1 / 39

Nukleotid típusú vegyületek: nukleinsavak és szabad nukleotidok

Nukleotid típusú vegyületek: nukleinsavak és szabad nukleotidok. Nukleotid típusú vegyületek: nukleinsavak és szabad nukleotidok. Jelentősége

angie
Download Presentation

Nukleotid típusú vegyületek: nukleinsavak és szabad nukleotidok

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Nukleotid típusú vegyületek: nukleinsavak és szabad nukleotidok

  2. Nukleotid típusú vegyületek: nukleinsavak és szabad nukleotidok Jelentősége • Az élőlényekben a legkisebb mennyiségben jelenlevő szerves anyagok, de a legnagyobb jelentőségűek fehérjeszintézis irányításán és végrehajtásán keresztül szabályozzák a sejt életműködéseit; • Örökítőanyagként átadják a sejt/szervezet tulajdonságainak genetikai kódját a következő nemzedéknek; • Szabad nukleotidként a sejt energiatárolóiként - a sejt energiaforgalmában vesznek részt. • Koenzimként az anyagcsere-folyamatokbiokatalizátorai (az anyagok átalakítását végző enzimek segítői ún. kofaktorai).

  3. Nukleotid típusú vegyületek: nukleinsavak és szabad nukleotidok Szerkezetük: Alapegységeik a nukleotidok: • foszforsav (H3PO4) • N-tartalmú szerves bázis: • Purinbázis (két gyűrű – 9 atomból): adenin (jele: A), guanin (jele:G); • Pirimidinbázis (egy gyűrű – 6 atomból): citozin (jele: C), timin (jele: T) uracil (jele: U) • Két H-híd képzésére alkalmas A, T, U ez a báziskomplex három H-híd képzésére alkalmas: C G menteritás alapja; • 5 C-atomot tartalmazó cukrok: • ribóz • dezoxiribóz • A nukleotidok kapcsolódása: • A molekula gerince: a cukor – foszforsav lánc; • A cukorhoz kapcsolódnak a bázisok, ezek sorrendje adja az információt.

  4. Nukleotid = összetett vegyület: a szerves bázis (a nitrogéntartalmú heterociklusos molekula) a pentóz (5 C-atomos monoszacharid: (ribóz / dezoxiribóz) ) 1’, és egy foszforsav a pentóz 5’ C-atomját észteresíti.

  5. Nukleotid típusú vegyületek: nukleinsavak és szabad nukleotidok

  6. Nukleotid típusú vegyületek: nukleinsavak és szabad nukleotidok felosztása SZABAD NUKLEOTIDOK KOENZIMEK biokatalizátorok MAKROERG FOSZFÁTOK energiatárolók NADP nikotinsavamid-adenin-dinukleotid-foszfát NAD nikotinsavamid-adenin FAD flavin-adenin-dinukleotid ATP adenozin-trifoszfát dinukleotid GTP guanozin-trifoszfát UTP uridin-trifoszfát hidrogénszállítók CTP citozin-trifoszfát KoA Koenzim-A acetil-csoportot szállító

  7. Nukleotid típusú vegyületek: nukleinsavak és szabad nukleotidok felosztása POLINUKLEOTIDOK RNS ribonukleinsav DNS dezoxiribonukleinsav rRNS riboszomális RNS mRNS hírvivő RNS tRNS szállító RNS

  8. Makroerg foszfátok • Energiaraktározó nukleotidok: • adenin-ribóz-foszfát csoport • adenozin-monofoszfát = AMP / ciklikus AMP (cAMP) – AMP gyűrűs változata • adenozin-difoszfát = ADP • adenozin-trifoszfát = ATP energiaraktározás (energiafelszabadító anyagcsere folyamatoknál) • AMP → ADP →ATP – kondenzációval energiafelszabadítás (energiaigényes anyagcsere folyamatoknál) • AMP ← ADP ← ATP – hidrolízissel

  9. Makroerg foszfátok ATP = adenozin-trifoszfát

  10. Biokémiai folyamatok (nukleotidszerű) szállító molekulái Közös jellemzőjük: a sejt anyagforgalmában vesznek részt az enzimek segítői: kofaktorok a nukleotid mellett vitamin jellegű csoport is megtalálható bennük. Típusai: NAD+ - nikotinamid-adenin-dinukleotid – 2 ribóztartalmú nukleotidból áll, melyben egy adenin és egy pirimidinvázú nikotinamid a szerves bázis. Feladata: a hidrogénszállítása a lebontó folyamatokban: 1 proton + 2 elektron szállítása NADP+ - egy P-csoporttal tartalmaz többet, mint a NAD. Feladata: hidrogénszállítása: 1 proton + 2 elektron szállítása (a felépítő folyamatokban)

  11. Az alapelv: • NAD(P)+ + 2H NAD(P)H + H+ • NAD(P)+ redukálódik, míg a fordított folyamatban a NAD(P)H oxidálódik. .

  12. Biokémiai folyamatok (nukleotidszerű) szállító molekulái

  13. Biokémiai folyamatok (nukleotidszerű) szállító molekulái KoA- koenzim A = nukleotid (adenin +ribóz + 3 P + vitamin csoport) A vitamin-csoport SH csoportjához bármilyen acilcsoport (R-CO-) kapcsolódhat. Leggyakrabban: acetil (CH3-CO)-csoport szállítása a feladata a lebontó és felépítő folyamatokban.

  14. Biokémiai folyamatok (nukleotidszerű) szállító molekulái

  15. Nukleinsavak Nukleinsavak – polinukleotidok • akár több millió nukleotid kondenzációjával létrejött makromolekulák • a nukleotid-monomerek egymással 5’-3’-foszfodiészter kötéssel kapcsolódnak egymáshoz • a kialakuló lánc gerincét: • az egymást követő pentóz-foszfát-pentóz-foszfát … sor adja • ezekhez oldalláncként: szerves bázisok kapcsolódnak • A pentóz elhelyezkedése ad irányt a polinukleotid-láncnak(5’-3’ vagy 3’-5’). A nukleinsavak két típusa: • DNS = dezoxiribonukleinsav • RNS = ribonukleinsav – alakult ki az evolúció során.

  16. Nukleinsavak • Mindkettő 4-4-féle nukleotid polimerje • A különbséget: a pentóz minősége adja: ribóz – RNS-ben, dezoxiribóz DNS-ben • A 2 makromolekula bázisaiban közös: purinvázú: adenin (A) és guanin (G), vamaint a pirimidinvázú: citozin (C) mindkettőben megtalálható • 4. bázis is pirimidinvázú, de a DNS-ben timin (T), az RNS-ben uracil (U) – ez egy metilcsoporttal kevesebbet tartalmaz. • Pirimidinváz: 6-os gyűrű 2 nitrogénnel • Purinváz: 9-atomos – 6-os (pirimidin-) és egy 5-ös (imidazol)-gyűrű kondenzálódása, 4 nitrogénnel • Az oldalláncokban, funkciós csoportban lehet még eltérés! A nukleinsavak elsődleges szerkezetét a nukleotidok kapcsolódási sorrendje adja. A nukleinsavak elsődleges szerkezete: a nukleotidok (bázisok) sorrendje a polinukleotid láncban.

  17. Nukleinsavak

  18. Nukleinsavak:DNS = dezoxiribonukleinsav • Felépítése: • foszforsav • dezoxiribóz • szerves bázis: • purinbázis: adenin, guanin • purimidinbázis: citozin, timin

  19. A DNS szerves bázisai A= adenin T = timin G = guanin C = citozin U = uracil

  20. DNS = dezoxiribonukleinsav Térbeli szerkezete: • kettős spirál: két egymás köré csavarodott fonal = α-hélix (távolság: 2 nm) • a két fonal egymással ellentétes irányú • A két láncot a cukor-foszforsav lánchoz kapcsolódó szerves bázisaik H-hidakkal kapcsolnak össze a báziskomplementeritásnak megfelelően: • A= T, C = G Ez a bázispárosodás szabálya: egy 9-atomos purinbázissal mindig egy 6-atomos pirimidinbázis kötődik, így a két lánc párhuzamos lefutású • a hidrogénkötések száma A és T között 2-ős H-kötés, a G és C között 3-as hidrogénkötés alakul ki • 1 csavarulat 10 bázispárt tartalmaz (méret: 3,4 nm) • A bázisok szabályos kapcsolódása miatt: a két polipeptidlánc nem egymás tükörképe, hanem egymás kiegészítője (komplementere). • A molekula erősen savas kémhatású, és mint legtöbb makromolekula anionként található meg a sejtben.

  21. Nukleinsavak DNS gén kémiai kód

  22. Kromoszóma Benne a DNS szuperhélix formában van.

  23. Az eukarióták DNS-e fehérjékhez kötődik. Ezek a bázikus jellegű hisztonfehérjék. A hisztonmolekulákból 8 db hisztonmagot alkot. Erre csavarodik fel a DNS 2 x-en (140 bázist tartalmazva). A fehérje kívülről rögzíti a DNS-szakaszt. Így alakul ki a nukleoszóma. Egy DNS-molekulán nagyon sok nukleoszóma alakul ki. Gyöngysorhoz hasonló struktúra jön létre.

  24. Nukleinsavak DNS replikációja (megkettőződése)

  25. DNS = dezoxiribonukleinsav • Található: • sejtmagban (döntő többségben) • mitokondriumokban (kisebb mennyiségben) • zöld színtestben (kisebb mennyiségben) • sejtközpontban (kisebb mennyiségben) • Működése: • Önreprodukcióra képes = önmagával teljesen megegyező szerkezetű DNS-molekulát tud létrehozni • RNS képzése, amellyel irányítja a fehérjeszintézis folyamatát

  26. Mitokondriális DNS – köralakú DNS

  27. DNS

  28. DNS – mint örökítőanyag

  29. NukleinsavakRNS = ribonukleinsav

  30. RNS = ribonukleinsavak Képződésük: • a DNS-molekulák aktív (élő) száláról képződnek Biológiai feladatuk: a DNS-ben tárolt információnak a fehérjeképzés helyére történő továbbítása és a fehérjeszintézis közvetlen megvalósítása. (Egyes vírusoknál örökítőanyagként is szerepelhet, sőt ribozimek biolkatalizátorként a is működhetnek.) Méretükre, felépítésükre jellemző: • tömegük jóval kisebb, mint a DNS • egy polinukleotid-lánc alkotja a molekuláit • pentózuk: ribóz • szerves bázisaik: adenin (A), guanin (G), citozin (C) és uracil (U) lehet. • Kapcsolódásuk: A=U G=C • foszforsav

  31. RNS = ribonukleinsavak Térszerkezetüket: az elsődleges szerkezet: a bázissorrend határozza meg. A polinukleotid-lánc visszahajolhat és az egyes láncrészek bázisai között, ha egymás kiegészítői (komplenterei) - hidrogénkötéssel bázispárok jönnek létre. Típusai: • mRNS (messenger = hírvivő RNS) • egyetlen spirálisan megtekeredett polipeptidlánc (minimum 150 nukleotidból áll) • szerkezetében hordja a DNS-molekula fehérjeszintézisre vonatkozó üzenetét • bázishármasa a kodon (a DNS bázishármasával komplementer) • rRNS (riboszomális RNS) • sejtmagvacskában szintetizálódik • a riboszómákban (a fehérjeszintézis helyei) található • a szintézisben részt vevőket térben összeilleszti

  32. RNS = ribonukleinsav • tRNS (transzfer = szállító RNS) • az aktivált aminosavakat szállítja a fehérjeszintézis helyére • lóhere alakú molekula • 61-féle változata van • Specifikus minden kodonnak, ill. aminosavnak saját tRNS-e van • bázishármasa az antikodon (az mRNS kodonjával komplomenter) • ribozim

  33. RNS = ribonukleinsav

  34. RNS = ribonukleinsav

More Related