Жасуша метаболизмі.Катаболизм.Анаболизм 2 страница

6.Нуклеин қышқылдары. Митохондриялық ДНҚ-ның құрылыс ерекшеліктері.

Нуклеин қышқылдары құрамында фосфоры бар биополемерлер.Нуклеин қышқылдары жоғарғы полимерлі тізбектері ондаған немесе жүздеген нуклеотидтің қалдықтарынан тұрады.Нуклеин қышқылдары құрамына кіретін мономерлерінің түріне қарай ДНҚ жәңе РНҚ деп бөлінеді.Нуклеин қышқылдары тірі жасуша ядросының маңызды құрам бөлігі. Тірі организмнің құрамына нуклеин қышқылдарының екі түрі де кіреді. Нуклеин қышқылдары жоғары молекулалы гетерополимерлі қосылыстар. Нуклеин қышқылдарының толық емес гидролизі нәтижесінде нуклеотидтер түзіледі . Олар нуклеин қышқылдары полимер тізбегінде қайталанып отыратын күрделі құрылым буындары (монометрлері). Ал нуклеотидтерді одан әрі гидролиздесе, ортофосфор қышқылын және пентоза мен азотты негізге айырылатын нуклеозидтерді түзеді. Яғни, нуклеин қышқылдарының құрамына азотты негіздер (пиримидинді, пуринді), фосфор қышқылы және моносахаридтер (рибоза мен дезоксирибоза) кіреді.ДНҚ молекулалық массалары бірнеше мыңнан ондаған миллионға жетеді. Олар тірі организмдердегі генетикалық ақпаратты сақтайтын және тасымалдайтын жасушаның (жасушаның) маңызды кұрам бөліктері болып табылады. Нуклеин қышқылдары ақуыз биосинтезіне қатысады және тірі организмдерде тұқым қуалаушылықты сақтап, оның бір ұрпақтан екінші ұрпаққа берілуін қамтамасыз етеді ДНҚ организмдегі тұқым қуалаушылық ақпаратты сақтайтын гендердің құрылыс материалы болып табылады Митохондриялық ДНҚ- митохондриядағы эукариоттық жасушалардың органоидтарында орналасқан..Митохондриялық ДНҚ-да кодталған гендер ядроның сыртында орналасқан (пластилиндер) хромосомадан тысқары топқа жатады.Мит.ДНҚ рибосомалары бакктериялардікіне ұқсас. Осыған орай, митохондрияны жартылай автономиялы органелла деп есептеуге болады. Әрбір жеке митохондрияда үлкендігіне байланысты, ДНК-ның бір немесе бірнеше молекуласы болады, яғни митохондрия неғұрлым үлкен болас, соғұрлым онда ДНК молекуласы да көп болады.ДНҚ нуклеотидті жүйелілігіндегі ұқсастық негізінде тірі прокариоттардың митохондрияларының проксимальді туыстары альфа протеобактерияларын (атап айтқанда, риккетсияның митохондрияға жақын екенін болжайды) қарастырады. Митохондрияның геномының шектеулі мөлшеріне байланысты митохондриялық ақуыздардың көбісі ядрода кодталады.Митохондриялық ДНК негіздері құрамы және басқа физико-химиялық қасиеттері жағынан ядролық ДНК-дан өзгеше болады. Митохондриялардың ДНК-сына барлық гендік қызметтер тән, мутация, рекомбинация, репарация, трансмиссия, т.б. Митохондриялық ДНК-ның молекласындағы гендік информацияның мөлшері осы органоидта бол митохондрияатын барлық ферменттер мен белоктардың синтезін қамтамасыз етуге жеткіліксіз. Жеке бөлігінен алынған митохондрия амин қышқылдарынан белокты синтездей алады. Митохондриялық ДНК өзіне меншікті РНК-ның үш түрін де кодтайды: информитохондрия мациялық, тасымалдаушы, рибосом митохондрияалық. Ішкі мембрананың кейбір ферменттері синтезіне қажет информацияны митохондриялық ДНК-дан көшіреді, цитохромоксидаза, (в-с цитохромдардың комплексі мен АТФ синтазазалық комплекс).мДНҚ геномы:қостізбекті сақиналы молекула ұз.5мкм шамасында.әр митохондрияда он шақты ДНҚмолекуласы кездеседі.мДНҚда интрондар болмайды,оның құрамына 2рРНҚ, 22тРНҚ, 13фосфорлау полипептидтерінің гендері кездеседі.Митохондрия геномын 1981ж толық анықталды.

7.Нуклеин қышқылдары. ДНҚ-ның қасиеттері мен қызметтері

ДНҚ қызметі: ДНҚ организмдердің басым көпшілігінде тұқым қуудың материалдық негізі болып табылады. Ол адамның және барлық басқа организмнің клеткаларында болады. Организмдегі барлық клетка ядроларында ДНҚ саны әрдайым бірдей болады. Уотсон мен Крик ДНҚ молекуласының моделі бойынша ДНҚ молекуласы бір оське бағытталған спираль тәрізді айнала оралған екі комплементарлық тізбек болып табылады. Әрбір тізбек кәдімгі полинуклеотид болып саналады, онда нуклеотидтер фосфор қышқылының қалдықтары арқылы өзара байланысқан. Спиральдағы полинуклеотидтердің екі тізбегі бір – біріне азот негіздері жағынан бағытталған. Сол себептен қос тізбекті спиральдың ішінде азот негіздері орналасады. Углевод пен фосфат топтары спиральдың сыртына орналасады. Бұл жағдайда бір тізбектің негіздері жоғарыда айтылғандай сутектік байланыстар арқылы екінші тізбектің негіздерімен байланысқан.

ДНҚ молекуласының ең маңызды қасиеттерінін, бірі — оның өздігінен екі еселенуі (репликациялануы) болып саналады. ДНҚ репликациялануы салдарынан түкым қуалаушылық ақпарат ұрпақтан - ұрпаққа өзгеріссіз, тепе-тең мөлшерде беріліп, ұрпақтардың жалғасуы қамтамасыз етіледі. ДНҚ репликациясы жасуша циклының S — синтетикалық кезеңінде жүзеге асады.

ДНҚ молекуласының репликациялану қасиеті 1953ж. Дж. Уотсон және Ф.Криктің ДНҚ молекуласының құрылысының қос ширатпалы болатындығын анықтағаннан кейін белгілі болды.

Теория күйінде ДНҚ репликациясының 3 түрлі әдісі болжамдалған: 1) консервативті (тұрақгы); 2) жартылай консервативті; 3) дисперсті. Көптеген тәжірибелер нәтижесінде ДНҚ молекуласының репликациялануы жартылай консервативті жолмен жүретіндігі дәлелденді. Оны алғашқылардың бірі болып 1958ж. М.Мезельсон және Ф.Сталь Е.соіі жасушасында байқаған.

Қазіргі таңда ДНҚ молекуласының сырт пішінінің 3 түрі белгілі: тұракты сақиналы (бактериофакторда); құбылмалы сакиналы(бактериофактарда); сызықты (прокариоттар және эукариоттарда). Осыған сәйкес ДНҚ молекуласынын жартылай консервативті репликациялануының 3 түрі белгілі: 1) тета репликация; 2) сигма репликация; 3) У-тәрізді репликация.

Кейбір прокариоттардың және барлық эукариоттардын ДНҚ молекуласы сызықша тәрізді болып келеді және олардың репликациялануы белгілі бір нүктеден, репликативтік ісінудін пайда болуынан басталып, хромосоманың қарама-карсы жағына карай бағытталады. Эукариоттардың ірі хромосомаларында бір мезгілде жүздеген репликациялык ісінулер пайда болады және олар бір — бірімен қосылып У-торізді аралык құрылым пайда етеді. Мүны У-тәрізді жартылай консервативті репликациялану деп атайды.

ДНҚ молекуласының негізгі бөлімінің репликациялануы.

ДНҚ репликациясының бірнеше ерекшеліктері белгілі:

а) ДНҚ молекуласының жаңа тізбепнін синтезделуіне кажет

заттар - дезоксинуклеозидтрифосфаттар (дНТФ) болып табылады, ал ДНҚ құрамында дезоксинуклеозидмонофосфаттар (дНМФ) кездеседі. Сондықтанда ДНҚ тізбегіне жалғану алдында әрбір нуклеотидтен 2 фосфат қалдығы пирофосфат күйінде бөлініп шығады да тез арада фосфаттарға дейін гидролизденеді. Еркін дНТФ —> дНМФ қалдығы + пирофосфат дНТФ-ды құрылыс материалдары ретінде пайдаланудың энергетикалық себептері де бар. Нуклеотидтер арасындағы байланыстардың (фосфодиэфирлік) түзілуі үшін энергия қажет, ал энергия фосфаттараралық байланыстардың үзілуі нәтижесінде бөлінеді.

б) ДНҚ репликациясы матрицалық (қалыптық) үдеріс яғни ДНҚ-ның жаңа тізбегі аналык. ДНҚ молекуласының бір жіпшесі негізінде (матрица) комплиментарлық үстаныммен (принциппен) синтезделінеді, яғни 4 нуклеотидтен (дАТФ, дГТФ, дЦТФ, дТТФ) жаңа тізбекке тек аналық жіпшедегі нуклеотидке комплиментарлы (А<->Т; Г<^Ц) нуклеотид қана қосылады.

в) ДНҚ синтезі (репликациясы) симметриялы болады, яғни матрица қызметін аналық ДНҚ молекуласының екі тізбегі де атқара береді. Сондықтан оны жартылай консервативті деп те атайды. Себебі, жанадан синтезделген ДНҚ молекуласы жартылай жаңарған болады, яғни оның бір тізбегі ескі -аналық молекуладан алынған болса (матрица), екіншісі жаңадан синтезделген болады.

г) ДНҚ синтезі (жаңа тізбектің не оның бір бөлімінің синтезделуі) белгілі бір бағытта жүреді, яғни 5¹ үшынан З¹ үшына карай жүреді.

д)ДНҚ репликациясы басталу, жүруі үшін, міндетті түрде аналық ДНҚ молекуласының қос ширатпасы бір бірінен ажырасуы қажет, тек осы жағдайда, яғни бір бірінен ажырасқан аналык. молекуланың жіпшелері матрица (кдлып) қызметін атқара алады.

8 Жасушадағы РНҚ типтері. мРНҚ-ның құрылысы мен қызметінің ерекшелігі.

РНҚ-полимер сияқты полинуклеотид.мономерлері рибонуклеотидтер.РНҚ-ның көмірсу бөлігінде рибоза қанты, ал азотты негіздері ретіндеА,Г,Ц,У,бәр фосфор қышқ.қалдығы кезд.

Нуклеотидтер 5'3'фосфодиэфирлік байланыс арқ. Байланысқан.РНҚ полинуклеотид тізбегі полярлы б.к. олардын 5-3прим ұштары бар.А-РНҚ.молекулаларында полипептид тізбегі туралы ақпарат болатындқтан.жасушадағы саны көп. А-РНҚ жасушадағы РНҚ молек-ң молекулаларының небәрі 5% ғана құрайды. а-РНҚ сызықтық тізбегі әртүрлі қызмет атқаратын бірнеше учаскелерден тұрады.*1Қалпақша 4-5 модификацияланған нуклеотидтерден құралған.аРНҚ молекуласының5'ұшын экзонуклеаза әсерлерінен қорғайды.*2Трансляцияланбайтын участок - ол бірнеше ондаған нуклеотидтер тірізділігінен тұрады. аРНҚның рибосомамен алғашқы байланысуын қамтамасыз етеді Ол рибосоманың кіші бөлшегіндегі 18-s-рРНҚ-ның бір бөліміне комплементарлы болады жіне аРНҚ-ның рибосомамен байланысуын қамтамасыз етеді, бірақ өзі трансляцияланбайды.*3Инициаторлық кодон - ол барлық аРНҚларда бірдей - АУГ және метионин аминқышқылын анықтайды.*4 Кодтаушы участок - яғни полипептид тізбегі туралы ақпарат жазылған участок.*5Кодон терминатар - 3 мағынасыз кодон: УАА,УАГ,УГА.*6.3'Трансляцияланбайтын участок-5'трансляцияланбаитн уч. Әлдеқайда ұзын.*7Поли(А) фрагмент- пісіп жетілген эукариоттар аРНҚсының 3прим ұшында 150-200 нуклеотидтерден тұрады.

3'Трансляцияланбайтын уч ж\еПолиА фрагмент аРНҚ молекулаларының тіршілік ұзақтығы реттеу қызметін атқарады,С:аРНҚ молек бұзылуы3' ұшынан нуклеотидтердің бір бірлеп ұзіліп түсіп қалуы арқ жүреді.аРНҚ нуклеотидтердің жалпы саны брнеше мыңға жуық,оның ішінде кодтаушы учаскесінде тек 60-70% нуклеотидтер ғана тиесілі болады.Жасушада аРНҚлар барлық уақытта ақуыздармен байланысып информосомалар д.а.кешен пайда етеді.

А-РНҚ молекулаларында полипептид тізбегі туралы ақпарат болатындықтан, олардың жасушадағы жалпы саны өте көп болады. Осыған қарамастан:

1) а-РНҚ-лардың бәрі жасушадағы РНҚ молекулаларының жиынтығының небәрі 5%-пайызын ғана құрайды.

2) а-РНҚ-лар қаншалықты көп болғанымен бәрінің құрылысы бір-біріне ұқсас, яғни а-РНҚ-ның сызықтық тізбегі әртүрлі қызмет атқаратын бірнеше учаскелерден тұрады.

Эукариоттардың пісіп жетілген а-РНҚ-лары моноцистронды, ал прокариоттар (бактериялар) а-РНҚ-лары — полицистронды болып келеді.

д) а-РНҚ-ның-кодтаушы бөлімінен кейін кодон терминатор-3 мағынасыз кодонның -УАА, УАГ не УГА біреуі орналасқан.

е) кодон терминатордан кейін З¹ - трансляцияланбайтын учаске орналасқан, оның ұзындығы 5'-трансляцияланбайтын учаскеден әлде қайда ұзын.

ж) барлық пісіп жетілген эукариоттар а-РНҚ-сының (гистондық а-РНҚ-лардан басқалары) З¹ ұшында 150-200 нуклеотидтерден тұратын поли-(А) — фрагмент орналасқан.

3'-трансляцияланбайтын учаске және поли-(А) фрагмент а-РНҚ молекулаларының тіршілік ұзақтығын реттеу қызметін атқарады, себебі а-РНҚ молекуласының бұзылуы З¹ ұшынан бір-бірлеп нуклеотидтердің үзіліп түсіп қалуы арқылы жүреді.

а-РНҚ нуклеотидтерінің жалпы саны бірнеше мыңға жуық, оның ішінде кодтаушы учаскесіне тек 60-70% нуклеотидтер ғана тиесілі болады. Жасушада а-РНҚ-лар барлық уақытта ақуыздармен байланысып, информосомалар деп аталатын кешен пайда етеді.

9.Жасушадағы РНҚ типтері. тРНҚ-ның құрылысы мен қызметінің ерекшелігі.Рибонуклеин қышқылы (РНҚ) — жоғары молекулалық байланыс; нуклеин қышқылдарының типі. Табиғатта кеңінен таралған. РНҚ-ның көмірсу бөлігінде рибоза қанты, ал азотты негіздері ретінде аденин, гуанин, цитозин және урацил болады. РНҚ полинуклеотидінің химиялық құрылымы. Рибонуклеин қышқылы тізбегі бірнеше ондаған нуклеотидтерден бірнеше мыңдаған нуклеотидтерге дейін созылатын біржіпшелі полинуклеотидтерден тұрады. Организмде РНҚ ақуыздармен кешенді байланысқан рибонуклеотидтер түрінде болады. РНҚ ДНҚ сияқты полимер-сызықты полинуклеотид, ал мономерлері рибонуклеотидтер. РНҚ нуклеотидтерінде рибоза, 4 азоттық негіз - А,Г,Ц,У, 1 фосфор қыш қалдығы кездеседі. нуклеотидтер 5прим, 3прим-фосфодиэфирлік байланыс арқылы байланысқан. РНҚ полинуклеотид тізбегі полярлы б.к. олардын 5-3прим ұштары бар. тРНҚ жалпы саны 40-50 жуық, 1 аминқышқылда 1ден 5-6ға дейін тРНҚ болады. тРНҚ молекуласы үлкен болмайды, онда жүз шақты нуклеотидтер кездеседі, олардың ішінде минорлық нуклеотидтер 13-15проц. олар: *1гидроудирин, псевдоудирин.*2инозин.*3метилинозин,метилгуанезин.*4диметилуридин.тРНҚ бірнеше ілмекшелердің пайда болуымен ол беде өсімдігінің үшқұлақты жапырағына ұқсас. бұл құрылымда 4қостізекті және 5 дара тізбекті учаскелер кездеседі. 3прим ұшында 4 нуклеотидтен тұратын акцепторлық бұтақщасы болады. оның ең соңғы нуклеотиді аденинмен тиесілі аминқышқылы ковалентті байланысады. акцепторлық бұтақшаның қарама қарсы жағында 7 нуклеотидтер тұратын антикодондық имек бар. олардың 3 антикодон қызметін атқарады.Олар ақуыз синтезделінетін кешенге аминқышқылдарды тасымалдап,жеткізіп отырады.

Тасымалдаушы РНҚ-лардың (Т-РНҚ) құрылысының ерекшеліктері.

Т-РНҚ-лардың жалпы саны 40-50-ге жуық, яғни әр-бір аминқышқылына 1-ден 5-6 ға дейін Т-РНҚ —лар болады, оларды Т-РНҚ^ала; Т-РНҚ^фен; Т-РНҚ^лей; т.б деп бейнелейді, ал инициаторлық т-РНҚ -т-РНҚ_и^м".

Т-РНҚ молекуласы үлкен болмайды, онда жүз шақты нуклеотидтер кездеседі, олардың ішінде минорлық (модификацияланған) нуклеотидтер көптеп кездеседі-13-15 %, олар:

-гидроуридин (гУ) және псевдоуридин (пУ) ;

-инозин (И);

-метилинозин (мИ), метилгуанозин (мГ) және диметилгуанозин (мГ);

-диметилуридин (м₂У).

Бұдан басқа т-РНҚ молекуласы бірнеше «сақиналар»-«ілмекшелер» пайда етуі нәтижесінде оның конфигурациясы беде өсімдігінің үшқұлақты жапырағына ұқсас болады. Бұл құрылымда 4-қостізбекті және 5 дара тізбекті учаскелер кездеседі. Минорлық нуклеотидтер комплиментарлық байланысуға қабілетсіз болғандықтан, олар тек біртізбекті локустарда ғана кездеседі.

Т-РНҚ-лардың келесі ерекшелігі-3¹ үшында 4 нуклеотидтен тұратын акцепторлық бұтақтануының болуы. Оның ең соңғы нуклеотиді-аденинмен (А) тиесілі аминқышқылы ковалентті байланысады. Т-РНҚ-лардың тағы бір маңызды ерекшелігі акцепторлық бұтақшаның қарама-қарсы жағында 7 нуклеотидтен тұратын антикодондық имектің болуы. Олардың үшеуі антикодон кызметін атқарады.

Т-РНҚ-лардың үшінші реттік құрылымы тұрақлы болады. Олар ақуыз синтезделінетін кешенге аминқышкылдарды тасымалдап, жеткізіп отырады.

Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1611; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!