Nukleotidok, nukleinsavak Flashcards
Nukleotidok
N-tartalmú szerves bázis
• Öt szénatomos cukor (ribóz vagy
dezoxiribóz)
• Foszforsav
Bázisok
pirimidinek: timin, uracil, citozin,
hattagú (C atom) bázisok,
2 N atommal, egy gyűrű
purinok: adenin, guanin
kilenctagúak, 4 N atom, 2 gyűrű
a cukor
ribóz (RNS, NAD, NADP, KoA stb.) vagy dezoxiribóz (DNS)
lehet. Az utóbbi 2 ́ szénatomjáról hiányzik egy oxigén.
Nukleozid és nukleotid
Nukleozid: cukor + 1. C atomhoz kapcsolódó bázis
• Nukleotid: cukor + bázis + 5. C atomhoz kapcsolódó foszfát csoport
ATP (adenozin-trifoszfát)
Funkció: Az élő szervezetek legfontosabb energiatároló
molekulája. E-t a makroerg kötéseiben tárolja a P csoportok
között. Ezeket bontva az E felszabadul.
ATP a lebontó folyamatok során keletkezik, az ott felszabadult
energiából.
Szintézise: adenozin-monofoszfát (AMP) + egy foszforsav →
adenozin-difoszfát (ADP), végül + egy foszforsav → ATP (30 kJ / ATP)
ATP-hez hasonló energiatároló molekulák
CTP, GTP, UTP
cAMP (ciklikus AMP)
Másodlagos hírvivő – hormonok hatását közvetíti a sejtben
KOENZIM-A = KoA
leginkább acetil csoportot: CH3-CO-, ami az SH
csoporthoz kapcsolódik → acetil-koenzim-A
• SZERKEZET: deformált ATP, ribóz
1. C atomon: adenin
3. C atomon: foszfát csoport
5. C atomon: 2 foszfát csoport + B5 vitamin (pantoténsav) -SH
csoporttal
FAD: flavin-adenin-dinukleotid
Funkció: 2 H atomot szállít – 2 protont és 2 elektront köt, így
redukcióval FADH2-vé alakul
• Szerkezet: ribóz + B2 vitamin és adenin
NAD+: nikotinsavamid-adenin-dinukleotid
• Szerkezet: ribóz + nikotinsav (= B3 vit.) + adenin
Nikotinsavban delokalizált elektron szerkezet van, így a N
atomján részleges pozitív töltés alakul ki: NAD+
• Funkció: H szállítás, de nem képes mind a 2 protont és
elektront felvenni, csak egy teljes H atomot (p+
, e-
) + egy e-
-t
→ redukálódik, a p+ pedig mellette oldatban marad (NADH +
H+).
• Lebontó folyamatok koenzime.
NADP+: nikotinsavamid-adenin-dinukleotid foszfát
Szerkezet: az adenint hordozó ribóz 2. C atomjához még +
foszfát csoport kapcsolódik
Funkció: H-t szállít ugyanúgy, mint a NAD+. Felépítő folyamatok
koenzime.
Polinukleotidok
Szerkezet: sok nukleotid kapcsolódik össze úgy, hogy a cukor
5. C atomján lévő foszfátcsoport kondenzálódik az előző
nukleotid cukorrészének 3. C atomján lévő OH- csoporttal.
• Észter kötés
• Savak: foszfátcsoport egy OH-ja szabadon marad, vizes
oldatban H-t ad le
• Polárosak, oldódnak vízben
IV. NUKLEOTIDOK, NUKLEINSAVAK
• megkülönböztetjük a végeiket: 5’ vég – ahol az utolsó nukleotid foszforsava áll a lánc végén 3’ vég – ahol az utolsó nukl. 3. szénatomja áll a lánc végén
RNS (ribonukleinsav)
Szerkezet:
• a cukor mindig ribóz; bázisok: A, G, U, C
• az RNS molekula egy láncú/ 1 szálú
• de a bázisok között kialakulhatnak a láncon belül H híd
kötések, így változatos szerkezetet vehet fel
bázispárok: A-U között 2, C-G között 3 híd
• a DNS információtartalma alapján termelődnek
RNS típusai
vírus RNS: szimplaszálú (ss), vagy duplaszálú (ds)
• szállító = transzfer RNS = tRNS
• riboszómális RNS = rRNS
• hírvivő = messenger RNS = mRNS
rRNS (riboszómális RNS)
az összes RNS-ek 4/5-e • Riboszóma felépítésében vesz részt, szerkezeti elem. • Lineáris, helyenként felcsavarodott szakaszokat tartalmaz.
mRNS
DNS-en lévő információt közvetíti a riboszómához
(fehérjeszintézishez)
• Lineáris, egy szálú
• Tartalmazza a kodont
a mRNS bázishármasa, a transzláció számára
információegységet jelent (1 kodon → 1 aminosav)
tRNS
a fehérjeszintézishez szállítja az aminosavakat
• 1 tRNS csak egyféle aminosav szállítására képes, ezt
pedig az antikodon szabja meg
a mRNS megfelelő kodonjával komplementer,
ahhoz illeszkedő bázishármas
→ mRNS kodon: AAG
tRNS antikodon: UUC
• egyik végén mindig G, másik végén mindig CCA
• soha nem lineáris, 3 hurok van benne, amelyeket a
bázisok között kialakuló H-kötések tartanak össze
DNS
Funkció: örökítőanyag Szerkezet: 1 teljes DNS molekula 2 párhuzamosan futó, de ellentétes lefutású (= antiparallel) polinukleotid láncból áll, amelyek térben csavarodnak. antiparallel: nukleotidok fordítottak, egyik láncon a cukor O-je és a bázis felfelé néz, a másikon lefelé. • a pentóz mindig dezoxiribóz • bázisok: A, G, T, C
CHARGAFF-SZABÁLYOK:
bármilyen sejtből izolált DNS mintára igaz, hogy benne
A=T és G=C
ebből következően
A+G=T+C, vagyis purin = pirimidin.
A DNS bázisok aránya fajra jellemző, a faj minden egyedére érvényes.
Közeli rokon fajok esetén az arányok hasonlóbbak, mint távoli fajoknál.
Az arány nem függ az életkortól, fiziológiás állapotától, a környezettől.
A bázispárosodás szabályai:
purinnnal szemben mindig pirimidin (!) bázis van, és fordítva
(így biztosított a hélix egyenletes átmérője)
mindig A-T két H-híd, C-G 3 H-híd
DNS térbeli alak
jobbmenetes kettős spirál = hélix
• mint egy „csigalépcső” ahol a fokok a
bázisbárok, a korlát pedig a pentóz-
foszfát gerinc
• 1 teljes menet 3,4 nm, 10 nukleotid. • a bázisok a spirál belseje felé néznek, a foszát csoportok kifelé, így kialakul a nukleinsav körül a hidrátburok • a nukleotidok egyenlő távolságokban vannak egymás felett • molekuláik síkja merőleges a szál hossztengelyére
DNS formái
B forma: ahol a bázispárok síkja közel merőleges a cukorfoszfát gerincre, hidrátburokkal van körülvéve A forma: a DNS dehidrálódik, ilyenkor a bázisok síkja megdől Z forma: ha egymás után sok GCGCGC szekvencia található, ilyenkor a DNS bal menetes, megnyúlt és zegzugos
DNS térszerkezetének felfedezése
James Watson (zoológus), Francis Crick
(fizikus), Maurice Wilkins (fizikus), és Rosalind Franklin (vegyész)
derítették fel közös erővel.
Nobel-díj
Crick, Watson és Wilkins megosztva kaptak Nobel díjat 1962-ben a
felfedezésért.
„for their discoveries concerning the molecular structure of nucleic
acids and its significance for information transfer in living material”
