมิดีน (ท), เช่น. เอ=ต.

ในทำนองเดียวกันปริมาณของกัวนีนที่เป็นเบสของพิวรีน (ช)เท่ากับปริมาณฐานไพริมิดีนของไซโตซีนเสมอ (ค), เช่น. ก=ค- ดังนั้น, จำนวนพิวรีน DNA จะเท่ากับจำนวนไพริมิดีน DNA เสมอ, เช่น. ปริมาณอะดีนีนเท่ากับปริมาณอิมีน และปริมาณกัวนีนเท่ากับปริมาณไซโตซีน รูปแบบนี้เรียกว่า กฎของชาร์กาฟ.

ดีเอ็นเอ โมเดลวัตสันและคริก โครงสร้าง. สารประกอบ. ฟังก์ชั่น.

ในปี 1950 นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ มอริซ ฮิวจ์ วิลกินส์ได้รับการเอ็กซเรย์ DNA เธอแสดงให้เห็นว่าโมเลกุล DNA มีโครงสร้างรองที่แน่นอน ซึ่งการถอดรหัสจะช่วยให้เข้าใจกลไกการทำงานของ DNA อนุญาตให้ใช้รูปแบบเอ็กซ์เรย์ที่ได้รับจาก DNA ที่มีความบริสุทธิ์สูง โรซาลินด์ แฟรงคลินเพื่อนร่วมงานของวิลกินส์ เห็นรูปแบบรูปกากบาทที่ชัดเจน - เครื่องหมายประจำตัวของเกลียวคู่ เป็นที่ทราบกันว่านิวคลีโอไทด์อยู่ห่างจากกัน 0.34 นาโนเมตรและมี 10 อันต่อรอบของเกลียว เส้นผ่านศูนย์กลางของโมเลกุล DNA อยู่ที่ประมาณ 2 นาโนเมตร อย่างไรก็ตาม จากข้อมูลการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ ยังไม่ชัดเจนว่าสายโซ่ถูกยึดเข้าด้วยกันในโมเลกุล DNA ได้อย่างไร

ภาพดังกล่าวชัดเจนอย่างสมบูรณ์ในปี 1953 เมื่อนักชีวเคมีชาวอเมริกัน James Watson และนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ Francis Crick เมื่อพิจารณาถึงข้อมูลที่ทราบทั้งหมดเกี่ยวกับโครงสร้างของ DNA แล้ว ได้ข้อสรุปว่าแกนหลักของน้ำตาลฟอสเฟตนั้นอยู่ที่ขอบของ โมเลกุล DNA และเบสพิวรีนและไพริมิดีนอยู่ตรงกลาง ยิ่งไปกว่านั้น อย่างหลังนั้นเน้นในลักษณะที่พันธะไฮโดรเจนสามารถก่อตัวขึ้นระหว่างฐานของโซ่ที่อยู่ตรงข้ามกัน จากแบบจำลองที่พวกเขาสร้างขึ้น พบว่าพิวรีนในสายโซ่หนึ่งมักจะมีพันธะไฮโดรเจนกับไพริมิดีนที่อยู่ตรงข้ามในสายโซ่อีกสายหนึ่งเสมอ

คู่ดังกล่าวมีขนาดเท่ากันตลอดความยาวของโมเลกุล สิ่งสำคัญเท่าเทียมกันคืออะดีนีนสามารถจับคู่กับไทมีนเท่านั้น และกัวนีนสามารถจับคู่กับไซโตซีนเท่านั้น ในกรณีนี้ พันธะไฮโดรเจนสองพันธะเกิดขึ้นระหว่างอะดีนีนและไทมีน และอีกสามพันธะเกิดขึ้นระหว่างกัวนีนกับไซโตซีน

ในแต่ละสาย DNA ฐานสามารถสลับกันได้ในทุกวิถีทางที่เป็นไปได้ หากทราบลำดับของเบสในสายโซ่เดียว (เช่น ต – ค – ก – ค – ก – ต) จากนั้นเนื่องจากความจำเพาะของการผสมพันธุ์ ( หลักการเสริมเหล่านั้น. การเสริมกัน) จะเหมือนกันและลำดับฐานของคู่ของมัน - สายโซ่ที่สอง ( ก – ก – ค – ก – ที – ก- ลำดับที่ตรงกันข้ามและสายพอลินิวคลีโอไทด์ที่สอดคล้องกันเรียกว่า เสริม- แม้ว่าพันธะไฮโดรเจนที่ทำให้คู่เบสคงตัวจะค่อนข้างอ่อนแอ แต่โมเลกุล DNA แต่ละโมเลกุลจะมีคู่จำนวนมาก ซึ่งภายใต้สภาวะทางสรีรวิทยา (อุณหภูมิ pH) สายคู่ตรงข้ามไม่เคยแยกจากกันด้วยตัวของมันเอง

ในช่วงต้นทศวรรษที่ 50 นักวิทยาศาสตร์กลุ่มใหญ่นำโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ อ. ท็อดด์สร้างโครงสร้างที่แน่นอนของพันธะที่เชื่อมต่อนิวคลีโอไทด์ของสายโซ่เดียว พันธะทั้งหมดนี้กลับกลายเป็นว่าเหมือนกัน: อะตอมของคาร์บอนในตำแหน่ง 5 นิ้วของเรซิดิวดีออกซีไรโบส (ตัวเลขที่มีจำนวนเฉพาะบ่งชี้ถึงอะตอมของคาร์บอนในน้ำตาลที่มีสมาชิกห้าอะตอม - ไรโบสหรือดีออกซีไรโบส) ของนิวคลีโอไทด์หนึ่งตัวเชื่อมต่อกันผ่านหมู่ฟอสเฟต ไปยังอะตอมของคาร์บอนในตำแหน่ง 3' ของนิวคลีโอไทด์ที่อยู่ใกล้เคียง ไม่มีสัญญาณของความผิดปกติใด ๆ ที่ไม่พบการเชื่อมต่อ พันธะเชิงเส้นอย่างเคร่งครัดระหว่างน้ำตาลและกลุ่มฟอสเฟตก่อให้เกิดโครงกระดูกของสายโซ่พอลินิวคลีโอไทด์

ตรงข้ามกับปลาย 5' ของโซ่หนึ่งคือปลาย 3' ของโซ่เสริม เรียกว่าการวางแนวของโซ่ ตรงกันข้าม.

ในสิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่อาศัยอยู่บนโลก DNA จะถูกแสดงด้วยโมเลกุลเกลียวเกลียวคู่ ข้อยกเว้นคือโมเลกุล DNA สายเดี่ยวของบางชนิด ฟาจ– ไวรัสที่เข้าทำลายเซลล์แบคทีเรีย DNA สายเดี่ยวเหล่านี้จะมีลักษณะเป็นวงกลมเสมอ DNA ที่มีเกลียวคู่สามารถเป็นได้ทั้งแบบวงกลมหรือแบบเส้นตรง แบคทีเรียประกอบด้วย DNA ในรูปแบบวงกลมเท่านั้น พืช เห็ดรา และสัตว์มีทั้งโมเลกุลเชิงเส้น (ในนิวเคลียสของเซลล์) และโมเลกุลทรงกลม (ในคลอโรพลาสต์และไมโตคอนเดรีย)

หน้าที่ของดีเอ็นเอ:

การจัดเก็บข้อมูล

การส่งและการทำซ้ำข้อมูลทางพันธุกรรมจากรุ่นสู่รุ่น

DNA เป็นตัวกำหนดว่าโปรตีนชนิดใดและจะต้องสังเคราะห์ในปริมาณเท่าใด

กรดนิวคลีอิก เป็นเฮเทอโรโพลีเมอร์ที่ผิดปกติที่มีฟอสฟอรัส เปิดทำการในปี พ.ศ. 2411 โดย G.F. มิเชอร์.

กรดนิวคลีอิกพบได้ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ยิ่งไปกว่านั้น สิ่งมีชีวิตแต่ละประเภทยังมีชุดกรดนิวคลีอิกของตัวเองซึ่งมีลักษณะเฉพาะสำหรับมันเท่านั้น ในธรรมชาติมีสิ่งมีชีวิตมากกว่า 1,200,000 สายพันธุ์ตั้งแต่แบคทีเรียจนถึงมนุษย์ ซึ่งหมายความว่ามีกรดนิวคลีอิกที่แตกต่างกันประมาณ 10 ถึง 10 กรดที่สร้างขึ้นจากเบสไนโตรเจนเพียงสี่เบส รหัสฐานไนโตรเจนสี่ตัวสามารถกำหนดกรดนิวคลีอิก 10 10 ตัวได้อย่างไร ในลักษณะเดียวกับที่เราเข้ารหัสความคิดของเราลงบนกระดาษ เราสร้างลำดับของตัวอักษรโดยการจัดกลุ่มให้เป็นคำ และธรรมชาติก็เข้ารหัสข้อมูลทางพันธุกรรมโดยสร้างลำดับของนิวคลีโอไทด์จำนวนมาก

นิวคลีโอไทด์ - โมโนเมอร์ที่ค่อนข้างง่ายที่ใช้สร้างกรดนิวคลีอิก นิวคลีโอไทด์แต่ละชนิดประกอบด้วย: เบสไนโตรเจน, น้ำตาลห้าคาร์บอน (ไรโบสหรือดีออกซีไรโบส) และกรดฟอสฟอริกที่ตกค้าง ส่วนหลักของนิวคลีโอไทด์คือฐานไนโตรเจน

ฐานไนโตรเจนมีโครงสร้างเป็นวงกลมซึ่งรวมถึงอะตอมของไนโตรเจนพร้อมกับอะตอมอื่น ๆ (C, O, H) ด้วยเหตุนี้สารประกอบเหล่านี้จึงได้รับชื่อ ไนโตรเจน- คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของเบสไนโตรเจนยังสัมพันธ์กับอะตอมไนโตรเจนด้วย เช่น คุณสมบัติพื้นฐานที่อ่อนแอ (เป็นด่าง) ดังนั้นสารประกอบเหล่านี้จึงได้ชื่อว่า "เบส"

ในธรรมชาติ กรดนิวคลีอิกประกอบด้วยเบสไนโตรเจนที่รู้จักเพียงห้าเบสเท่านั้น พบได้ในเซลล์ทุกประเภทตั้งแต่ไมโคพลาสมาไปจนถึงเซลล์ของมนุษย์

นี้ พิวรีนเบสไนโตรเจน อะดีนีน (A) และกัวนีน (G) และ ไพริมิดีน Uracil (U), Thymine (T) และ Cytosine (C) เบสพิวรีนเป็นอนุพันธ์ของพิวรีนเฮเทอโรไซเคิล และฐานไพริมิดีนเป็นอนุพันธ์ของไพริมิดีน Uracil พบได้ใน RNA เท่านั้น และไทมีนพบได้ใน DNA A, G และ C พบได้ทั้งใน DNA และ DNA

นิวคลีโอไทด์มีสองประเภทที่พบในกรดนิวคลีอิก: ดีออกซีไรโบนิวคลีโอไทด์ใน DNA และไรโบนิวคลีโอไทด์ใน RNA โครงสร้างของดีออกซีไรโบสแตกต่างจากโครงสร้างของน้ำตาลตรงที่ไม่มีหมู่ไฮดรอกซิลที่อะตอมคาร์บอนที่สองของดีออกซีไรโบส

อันเป็นผลมาจากการรวมกันของฐานไนโตรเจนและเพนโตส นิวคลีโอไซด์- นิวคลีโอไซด์รวมกับกรดฟอสฟอริกตกค้าง - นิวคลีโอไทด์:

เบสไนโตรเจน + เพนโตส = นิวคลีโอไซด์ + กรดฟอสฟอริกตกค้าง = นิวคลีโอไทด์

มีการอธิบายอัตราส่วนของฐานไนโตรเจนในโมเลกุล DNA กฎของชาร์กาฟฟ์:

1. ปริมาณอะดีนีนเท่ากับปริมาณไทมีน (A = T)

2. ปริมาณกัวนีนเท่ากับปริมาณไซโตซีน (G = C)

3. จำนวนพิวรีนเท่ากับจำนวนไพริมิดีน (A + G = T + C) เช่น A + G/T + C = 1

4. จำนวนเบสที่มีหมู่อะมิโน 6 หมู่ เท่ากับจำนวนเบสที่มี 6 หมู่คีโต (A + C = G + T)

5. อัตราส่วนของฐาน A + C/G + T เป็นค่าคงที่ เฉพาะสายพันธุ์อย่างเคร่งครัด: มนุษย์ – 0.66; ปลาหมึกยักษ์ – 0.54; เมาส์ – 0.81; ข้าวสาลี – 0.94; สาหร่าย – 0.64-1.76; แบคทีเรีย – 0.45-2.57

จากข้อมูลของอี. ชาร์กาฟฟ์เกี่ยวกับอัตราส่วนของพิวรีนและเบสไพริมิดีน และผลลัพธ์ของการวิเคราะห์โครงสร้างรังสีเอกซ์ที่ได้รับโดยเอ็ม. วิลกินส์และอาร์. แฟรงคลินในปี พ.ศ. 2496 เจ. วัตสันและเอฟ. คริกได้เสนอแบบจำลองของโมเลกุลดีเอ็นเอ สำหรับการพัฒนาโมเลกุล DNA แบบเกลียวคู่ วัตสัน คริก และวิลกินส์ได้รับรางวัลโนเบลในปี พ.ศ. 2505

โมเลกุล DNA มีสองเส้นที่ขนานกัน แต่เรียงลำดับกลับกัน โมโนเมอร์ของ DNA คือ ดีออกซีไรโบนิวคลีโอไทด์: อะดีนิล (A), ไทมิดิล (T), กัวนิล (G) และไซโตซิล (C) โซ่ถูกยึดไว้ด้วยกันด้วยพันธะไฮโดรเจน: ระหว่าง A และ T มีพันธะสองพันธะ และระหว่าง G และ C มีพันธะไฮโดรเจนสามพันธะ เกลียวคู่ของโมเลกุล DNA ถูกบิดเป็นเกลียว โดยหนึ่งรอบประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ 10 คู่ การหมุนของเกลียวถูกยึดเข้าด้วยกันโดยพันธะไฮโดรเจนและปฏิกิริยาที่ไม่ชอบน้ำ ในโมเลกุลดีออกซีไรโบส หมู่ไฮดรอกซิลอิสระจะอยู่ในตำแหน่ง 3' และ 5' ที่ตำแหน่งเหล่านี้ พันธะไดสเตอร์สามารถเกิดขึ้นได้ระหว่างดีออกซีไรโบสและกรดฟอสฟอริก ซึ่งเชื่อมต่อนิวคลีโอไทด์เข้าด้วยกัน ในกรณีนี้ ปลายด้านหนึ่งของ DNA มีหมู่ 5'-OH และปลายอีกด้านหนึ่งมีหมู่ 3'-OH DNA เป็นโมเลกุลอินทรีย์ที่ใหญ่ที่สุด ความยาวของพวกมันอยู่ระหว่าง 0.25 นาโนเมตรในแบคทีเรียถึง 40 มม. ในมนุษย์ (ความยาวของโมเลกุลโปรตีนที่ใหญ่ที่สุดคือไม่เกิน 200 นาโนเมตร) มวลของโมเลกุล DNA คือ 6 x 10 -12 กรัม

สมมุติฐาน DNA

1. โมเลกุล DNA แต่ละโมเลกุลประกอบด้วยสายพอลินิวคลีโอไทด์สองสายที่ขนานกันซึ่งก่อตัวเป็นเกลียวคู่ที่บิด (ไปทางขวาหรือทางซ้าย) รอบแกนกลาง การต่อต้านขนานกันทำได้โดยการต่อปลาย 5' ของเกลียวหนึ่งเข้ากับปลาย 3' ของอีกเกลียวหนึ่งและในทางกลับกัน

2. นิวคลีโอไซด์ (เพนโตส + เบส) แต่ละตัวอยู่ในระนาบตั้งฉากกับแกนเกลียว

3. สายโซ่ทั้งสองของเกลียวยึดติดกันด้วยพันธะไฮโดรเจนระหว่างฐาน A–T (สอง) และ G–C (สาม)

4. การจับคู่เบสมีความเฉพาะเจาะจงสูงและเกิดขึ้นตามหลักการเสริมกัน ซึ่งส่งผลให้มีเฉพาะคู่ A: T, G: C เท่านั้น

5. ลำดับของฐานในสายโซ่หนึ่งอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ แต่ลำดับของฐานในสายโซ่อื่นนั้นประกอบกันอย่างเคร่งครัด

DNA มีคุณสมบัติพิเศษของการจำลองแบบ (ความสามารถในการจำลองตัวเอง) และการซ่อมแซม (ความสามารถในการซ่อมแซมตัวเอง)

การจำลองแบบดีเอ็นเอ– ปฏิกิริยาการสังเคราะห์เทมเพลต กระบวนการเพิ่มโมเลกุล DNA เป็นสองเท่าโดยการทำซ้ำ ในปี พ.ศ. 2500 M. Delbrück และ G. Stent ได้เสนอแบบจำลองโมเลกุล DNA ที่เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าโดยอาศัยผลการทดลอง

ถึง ซึ่งอนุรักษ์นิยม:จัดให้มีการรักษาโมเลกุล DNA ที่มีเกลียวคู่ดั้งเดิมและการสังเคราะห์โมเลกุลที่มีเกลียวคู่ใหม่

- กึ่งอนุรักษ์นิยม:เกี่ยวข้องกับการแยกตัวของโมเลกุล DNA ออกเป็น monostrands อันเป็นผลมาจากการแตกของพันธะไฮโดรเจนระหว่างฐานไนโตรเจนของโซ่ทั้งสองหลังจากนั้นฐานเสริมจะถูกแนบกับแต่ละฐานที่สูญเสียคู่ไป โมเลกุลของลูกสาวจะได้รับเป็นสำเนาที่แน่นอนของโมเลกุลต้นกำเนิด

- แยกย้ายกันไป: ประกอบด้วยการสลายโมเลกุลดั้งเดิมออกเป็นชิ้นส่วนนิวคลีโอไทด์ที่ถูกจำลองแบบ หลังจากการจำลองแบบ ชิ้นส่วนใหม่และชิ้นส่วนหลักจะถูกประกอบแบบสุ่ม

ในปีเดียวกันนั้นเอง พ.ศ. 2500 M. Mezelson และ F. Stahl ได้ทำการทดลองพิสูจน์ความเป็นจริงของการมีอยู่ของแบบจำลองกึ่งอนุรักษ์นิยมใน Escherichia coli และ 10 ปีต่อมา ในปี 1967 นักชีวเคมีชาวญี่ปุ่น อาร์. โอคาซากิ ได้ถอดรหัสกลไกการจำลองดีเอ็นเอด้วยวิธีกึ่งอนุรักษ์นิยม

การจำลองแบบจะดำเนินการภายใต้การควบคุมของเอนไซม์จำนวนหนึ่งและเกิดขึ้นในหลายขั้นตอน หน่วยการจำลองแบบคือ แบบจำลอง - ส่วนของ DNA ที่ทำงานเพียงครั้งเดียวในแต่ละวัฏจักรของเซลล์ แบบจำลองก็มี จุดเริ่มต้นและ จบการจำลองแบบ ในยูคาริโอต มีการจำลองหลายตัวเกิดขึ้นพร้อมๆ กันในแต่ละ DNA ต้นกำเนิดของการจำลองจะเคลื่อนที่ตามลำดับไปตามสาย DNA ในทิศทางเดียวหรือตรงกันข้าม ด้านหน้าการจำลองแบบเคลื่อนที่แสดงถึงทางแยก - ทำซ้ำหรือ ทางแยกการจำลอง.

เช่นเดียวกับปฏิกิริยาการสังเคราะห์เทมเพลตใดๆ การจำลองจะมีสามขั้นตอนที่แตกต่างกัน

การเริ่มต้น: การเกาะติดของเอนไซม์ helicase (เฮลิเคส)จนถึงจุดกำเนิดของการจำลอง Helicase คลี่ส่วนสั้น ๆ ของ DNA หลังจากนั้น โปรตีนจับ DNA (DBP) จะถูกแนบไปกับแต่ละสายโซ่ที่แยกจากกัน เพื่อป้องกันไม่ให้สายโซ่กลับมารวมกันอีกครั้ง โปรคาริโอตมีเอนไซม์เพิ่มเติม ดีเอ็นเอไจเรสซึ่งช่วยให้เฮลิเคสคลาย DNA

การยืดตัว: การเติมนิวคลีโอไทด์เสริมตามลำดับซึ่งเป็นผลมาจากการที่สายโซ่ DNA ยาวขึ้น

การสังเคราะห์ DNA เกิดขึ้นทั้งสองเส้นพร้อมกัน เนื่องจากเอนไซม์ DNA polymerase สามารถประกอบสายโซ่ของนิวคลีโอไทด์ได้ในทิศทาง 5' ถึง 3' เท่านั้น สายโซ่เส้นหนึ่งจะทำซ้ำอย่างต่อเนื่อง (ในทิศทางของทางแยกการจำลอง) และอีกสายหนึ่งเป็นระยะ ๆ (โดยมีการก่อตัวของชิ้นส่วน Okazaki) ในทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของทางแยกการจำลอง โซ่แรกเรียกว่า ชั้นนำและครั้งที่สอง – ล้าหลัง- การสังเคราะห์ DNA เกิดขึ้นจากการมีส่วนร่วมของเอนไซม์ DNA polymerase ในทำนองเดียวกัน ชิ้นส่วน DNA จะถูกสังเคราะห์บนเส้นใยที่ล้าหลัง ซึ่งจากนั้นจะถูกเชื่อมโยงข้ามด้วยเอนไซม์ - ลิเกส

การสิ้นสุด: การหยุดการสังเคราะห์ DNA เมื่อถึงความยาวของโมเลกุลที่ต้องการ

การซ่อมแซมดีเอ็นเอ– ความสามารถของโมเลกุล DNA ในการ “แก้ไข” ความเสียหายที่เกิดขึ้นในสายโซ่ของมัน เอนไซม์มากกว่า 20 ชนิด (เอ็นโดนิวคลีเอส, เอ็กโซนิวคลีเอส, เอนไซม์จำกัด, ดีเอ็นเอโพลีเมอเรส, ลิกาเซส) มีส่วนร่วมในกระบวนการนี้ พวกเขา:

1) ค้นหาพื้นที่ที่เปลี่ยนแปลง

2) ตัดและถอดออกจากโซ่

3) คืนค่าลำดับนิวคลีโอไทด์ที่ถูกต้อง

4) เย็บชิ้นส่วน DNA ที่ได้รับการฟื้นฟูด้วยส่วนใกล้เคียง

ดีเอ็นเอทำหน้าที่พิเศษในเซลล์ ซึ่งถูกกำหนดโดยองค์ประกอบทางเคมี โครงสร้าง และคุณสมบัติของเซลล์ ได้แก่ การจัดเก็บ การทำซ้ำ และการนำข้อมูลทางพันธุกรรมไปใช้ระหว่างเซลล์และสิ่งมีชีวิตรุ่นใหม่

RNA นั้นพบได้ทั่วไปในสิ่งมีชีวิตทุกชนิดและแสดงด้วยโมเลกุลที่มีขนาด โครงสร้าง และหน้าที่ต่างๆ ประกอบด้วยสายพอลินิวคลีโอไทด์หนึ่งสายที่เกิดจากโมโนเมอร์สี่ประเภท - ไรโบนิวคลีโอไทด์: อะดีนิล (A), ยูราซิล (U), กัวนิล (G) และไซโตซิล (C) ไรโบนิวคลีโอไทด์แต่ละชนิดประกอบด้วยเบสไนโตรเจน, ไรโบส และกรดฟอสฟอริกที่ตกค้าง โมเลกุล RNA ทั้งหมดเป็นสำเนาที่ถูกต้องของบางส่วนของ DNA (ยีน)

โครงสร้างของ RNA ถูกกำหนดโดยลำดับของไรโบนิวคลีโอไทด์:

- หลัก– ลำดับของไรโบนิวคลีโอไทด์ในสายโซ่ RNA นี่เป็นบันทึกข้อมูลทางพันธุกรรมชนิดหนึ่ง กำหนดโครงสร้างรอง

-รอง– สาย RNA บิดเป็นเกลียว

- ระดับอุดมศึกษา– การจัดเรียงเชิงพื้นที่ของโมเลกุล RNA ทั้งหมด โครงสร้างระดับตติยภูมิประกอบด้วยโครงสร้างรองและชิ้นส่วนของโครงสร้างหลักที่เชื่อมต่อส่วนหนึ่งของโครงสร้างรองเข้ากับอีกส่วนหนึ่ง (การขนส่ง, ไรโบโซมอล RNA)

โครงสร้างทุติยภูมิและตติยภูมิเกิดขึ้นเนื่องจากพันธะไฮโดรเจนและปฏิกิริยาที่ไม่ชอบน้ำระหว่างฐานไนโตรเจน

เมสเซนเจอร์อาร์เอ็นเอ (mRNA)– ตั้งโปรแกรมการสังเคราะห์โปรตีนของเซลล์ เนื่องจากโปรตีนแต่ละตัวถูกเข้ารหัสโดย i-RNA ที่สอดคล้องกัน (i-RNA มีข้อมูลเกี่ยวกับลำดับของกรดอะมิโนในโปรตีนที่ต้องสังเคราะห์) มวล 10 4 -2x10 6; โมเลกุลอายุสั้น

ถ่ายโอนอาร์เอ็นเอ (tRNA)– 70-90 ไรโบนิวคลีโอไทด์ น้ำหนัก 23,000-30,000; เมื่อตระหนักถึงข้อมูลทางพันธุกรรม มันจะส่งกรดอะมิโนที่ถูกกระตุ้นไปยังบริเวณที่มีการสังเคราะห์โพลีเปปไทด์และ "รับรู้" บริเวณที่สอดคล้องกันของ mRNA ในไซโตพลาสซึมจะแสดงเป็นสองรูปแบบ: t-RNA ในรูปแบบอิสระและ t-RNA ที่เกี่ยวข้องกับกรดอะมิโน มากกว่า 40 ชนิด; 10%.

กรดนิวคลีอิกเป็นสารประกอบอินทรีย์โมเลกุลสูงตามธรรมชาติที่เรียกว่าโพลีนิวคลีโอไทด์ ซึ่งรับประกันการจัดเก็บและการถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรม (ทางพันธุกรรม) ในสิ่งมีชีวิต

สารประกอบอินทรีย์เหล่านี้ถูกค้นพบในปี 1869 โดยแพทย์ชาวสวิสในเซลล์ที่อุดมไปด้วยวัสดุนิวเคลียร์ (เม็ดเลือดขาว สเปิร์มปลาแซลมอน) กรดนิวคลีอิกเป็นส่วนสำคัญของนิวเคลียสของเซลล์ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ได้ชื่อนี้ (มาจากภาษาละติน นิวเคลียส- แกน) นอกจากนิวเคลียสแล้ว กรดนิวคลีอิกยังพบได้ในไซโตพลาสซึม เซนทริโอล ไมโตคอนเดรีย และคลอโรพลาสต์

กรดนิวคลีอิกในธรรมชาติมีสองประเภท: กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) และกรดไรโบนิวคลีอิก (RNA)ต่างกันที่องค์ประกอบ โครงสร้าง และฟังก์ชัน DNA เป็นโมเลกุลที่มีเกลียวคู่ ในขณะที่ RNA มีลักษณะเป็นเกลียวเดี่ยว

กรดนิวคลีอิกเป็นพอลิเมอร์ชีวภาพที่มีขนาดมหาศาล ความยาวของโมเลกุลคือหลายแสนนาโนเมตร (1 นาโนเมตร = 10–9 ม.) ซึ่งยาวกว่าความยาวของโมเลกุลโปรตีนหลายพันเท่า โมเลกุล DNA มีขนาดใหญ่เป็นพิเศษ น้ำหนักโมเลกุลของกรดนิวคลีอิกสูงถึงหลายสิบล้านพันล้าน (105–109) ตัวอย่างเช่น มวล DNA ของ Escherichia coli คือ 2.5x109 และในนิวเคลียสของเซลล์สืบพันธุ์ของมนุษย์ (ชุดโครโมโซมเดี่ยว) ความยาวของโมเลกุล DNA คือ 102 ซม.

2. NC – โพลีเมอร์ที่ไม่เป็นคาบ ประเภทของนิวคลีโอไทด์และโครงสร้าง

กรดนิวคลีอิกเป็นพอลิเมอร์ชีวภาพแบบไม่มีคาบ ซึ่งสายโซ่พอลิเมอร์ประกอบด้วยโมโนเมอร์ที่เรียกว่านิวคลีโอไทด์ โมเลกุล DNA และ RNA ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์สี่ประเภท

องค์ประกอบของนิวคลีโอไทด์ DNA และ RNA

มาดูโครงสร้างของนิวคลีโอไทด์กัน นิวคลีโอไทด์เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อนซึ่งมีองค์ประกอบสามส่วน.

ฐานไพริมิดีนพบได้ในดีออกซีไรโบนิวคลีโอไทด์ ไซโตซีน และ ที่มีอยู่ในกรดนิวคลีอิก - และในองค์ประกอบของไรโบนิวคลีโอไทด์ - ที่มีอยู่ในกรดนิวคลีอิก - และ ในดีเอ็นเอ . อะดีนีน และ และ เป็นส่วนหนึ่งของนิวคลีโอไทด์ของทั้ง DNA และ RNA

งาน.โมเลกุล DNA ประกอบด้วยสองสายโซ่ - สายหลักที่ใช้สังเคราะห์ mRNA และสายเสริม เขียนลำดับของนิวคลีโอไทด์ใน mRNA ที่ถูกสังเคราะห์ หากลำดับของนิวคลีโอไทด์ในสาย DNA หลัก (ทำงาน) เป็นดังนี้: C-G-C-T-G-A-T-A-G

สารละลาย

โดยใช้หลักการของการเสริมกัน เรากำหนดลำดับของการจัดเรียงนิวคลีโอไทด์ใน mRNA ที่สังเคราะห์ตามสาย DNA ที่ทำงาน: G-C-G-A-C-U-A-U-C

คำตอบ: G-C-G-A-C-U-A-U-C

งาน.การวิเคราะห์ทางเคมีแสดงให้เห็นว่า 28% ของจำนวนนิวคลีโอไทด์ทั้งหมดของ mRNA นี้คืออะดีนีน 6% เป็นกัวนีน และ 40% เป็นยูราซิล องค์ประกอบนิวคลีโอไทด์ของส่วนที่เกี่ยวข้องของ DNA ที่มีเกลียวคู่ควรเป็นอย่างไร ซึ่งเป็นข้อมูลที่ mRNA นี้ "เขียนใหม่"

สารละลาย

1. เมื่อรู้ว่าสายโซ่ของโมเลกุล RNA และสายโซ่การทำงานของโมเลกุล DNA นั้นประกอบกันเราจึงพิจารณาเนื้อหาของนิวคลีโอไทด์ (เป็น%) ในสายโซ่ DNA ที่ทำงาน:

· ในสาย mRNA G = 6% ซึ่งหมายถึงในสาย DNA ที่ทำงาน C = 6%;

· ในสาย mRNA A = 28% ซึ่งหมายถึงในสาย DNA ที่ทำงาน T = 28%;

· ในสาย mRNA Y = 40% ซึ่งหมายถึงในสาย DNA ที่ทำงาน A = 40%;

2. กำหนดเนื้อหาของไซโตซีนในสาย mRNA (เป็น%)

· เราสรุปเนื้อหาของนิวคลีโอไทด์อีกสามประเภทในสายโซ่ mRNA: 6% + 28% + +40% = 74% (G+A+U);

· กำหนดสัดส่วนของไซโตซีนในสายโซ่ mRNA: 100% – 74% = 26% (C);

· ถ้าอยู่ในสาย mRNA C = 26% ดังนั้นในสาย DNA ทำงาน G = 26%

คำตอบ:ค=6%; ที=28%; ก=40%; ก=26%

งาน . บนชิ้นส่วนของสาย DNA เส้นหนึ่ง นิวคลีโอไทด์จะอยู่ในลำดับ: A-A-G-T-C-T-A-A-C-G-T-A-T วาดแผนภาพโครงสร้างของโมเลกุล DNA ที่มีเกลียวคู่ ชิ้นส่วน DNA นี้มีความยาวเท่าใด? DNA chain มีนิวคลีโอไทด์กี่ตัว (เป็น%)?

สารละลาย

1. ตามหลักการของการเสริมกัน มันสร้างสายที่สองของโมเลกุล DNA ที่กำหนด: T-T-C-A-G-A-T-T-G-C-A-T-A

2. เมื่อทราบความยาวของนิวคลีโอไทด์หนึ่งอัน (0.34 นาโนเมตร) เราจะกำหนดความยาวของชิ้นส่วน DNA นี้ (ใน DNA ความยาวของสายโซ่หนึ่งจะเท่ากับความยาวของโมเลกุลทั้งหมด): 13x0.34 = 4.42 นาโนเมตร

3. คำนวณเปอร์เซ็นต์ของนิวคลีโอไทด์ในสายโซ่ DNA ที่กำหนด:

นิวคลีโอไทด์ 13 ตัว – 100%
5 ก – x%, x=38% (A)
2 G – x%, x=15.5% (G)
4 T – x%, x=31% (T)
2 C – x%, x=15.5% (C)

คำตอบ: T-T-C-A-G-A-T-T-G-C-A-T-A; 4.42 นาโนเมตร; ก=38; ที=31%; กรัม=15.5%; ค=15.5%

งาน.มีการตรวจสอบส่วนหนึ่งของสายโซ่โมเลกุล DNA สายหนึ่งในห้องปฏิบัติการ ปรากฎว่ามันประกอบด้วยโมโนเมอร์ 20 ตัวซึ่งจัดเรียงตามลำดับต่อไปนี้: G-T-G-T-A-A-C-G-A-C-C-G-A-T-A-C-T-G -T-A
สิ่งที่สามารถพูดได้เกี่ยวกับโครงสร้างของส่วนที่เกี่ยวข้องของสายโซ่ที่สองของโมเลกุล DNA เดียวกัน?

สารละลาย

เมื่อรู้ว่าสายโซ่ของโมเลกุล DNA เป็นส่วนเสริมซึ่งกันและกัน เราจึงพิจารณาลำดับนิวคลีโอไทด์ของสายโซ่ที่สองของโมเลกุล DNA เดียวกัน: C-A-C-A-T-T-G-C-T-G-G-C-T-A-T- G-A-C-A-T

งาน.บนชิ้นส่วนของสาย DNA เส้นหนึ่ง นิวคลีโอไทด์จะอยู่ในลำดับ: A-A-G-T-C-T-A-C-G-T-A-T...

1. วาดแผนผังโครงสร้างของสายที่สองของโมเลกุล DNA นี้
2. ชิ้นส่วน DNA นี้มีความยาวเป็นเท่าใด หากนิวคลีโอไทด์หนึ่งครอบครองพื้นที่ประมาณ 0.34 นาโนเมตร
3. มีนิวคลีโอไทด์กี่ตัว (เป็น%) ในโมเลกุล DNA นี้?

สารละลาย

1. เราเติมสายที่สองของชิ้นส่วนของโมเลกุล DNA นี้ให้สมบูรณ์ โดยใช้กฎการเติมเต็ม: T-T-C-A-G-A-T-G-C-A-T-A
2. หาความยาวของชิ้นส่วน DNA นี้: 12x0.34 = 4.08 นาโนเมตร
3. คำนวณเปอร์เซ็นต์ของนิวคลีโอไทด์ในส่วน DNA นี้

นิวคลีโอไทด์ 24 ตัว – 100%
8A – x% ดังนั้น x=33.3%(A);
เพราะตามกฎของ Chargaff A = T ซึ่งหมายถึงเนื้อหาของ T = 33.3%;
นิวคลีโอไทด์ 24 ตัว – 100%
4G – x% ดังนั้น x=16.7%(G);
เพราะตามกฎของ Chargaff G=C นี่หมายถึงเนื้อหาของ C=16.6%

คำตอบ: T-T-C-A-G-A-T-G-C-A-T-A; 4.08 นาโนเมตร; A=T=33.3%; ก=ค=16.7%

งาน. DNA สายที่สองประกอบด้วยกัวนีน 18% อะดีนีน 30% และไทมีน 20% องค์ประกอบของ DNA เส้นที่สองจะเป็นอย่างไร

สารละลาย

1. เมื่อรู้ว่าสายโซ่ของโมเลกุล DNA นั้นประกอบกัน เราจึงพิจารณาเนื้อหาของนิวคลีโอไทด์ (เป็น%) ในสายโซ่ที่สอง:

เพราะในห่วงโซ่แรก G = 18% ซึ่งหมายถึงในห่วงโซ่ที่สอง C = 18%;
เพราะในห่วงโซ่แรก A = 30% ซึ่งหมายถึงในห่วงโซ่ที่สอง T = 30%;
เพราะในห่วงโซ่แรก T = 20% ซึ่งหมายถึงในห่วงโซ่ที่สอง A = 20%;

2. กำหนดเนื้อหาของไซโตซีนในสายแรก (เป็น%)

· เราสรุปเนื้อหาของนิวคลีโอไทด์อีกสามประเภทในสายแรกของ DNA: 18% + 30% + 20% = 68% (G+A+T);

· กำหนดสัดส่วนของไซโตซีนในสายแรกของ DNA: 100% – 68% = 32% (C);

· หากในสายโซ่แรก C = 32% ดังนั้นในสายโซ่ที่สอง G = 32%

คำตอบ:ค=18%; ที=30%; ก=20%; ก=32%

งาน.ในโมเลกุล DNA มีนิวคลีโอไทด์อะดีนิล 23% ของจำนวนนิวคลีโอไทด์ทั้งหมด กำหนดจำนวนของไทมิดิลและไซโตซิลนิวคลีโอไทด์

สารละลาย

1. เมื่อใช้กฎของ Chargaff เราจะค้นหาเนื้อหาของไทมิดิลนิวคลีโอไทด์ในโมเลกุล DNA ที่กำหนด: A=T=23%
2. ค้นหาผลรวม (เป็น%) ของเนื้อหาของนิวคลีโอไทด์ของ adenyl และ thymidyl ในโมเลกุล DNA ที่กำหนด: 23% + 23% = 46%
3. ค้นหาผลรวม (เป็น%) ของเนื้อหาของนิวคลีโอไทด์ของ guanyl และ cytosyl ในโมเลกุล DNA ที่กำหนด: 100% – 46% = 54%
4. ตามกฎของ Chargaff ในโมเลกุล DNA G = C โดยรวมแล้วคิดเป็น 54% และแยกกัน: 54% : 2 = 27%

คำตอบ:ที=23%; ค=27%

งาน.ให้โมเลกุล DNA ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ 69,000 ซึ่ง 8625 เป็นนิวคลีโอไทด์ของอะดีนิล น้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ของนิวคลีโอไทด์หนึ่งตัวโดยเฉลี่ยอยู่ที่ 345 นิวคลีโอไทด์แต่ละตัวใน DNA นี้มีกี่นิวคลีโอไทด์? โมเลกุลของมันยาวเท่าไร?

สารละลาย

1. พิจารณาว่ามีนิวคลีโอไทด์ของอะดีนิลจำนวนเท่าใดในโมเลกุล DNA ที่กำหนด: 8625: 345 = 25
2. ตามกฎของ Chargaff A = G กล่าวคือ ในโมเลกุล DNA ที่กำหนด A = T = 25
3. พิจารณาว่าน้ำหนักโมเลกุลรวมของ DNA นี้มีส่วนแบ่งของนิวคลีโอไทด์ของกัวนิลเป็นจำนวนเท่าใด: 69,000 – (8625x2) = 51,750
4. หาจำนวนนิวคลีโอไทด์ของ guanyl และ cytosyl ใน DNA นี้: 51,750:345=150
5. กำหนดเนื้อหาของนิวคลีโอไทด์ของ guanyl และ cytosyl แยกกัน: 150:2 = 75;
6. กำหนดความยาวของโมเลกุล DNA นี้: (25 + 75) x 0.34 = 34 นาโนเมตร

คำตอบ:ก=ต=25; ก=ค=75; 34 นาโนเมตร

งาน.ตามที่นักวิทยาศาสตร์บางคนกล่าวไว้ ความยาวรวมของโมเลกุล DNA ทั้งหมดในนิวเคลียสของเซลล์สืบพันธุ์ของมนุษย์หนึ่งเซลล์คือประมาณ 102 ซม. มีนิวคลีโอไทด์กี่คู่ใน DNA ของหนึ่งเซลล์ (1 นาโนเมตร = 10–6 มม.)

สารละลาย

1. แปลงเซนติเมตรเป็นมิลลิเมตรและนาโนเมตร: 102 ซม. = 1,020 มม. = 1,020,000,000 นาโนเมตร
2. เมื่อทราบความยาวของนิวคลีโอไทด์หนึ่งตัว (0.34 นาโนเมตร) เราจะกำหนดจำนวนคู่นิวคลีโอไทด์ที่มีอยู่ในโมเลกุล DNA ของเซลล์สืบพันธุ์ของมนุษย์: (102 x 107): 0.34 = 3 x 109 คู่

คำตอบ: 3x109คู่

การบ้าน

1. เรียนรู้บันทึก

2. แก้ปัญหา

ตัวเลือกที่ 1

1. ให้ไว้เป็นชิ้นส่วนของสายโซ่หนึ่งของโมเลกุล DNA: C-A-A-A-T-T-G-G-A-C-G-G-G กำหนดปริมาณ (เป็น%) ของนิวคลีโอไทด์แต่ละประเภทและความยาวของส่วนนี้ของโมเลกุล DNA

2. มีนิวคลีโอไทด์กัวนิล 880 ตัวอยู่ในโมเลกุล DNA ซึ่งคิดเป็น 22% ของจำนวนนิวคลีโอไทด์ทั้งหมดใน DNA นี้หรือไม่ พิจารณาว่ามีนิวคลีโอไทด์อื่นๆ อีกจำนวนเท่าใด (แยกกัน) ที่มีอยู่ในโมเลกุล DNA นี้ DNA นี้อยู่ได้นานแค่ไหน?

ตัวเลือกที่ 2

1. ให้ไว้เป็นชิ้นส่วนของสายโซ่หนึ่งของโมเลกุล DNA: A-G-C-C-G-G-G-G-A-A-T-T-A กำหนดปริมาณ (เป็น%) ของนิวคลีโอไทด์แต่ละประเภทและความยาวของส่วนนี้ของโมเลกุล DNA

2. พบไทมิดิลนิวคลีโอไทด์ 250 ตัวในโมเลกุล DNA ซึ่งคิดเป็น 22.5% ของจำนวนนิวคลีโอไทด์ทั้งหมดของ DNA นี้ พิจารณาว่ามีนิวคลีโอไทด์อื่นๆ อีกจำนวนเท่าใด (แยกกัน) ที่มีอยู่ในโมเลกุล DNA นี้ DNA นี้อยู่ได้นานแค่ไหน?

3. แจกจ่ายบทคัดย่อให้กับตัวเลือกต่างๆ ตัวเลือก 1 – ดีเอ็นเอ; ตัวเลือก 2 - อาร์เอ็นเอ

1. โมเลกุลสายเดี่ยว
2. โมเลกุลเกลียวคู่
3. ประกอบด้วยอะดีนีน, ยูราซิล, กวานีน, ไซโตซีน
4. ประกอบด้วยอะดีนีน, ไทมีน, กวานีน, ไซโตซีน
5. นิวคลีโอไทด์มีไรโบส
6. นิวคลีโอไทด์มีสารดีออกซีไรโบส
7. มีอยู่ในนิวเคลียส, คลอโรพลาสต์, ไมโตคอนเดรีย, เซนทริโอล, ไรโบโซม, ไซโตพลาสซึม
8. มีอยู่ในนิวเคลียส คลอโรพลาสต์ ไมโตคอนเดรีย
9. มีส่วนร่วมในการจัดเก็บ การทำซ้ำ และการถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรม
10. มีส่วนร่วมในการส่งข้อมูลทางพันธุกรรม

กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก- โพลีเมอร์ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์

นิวคลีโอไทด์ DNA ประกอบด้วย

• เบสไนโตรเจน (4 ชนิดใน DNA: อะดีนีน, ไทมีน, ไซโตซีน, กวานีน)
• ดีออกซีไรโบสน้ำตาลโมโนชูการ์
• กรดฟอสฟอริก

นิวคลีโอไทด์เชื่อมต่อถึงกันด้วยพันธะโควาเลนต์ที่แข็งแกร่งผ่านน้ำตาลของนิวคลีโอไทด์ตัวหนึ่งและกรดฟอสฟอริกของอีกตัวหนึ่ง ปรากฎว่า ห่วงโซ่โพลีนิวคลีโอไทด์.

สายพอลินิวคลีโอไทด์สองสายเชื่อมต่อกันด้วยพันธะไฮโดรเจนที่อ่อนแอระหว่างฐานไนโตรเจนตามกฎ การเสริมกัน: ตรงข้ามกับอะดีนีน จะมีไทมีนเสมอ ตรงข้ามไซโตซีน - กัวนีน (พวกมันจับคู่กันในรูปและจำนวนพันธะไฮโดรเจน - มีพันธะสองพันธะระหว่าง A และ T และ 3 ระหว่าง C และ G) มันกลายเป็นดีเอ็นเอสองเส้น บิดเกลียวเข้าไป เกลียวคู่.

หน้าที่ของดีเอ็นเอ

DNA เป็นส่วนหนึ่งของโครโมโซมและจัดเก็บข้อมูลทางพันธุกรรม (เกี่ยวกับคุณลักษณะของสิ่งมีชีวิต เกี่ยวกับโครงสร้างหลักของโปรตีน)

DNA มีความสามารถ การทำสำเนาตนเอง (การจำลองแบบ, การจำลองแบบซ้ำ)การทำสำเนาตัวเองเกิดขึ้นในเฟสก่อนการแบ่ง หลังจากการทำซ้ำ แต่ละโครโมโซมจะประกอบด้วยโครโมโซมสองตัว ซึ่งในระหว่างการแบ่งตัวในอนาคตจะกลายเป็นโครโมโซมลูกสาว ด้วยการทำซ้ำตัวเอง แต่ละเซลล์ลูกสาวในอนาคตจะได้รับข้อมูลทางพันธุกรรมที่เหมือนกัน

ความแตกต่างระหว่าง RNA และ DNA ในโครงสร้าง

• น้ำตาลแทนดีออกซีไรโบส
• ไม่มีไทมีน ให้ใช้ยูราซิลแทน
• เดี่ยวควั่น

ประเภทของอาร์เอ็นเอ

• เมสเซนเจอร์อาร์เอ็นเอ
  • ถ่ายโอนข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างของโปรตีนจากนิวเคลียส (จาก DNA) ไปยังไซโตพลาสซึม (ไปยังไรโบโซม)
  • อย่างน้อยก็อยู่ในกรง
• ถ่ายโอนอาร์เอ็นเอ
  • ถ่ายโอนกรดอะมิโนไปยังไรโบโซม
  • ที่เล็กที่สุดมีรูปร่างเหมือนใบโคลเวอร์
• ไรโบโซมอาร์เอ็นเอ
  • ส่วนหนึ่งของไรโบโซม
  • ใหญ่ที่สุดในขนาดและปริมาณ

ปัญหาเกี่ยวกับกฎของการเสริมกัน

DNA มีไทมีนมากพอๆ กับอะดีนีน ส่วนที่เหลือ (มากถึง 100%) คือไซโตซีนและกัวนีน พวกมันก็แบ่งเท่าๆ กันเช่นกัน ตัวอย่างเช่น หากมีกัวนีน 15% ก็จะมีไซโตซีน 15% รวมเป็น 30% ซึ่งหมายความว่าอะดีนีนและไทมีนมีสัดส่วน 100-30=70% ดังนั้น อะดีนีน 70/2=35% และไทมีนด้วย 35%

เลือกหนึ่งตัวเลือกที่ถูกต้องที่สุด เนื่องจากกระบวนการใดในระหว่างไมโทซิส เซลล์ลูกสาวจึงถูกสร้างขึ้นโดยมีชุดโครโมโซมเท่ากับโครโมโซมของมารดา
1) การก่อตัวของโครมาทิด
2) เกลียวโครโมโซม
3) การละลายของเยื่อหุ้มนิวเคลียส
4) การแบ่งไซโตพลาสซึม

คำตอบ

พิจารณาภาพวาดที่แสดงชิ้นส่วนของโมเลกุลไบโอโพลีเมอร์ พิจารณาว่า (A) สิ่งที่ทำหน้าที่เป็นโมโนเมอร์ของมัน (B) ซึ่งเป็นผลมาจากกระบวนการใดที่จำนวนโมเลกุลเหล่านี้ในเซลล์เพิ่มขึ้น (C) หลักการใดที่รองรับการคัดลอก สำหรับตัวอักษรแต่ละตัว ให้เลือกคำที่เกี่ยวข้องจากรายการที่ให้ไว้
1) การเสริมกัน
2) การจำลองแบบ
3) นิวคลีโอไทด์
4) การสูญเสียสภาพ
5) คาร์โบไฮเดรต
6) การออกอากาศ
7) การถอดความ

คำตอบ

คุณลักษณะทั้งหมดที่ระบุไว้ด้านล่าง ยกเว้นสองรายการ ใช้เพื่ออธิบายโมเลกุลอินทรีย์ที่แสดงไว้ในภาพ ระบุลักษณะสองประการที่ "หลุดออกไป" จากรายการทั่วไป และจดตัวเลขตามที่ระบุไว้
1) ทำหน้าที่ของเอนไซม์
2) จัดเก็บและส่งข้อมูลทางพันธุกรรม
3) ประกอบด้วยสายนิวคลีโอไทด์สองสาย
4) เมื่อรวมกับโปรตีนจะเกิดโครโมโซม
5) มีส่วนร่วมในกระบวนการออกอากาศ

คำตอบ

สร้างความสอดคล้องระหว่างลักษณะของโมเลกุลกรดนิวคลีอิกกับชนิดของมัน: 1) tRNA, 2) DNA เขียนหมายเลข 1 และ 2 ตามลำดับที่ถูกต้อง
A) ประกอบด้วยสายพอลินิวคลีโอไทด์หนึ่งสาย
B) ลำเลียงกรดอะมิโนไปยังไรโบโซม
B) ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์เรซิดิว 70-80 ตัว
D) เก็บข้อมูลทางพันธุกรรม
D) สามารถจำลองแบบได้
E) เป็นเกลียว

คำตอบ

นิวคลีโอไทด์จากคู่อื่น
1. ใน DNA ส่วนแบ่งของนิวคลีโอไทด์กับไทมีนคิดเป็น 23% กำหนดเปอร์เซ็นต์ของนิวคลีโอไทด์ที่มีกัวนีนซึ่งประกอบเป็นโมเลกุล เขียนตัวเลขที่เกี่ยวข้องลงในคำตอบของคุณ

คำตอบ

2. ใน DNA ส่วนแบ่งของนิวคลีโอไทด์กับไซโตซีนคิดเป็น 13% กำหนดเปอร์เซ็นต์ของนิวคลีโอไทด์ที่มีอะดีนีนซึ่งประกอบเป็นโมเลกุล เขียนเฉพาะตัวเลขที่เกี่ยวข้องในคำตอบของคุณ

คำตอบ

3. ใน DNA ส่วนแบ่งของนิวคลีโอไทด์กับอะดีนีนคิดเป็น 18% กำหนดเปอร์เซ็นต์ของนิวคลีโอไทด์ที่มีไซโตซีนซึ่งประกอบเป็นโมเลกุล เขียนเฉพาะตัวเลขที่เกี่ยวข้องในคำตอบของคุณ

คำตอบ

4. ใน DNA ส่วนแบ่งของนิวคลีโอไทด์กับไทมีนคิดเป็น 36% กำหนดเปอร์เซ็นต์ของนิวคลีโอไทด์ที่มีกัวนีนซึ่งประกอบเป็นโมเลกุล เขียนเฉพาะตัวเลขที่เกี่ยวข้องในคำตอบของคุณ

คำตอบ

5. ใน DNA ส่วนแบ่งของนิวคลีโอไทด์กับไทมีนคิดเป็น 28% กำหนดเปอร์เซ็นต์ของนิวคลีโอไทด์ที่มีกัวนีนซึ่งประกอบเป็นโมเลกุล เขียนเฉพาะตัวเลขที่เกี่ยวข้องในคำตอบของคุณ

คำตอบ

นิวคลีโอไทด์จากคู่เดียวกัน
1. ชิ้นส่วนของโมเลกุล DNA มีอะดีนีน 15% ไทมีนอยู่ในชิ้นส่วน DNA นี้เท่าไหร่? ในการตอบสนอง ให้จดเฉพาะตัวเลข (เปอร์เซ็นต์ของไทมีน)

คำตอบ

2. ในโมเลกุล DNA บางตัวส่วนแบ่งของนิวคลีโอไทด์กับกัวนีนคิดเป็น 28% กำหนดเปอร์เซ็นต์ของนิวคลีโอไทด์ที่มีไซโตซีนที่ประกอบเป็นโมเลกุลนี้ เขียนเฉพาะตัวเลขที่เกี่ยวข้องในคำตอบของคุณ

คำตอบ

3. ในโมเลกุล DNA บางตัวส่วนแบ่งของนิวคลีโอไทด์กับอะดีนีนคิดเป็น 37% กำหนดเปอร์เซ็นต์ของนิวคลีโอไทด์ที่มีไทมีนซึ่งประกอบเป็นโมเลกุลนี้ เขียนเฉพาะตัวเลขที่เกี่ยวข้องในคำตอบของคุณ

คำตอบ

นิวคลีโอไทด์ - ผลรวมของหนึ่งคู่
1. โมเลกุล DNA มีนิวคลีโอไทด์ที่มีอะดีนีนและไทมีนรวมอยู่กี่เปอร์เซ็นต์ ถ้าสัดส่วนของนิวคลีโอไทด์กับไซโตซีนคือ 26% ของทั้งหมด เขียนเฉพาะตัวเลขที่เกี่ยวข้องในคำตอบของคุณ

คำตอบ

2. ใน DNA ส่วนแบ่งของนิวคลีโอไทด์กับไซโตซีนคิดเป็น 15% กำหนดเปอร์เซ็นต์ของนิวคลีโอไทด์ที่มีไทมีนและอะดีนีนรวมกันซึ่งประกอบเป็นโมเลกุล เขียนเฉพาะตัวเลขที่เกี่ยวข้องในคำตอบของคุณ

คำตอบ

ผลรวมของหนึ่งคู่ - นิวคลีโอไทด์
1. นิวคลีโอไทด์ที่มีอะดีนีนในโมเลกุล DNA เป็นเปอร์เซ็นต์เท่าใด ถ้านิวคลีโอไทด์ที่มีกัวนีนและไซโตซีนรวมกันคิดเป็น 18% เขียนเฉพาะตัวเลขที่เกี่ยวข้องในคำตอบของคุณ

คำตอบ

2. ใน DNA ส่วนแบ่งของนิวคลีโอไทด์กับกัวนีนและไซโตซีนคิดเป็น 36% กำหนดเปอร์เซ็นต์ของนิวคลีโอไทด์ที่มีอะดีนีนซึ่งประกอบเป็นโมเลกุล เขียนเฉพาะตัวเลขที่เกี่ยวข้องในคำตอบของคุณ

คำตอบ

3. ในโมเลกุล DNA บางตัว ส่วนแบ่งของนิวคลีโอไทด์กับอะดีนีนและไทมีนคิดเป็นทั้งหมด 26% กำหนดเปอร์เซ็นต์ของนิวคลีโอไทด์ที่มีกัวนีนซึ่งประกอบเป็นโมเลกุลนี้ เขียนเฉพาะตัวเลขที่เกี่ยวข้องในคำตอบของคุณ

คำตอบ

4. ในโมเลกุล DNA บางตัว ส่วนแบ่งของนิวคลีโอไทด์กับไซโตซีนและกัวนีนคิดเป็นทั้งหมด 42% กำหนดเปอร์เซ็นต์ของนิวคลีโอไทด์ที่มีอะดีนีนซึ่งประกอบเป็นโมเลกุลนี้ เขียนเฉพาะตัวเลขที่เกี่ยวข้องในคำตอบของคุณ

คำตอบ

5. ในโมเลกุล DNA บางตัว ส่วนแบ่งของนิวคลีโอไทด์กับอะดีนีนและไทมีนคิดเป็นทั้งหมด 54% กำหนดเปอร์เซ็นต์ของนิวคลีโอไทด์ที่มีไซโตซีนที่ประกอบเป็นโมเลกุลนี้ เขียนเฉพาะตัวเลขที่เกี่ยวข้องในคำตอบของคุณ

คำตอบ

ผลรวมของคู่ที่แตกต่างกัน
1. ชิ้นส่วนของโมเลกุล DNA ประกอบด้วยไทมีน 10% มีอะดีนีนและกัวนีนอยู่ในชิ้นส่วน DNA ทั้งหมดเท่าใด ในคำตอบของคุณ ให้เขียนเฉพาะปริมาณอะดีนีนและกัวนีนทั้งหมดเท่านั้น

คำตอบ

2. ใน DNA ส่วนแบ่งของนิวคลีโอไทด์กับไทมีนคิดเป็น 35% กำหนดเปอร์เซ็นต์ของนิวคลีโอไทด์ที่มีไซโตซีนและอะดีนีนรวมกันซึ่งประกอบเป็นโมเลกุล เขียนเฉพาะตัวเลขที่เกี่ยวข้องในคำตอบของคุณ

คำตอบ

เลือกสามตัวเลือก โมเลกุล DNA แตกต่างจากโมเลกุล mRNA อย่างไร
1) สามารถเพิ่มตัวเองเป็นสองเท่าได้
2) ไม่สามารถเพิ่มตนเองเป็นสองเท่าได้
3) มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาประเภทเมทริกซ์
4) ไม่สามารถทำหน้าที่เป็นแม่แบบสำหรับการสังเคราะห์โมเลกุลอื่นได้
5) ประกอบด้วยพอลินิวคลีโอไทด์สองเส้นบิดเป็นเกลียว
6) เป็นส่วนสำคัญของโครโมโซม

คำตอบ

1. วิเคราะห์ตาราง กรอกข้อมูลลงในเซลล์ว่างของตารางโดยใช้แนวคิดและคำศัพท์ที่ให้ไว้ในรายการ สำหรับแต่ละเซลล์ที่มีตัวอักษร ให้เลือกคำที่เหมาะสมจากรายการที่ให้ไว้
1) ยูราซิล
2) การสร้างตัวไรโบโซม
3) การถ่ายโอนข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างหลักของโปรตีน
4) อาร์อาร์เอ็นเอ

คำตอบ

2. วิเคราะห์ตาราง สำหรับแต่ละเซลล์ที่มีตัวอักษร ให้เลือกคำที่เหมาะสมจากรายการที่ให้ไว้
1) อาร์อาร์เอ็นเอ
2) การก่อตัวที่ซับซ้อนด้วยโปรตีนในร่างกายของไรโบโซม
3) การจัดเก็บและการส่งข้อมูลทางพันธุกรรม
4) ยูราซิล
5) ทีอาร์เอ็นเอ
6) กรดอะมิโน

8) การสังเคราะห์ mRNA

คำตอบ

เลือกหนึ่งตัวเลือกที่ถูกต้องที่สุด โพลีเมอร์ชีวภาพประกอบด้วยโมเลกุล
1) น้ำตาล
2) กลูโคส
3) กรดอะมิโน

คำตอบ

เลือกหนึ่งตัวเลือกที่ถูกต้องที่สุด พันธะที่เกิดขึ้นระหว่างฐานไนโตรเจนของสาย DNA เสริมสองเส้น
1) อิออน
2) เปปไทด์
3) ไฮโดรเจน
4) ขั้วโควาเลนต์

คำตอบ

เลือกหนึ่งตัวเลือกที่ถูกต้องที่สุด การรวมกันของสองสายโซ่ในโมเลกุล DNA เกิดขึ้นเนื่องจาก
1) ปฏิกิริยาที่ไม่ชอบน้ำของนิวคลีโอไทด์
2) พันธะเปปไทด์ระหว่างฐานไนโตรเจน
3) ปฏิกิริยาของฐานไนโตรเจนเสริม
4) ปฏิกิริยาไอออนิกของนิวคลีโอไทด์

คำตอบ

โมเลกุล DNA มีนิวคลีโอไทด์ที่มีไซโตซีนจำนวนเท่าใด หากจำนวนนิวคลีโอไทด์ที่มีไทมีนเท่ากับ 120 ซึ่งคิดเป็น 15% ของทั้งหมด เขียนตัวเลขที่เกี่ยวข้องลงในคำตอบของคุณ

คำตอบ

ใน RNA ส่วนแบ่งของนิวคลีโอไทด์กับยูราซิลและอะดีนีนคิดเป็น 10% กำหนดเปอร์เซ็นต์ของนิวคลีโอไทด์ที่มีไทมีนรวมอยู่ในสาย DNA แบบเกลียวคู่คู่กัน เขียนเฉพาะตัวเลขที่เกี่ยวข้องในคำตอบของคุณ

คำตอบ

ส่วนหนึ่งของสายโซ่ DNA ของแลมบ์ดาแบคทีริโอฟาจประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ 23 ตัวที่มีไทมีน โดยจะมีนิวคลีโอไทด์ที่มีไซโตซีนจำนวนเท่าใดในส่วนนี้ ถ้าความยาวของมันคือ 100 นิวคลีโอไทด์ ในคำตอบของคุณ ให้เขียนเฉพาะจำนวนนิวคลีโอไทด์เท่านั้น

คำตอบ

โมเลกุล mRNA ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ 200 ตัวพร้อมยูราซิล ซึ่งคิดเป็น 10% ของจำนวนนิวคลีโอไทด์ทั้งหมด สายโซ่ของโมเลกุล DNA หนึ่งสายมีนิวคลีโอไทด์ (เป็น%) จำนวนเท่าใดกับอะดีนีน? เขียนตัวเลขที่เกี่ยวข้องลงในคำตอบของคุณ

คำตอบ

ชิ้นส่วนของโมเลกุล DNA ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ 60 ตัว ในจำนวนนี้มีนิวคลีโอไทด์ 12 ตัวเป็นไทมีน ส่วนนี้มีนิวคลีโอไทด์กัวนีนกี่ตัว? เขียนเฉพาะตัวเลขในคำตอบของคุณ

คำตอบ

สร้างความสอดคล้องระหว่างคุณสมบัติของกรดนิวคลีอิกกับประเภทของมัน: 1) m-RNA, 2) t-RNA เขียนตัวเลข 1 และ 2 ตามลำดับที่สอดคล้องกับตัวอักษร
ก) มีรูปร่างคล้ายใบโคลเวอร์
B) ส่งกรดอะมิโนไปยังไรโบโซม
B) มีกรดนิวคลีอิกขนาดเล็กที่สุด
D) ทำหน้าที่เป็นเมทริกซ์สำหรับการสังเคราะห์โปรตีน
D) ส่งข้อมูลทางพันธุกรรมจากนิวเคลียสไปยังไรโบโซม

คำตอบ

สร้างความสอดคล้องระหว่างลักษณะและสารอินทรีย์ของเซลล์: 1) mRNA, 2) tRNA, 3) rRNA เขียนตัวเลข 1-3 ตามลำดับตัวอักษร
A) ส่งกรดอะมิโนเพื่อการแปล
B) มีข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างหลักของโพลีเปปไทด์
B) เป็นส่วนหนึ่งของไรโบโซม
D) ทำหน้าที่เป็นเมทริกซ์สำหรับการแปล
D) กระตุ้นกรดอะมิโน

คำตอบ

1. คุณสมบัติทั้งหมดที่ระบุไว้ด้านล่าง ยกเว้นสองคุณสมบัติ สามารถใช้เพื่ออธิบายโมเลกุล RNA ได้ ระบุลักษณะสองประการที่ "หลุดออกไป" จากรายการทั่วไป และจดตัวเลขตามที่ระบุไว้
1) ประกอบด้วยสายพอลินิวคลีโอไทด์สองเส้นที่บิดเป็นเกลียว
2) ประกอบด้วยสายโพลีนิวคลีโอไทด์ที่ไม่ใช่เกลียวหนึ่งสาย
3) ส่งข้อมูลทางพันธุกรรมจากนิวเคลียสไปยังไรโบโซม
4) มีกรดนิวคลีอิกที่ใหญ่ที่สุด
5) ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ AUGC

คำตอบ

2. คุณสมบัติทั้งหมดที่ระบุไว้ด้านล่าง ยกเว้นสองคุณสมบัติ สามารถใช้เพื่ออธิบายโมเลกุล RNA ได้ ระบุลักษณะสองประการที่ "หลุดออกไป" จากรายการทั่วไป และจดตัวเลขตามที่ระบุไว้
1) ประกอบด้วยสายพอลินิวคลีโอไทด์สองสายที่บิดเป็นเกลียว
2) ถ่ายโอนข้อมูลไปยังบริเวณที่สังเคราะห์โปรตีน
3) เมื่อรวมกับโปรตีนจะสร้างร่างกายของไรโบโซม
4) สามารถเพิ่มตัวเองเป็นสองเท่าได้
5) ขนส่งกรดอะมิโนไปยังบริเวณที่สังเคราะห์โปรตีน

คำตอบ

เลือกหนึ่งตัวเลือกที่ถูกต้องที่สุด สำเนาของยีนหนึ่งหรือกลุ่มที่มีข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างของโปรตีนที่ทำหน้าที่อย่างใดอย่างหนึ่งคือโมเลกุล

2) ทีอาร์เอ็นเอ
3) เอทีพี
4) เอ็มอาร์เอ็นเอ

คำตอบ

ส่วนหนึ่งของหนึ่งในสองสายโซ่ของโมเลกุล DNA ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ 300 ตัวที่มีอะดีนีน (A), นิวคลีโอไทด์ 100 ตัวที่มีไทมีน (T), นิวคลีโอไทด์ 150 ตัวที่มีกัวนีน (G) และนิวคลีโอไทด์ 200 ตัวที่มีไซโตซีน (C) DNA สองเส้นมีนิวคลีโอไทด์กี่ตัว? เขียนคำตอบของคุณเป็นตัวเลข

คำตอบ

1. ชิ้นส่วนของโมเลกุล DNA ที่มีเกลียวคู่มีนิวคลีโอไทด์จำนวนเท่าใด ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ 14 ตัวที่มีอะดีนีน และนิวคลีโอไทด์ 20 ตัวที่มีกัวนีน เขียนเฉพาะตัวเลขที่เกี่ยวข้องในคำตอบของคุณ

คำตอบ

2. ชิ้นส่วนของโมเลกุล DNA สายคู่มีนิวคลีโอไทด์จำนวนเท่าใด ถ้ามันประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ 16 ตัวที่มีไทมีน และนิวคลีโอไทด์ 16 ตัวที่มีไซโตซีน เขียนเฉพาะตัวเลขที่เกี่ยวข้องในคำตอบของคุณ

คำตอบ

คุณลักษณะทั้งหมดที่ระบุไว้ด้านล่าง ยกเว้นสองรายการ ใช้เพื่ออธิบายแผนภาพโครงสร้างของโมเลกุลสารอินทรีย์ที่แสดงในภาพ ระบุลักษณะสองประการที่ "หลุดออกไป" จากรายการทั่วไป และจดตัวเลขตามที่ระบุไว้

กรดนิวคลีอิก - สิ่งเหล่านี้เป็นสารประกอบโมเลกุลสูงตามธรรมชาติ (โพลีนิวคลีโอไทด์) ที่มีบทบาทอย่างมากในการจัดเก็บและการถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิต

น้ำหนักโมเลกุลของกรดนิวคลีอิกอาจแตกต่างกันตั้งแต่หลายแสนถึงหลายหมื่นล้าน พวกมันถูกค้นพบและแยกออกจากนิวเคลียสของเซลล์ในศตวรรษที่ 19 แต่บทบาททางชีววิทยาของพวกมันได้รับการชี้แจงในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 เท่านั้น

องค์ประกอบของนิวคลีโอไทด์ซึ่งเป็นหน่วยโครงสร้างของกรดนิวคลีอิกประกอบด้วยองค์ประกอบ 3 ส่วน:

1) ฐานไนโตรเจน - ไพริมิดีนหรือพิวรีน

กัวนีน– อนุพันธ์ไพริมิดีนที่เป็นส่วนหนึ่งของกรดนิวคลีอิก:ยูราซิล, ไทมีน, ไซโตซีน.

ฐานที่มีหมู่ –OH มีลักษณะเฉพาะคือสมดุลเคลื่อนที่ของไอโซเมอร์โครงสร้าง ซึ่งเกิดจากการถ่ายโอนโปรตอนจากออกซิเจนไปเป็นไนโตรเจน และในทางกลับกัน:

ฐานพิวรีน- อนุพันธ์ของพิวรีนที่เป็นส่วนหนึ่งของกรดนิวคลีอิก: อะดีนีน, กัวนีน.

Guanine มีอยู่ในไอโซเมอร์โครงสร้าง 2 ชนิด:

2) โมโนแซ็กคาไรด์

น้ำตาลและ 2-ดีออกซีไรโบสหมายถึงโมโนแซ็กคาไรด์ที่มีคาร์บอน 5 อะตอม พวกมันเป็นส่วนหนึ่งของกรดนิวคลีอิกในรูปแบบ cyclic β:

3) กรดฟอสฟอริกตกค้าง

ดีเอ็นเอและอาร์เอ็นเอ

ขึ้นอยู่กับว่าโมโนแซ็กคาไรด์ชนิดใดที่มีอยู่ในหน่วยโครงสร้างของโพลีนิวคลีโอไทด์ - น้ำตาลหรือ 2-ดีออกซีไรโบส, แยกแยะ

· กรดไรโบนิวคลีอิก(อาร์เอ็นเอ) และ

· กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก(ดีเอ็นเอ)

สายโซ่หลัก (น้ำตาล-ฟอสเฟต) ของ RNA รวมถึงสารตกค้าง น้ำตาลและในดีเอ็นเอ- 2-ดีออกซีไรโบส.
หน่วยนิวคลีโอไทด์ของโมเลกุลขนาดใหญ่ของ DNA อาจมี อะดีนีน, กวานีน, ไซโตซีนอะดีนีน ไซโตซีน- องค์ประกอบของ RNA แตกต่างตรงที่แทนที่จะเป็น ทิมิน่าปัจจุบัน ในดีเอ็นเอ.

น้ำหนักโมเลกุลของ DNA สูงถึงหลายสิบล้านอามู เหล่านี้เป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่รู้จักกันดีที่สุด น้ำหนักโมเลกุลของ RNA ลดลงอย่างมาก (จากหลายร้อยถึงหลายหมื่น) DNA มีส่วนใหญ่อยู่ในนิวเคลียสของเซลล์, RNA - ในไรโบโซมและโปรโตพลาสซึมของเซลล์

เมื่ออธิบายโครงสร้างของกรดนิวคลีอิก จะคำนึงถึงระดับการจัดระเบียบของโมเลกุลขนาดใหญ่ที่แตกต่างกัน:หลักและ รองโครงสร้าง.

· โครงสร้างหลักกรดนิวคลีอิกคือองค์ประกอบของนิวคลีโอไทด์และลำดับหนึ่งของหน่วยนิวคลีโอไทด์ในสายโซ่โพลีเมอร์

ตัวอย่างเช่น:

ในสัญกรณ์ตัวอักษรตัวย่อโครงสร้างนี้เขียนเป็น

...– ก – ก – ค –...

· ภายใต้ โครงสร้างรองกรดนิวคลีอิกเข้าใจรูปแบบของสายพอลินิวคลีโอไทด์ที่เรียงลำดับเชิงพื้นที่

โครงสร้างรองของดีเอ็นเอหมายถึงสายพอลินิวคลีโอไทด์ที่ไม่มีการแยกขนานสองสายที่พันรอบแกนร่วมจนกลายเป็นเกลียวคู่

พันธะไฮโดรเจนเกิดขึ้นระหว่างฐานพิวรีนของสายโซ่หนึ่งกับฐานไพริมิดีนของสายโซ่อีกสายหนึ่ง ฐานเหล่านี้ประกอบกันเป็นคู่เสริม (จาก lat. ส่วนเสริม- ส่วนที่เพิ่มเข้าไป).

การก่อตัวของพันธะไฮโดรเจนระหว่างคู่ฐานเสริมนั้นเกิดจากการติดต่อกันเชิงพื้นที่

ฐานไพริมิดีนเป็นส่วนเสริมของฐานพิวรีน:

พันธะไฮโดรเจนระหว่างคู่เบสอื่นๆ ป้องกันไม่ให้พวกมันเข้ากันกับโครงสร้างเกลียวคู่ ดังนั้น,

· THYMINE (T) เป็นส่วนเสริมของ ADENINE (A)

· ไซโตซีน (C) เป็นส่วนเสริมของ GUANINE (G)

การเสริมฐานเป็นตัวกำหนดการเสริมห่วงโซ่ในโมเลกุลดีเอ็นเอ

การเสริมกันของสายพอลินิวคลีโอไทด์ทำหน้าที่เป็นพื้นฐานทางเคมีสำหรับการทำงานหลักของ DNA - การจัดเก็บและการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม

ความสามารถของ DNA ไม่เพียงแต่ในการจัดเก็บเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการใช้ข้อมูลทางพันธุกรรมด้วยนั้นพิจารณาจากคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

· โมเลกุล DNA สามารถจำลองแบบได้ (เพิ่มเป็นสองเท่า) กล่าวคือ สามารถทำให้สามารถสังเคราะห์โมเลกุล DNA อื่นๆ ที่เหมือนกันกับโมเลกุลดั้งเดิมได้ เนื่องจากลำดับของฐานในหนึ่งในเกลียวของเกลียวคู่จะควบคุมตำแหน่งของพวกมันในเกลียวอีกเกลียวหนึ่ง

· โมเลกุลดีเอ็นเอสามารถควบคุมการสังเคราะห์โปรตีนที่จำเพาะต่อสิ่งมีชีวิตในสายพันธุ์ที่กำหนดได้อย่างแม่นยำและเฉพาะเจาะจง

โครงสร้างรองของ RNA

โมเลกุล RNA ต่างจาก DNA ตรงที่ประกอบด้วยสายโซ่พอลินิวคลีโอไทด์เดี่ยวและไม่มีรูปร่างเชิงพื้นที่ที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด (โครงสร้างรองของ RNA ขึ้นอยู่กับหน้าที่ทางชีววิทยาของพวกมัน)

บทบาทหลักของ RNA คือการมีส่วนร่วมโดยตรงในการสังเคราะห์โปรตีน

RNA ของเซลล์สามประเภทเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้ว ซึ่งต่างกันที่ตำแหน่งในเซลล์ องค์ประกอบ ขนาด และคุณสมบัติที่กำหนดบทบาทเฉพาะในการสร้างโปรตีนโมเลกุลขนาดใหญ่:

· Messenger RNA ส่งข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างของโปรตีนที่ถูกเข้ารหัสใน DNA จากนิวเคลียสของเซลล์ไปยังไรโบโซม ซึ่งเป็นที่ซึ่งการสังเคราะห์โปรตีนเกิดขึ้น

· ถ่ายโอน RNA รวบรวมกรดอะมิโนในไซโตพลาสซึมของเซลล์และถ่ายโอนไปยังไรโบโซม โมเลกุล RNA ประเภทนี้ "เรียนรู้" จากส่วนที่เกี่ยวข้องของสายโซ่ RNA ของ Messenger ซึ่งกรดอะมิโนควรมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์โปรตีน

· ไรโบโซมอล RNA ช่วยให้มั่นใจในการสังเคราะห์โปรตีนของโครงสร้างบางอย่างโดยการอ่านข้อมูลจาก Messenger RNA