สิ่งที่มีอยู่ในน้ำตาลดีเอ็นเอ? ฐานทางเคมีของโครงสร้างดีเอ็นเอ

วิธีที่น่าตื่นตาตื่นใจไปดูวิธีการคล้าย ๆ กันเป็นผู้ปกครองและเด็ก หรือในทางที่ค่อนข้างแตกต่างจากและพี่ชายและพี่สาวน้องสาวและจากแม่และพ่อ ทำไมมันไม่เกิดขึ้นและสิ่งที่ไม่ได้ขึ้นอยู่? โครงสร้างสิ่งที่มีความรับผิดชอบในการดูแลรักษารวมการถ่ายโอนและการแสดงออกของอาการในลูกหลานจากพ่อแม่ของพวกเขา?

บทบาทที่เป็นกรดนิวคลีอิกที่ฟอร์มโครโมโซม ว่าพวกเขามีโมเลกุลที่ทำหน้าที่ของกระบวนการทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและการเปลี่ยนแปลง สิทธิพิเศษสำหรับการนี้เป็น โมเลกุลของดีเอ็นเอ

ประวัติความเป็นมาของการค้นพบของกรดนิวคลีอิก

เป็นเวลานานเกี่ยวกับโมเลกุลเหล่านี้ไม่เป็นที่รู้จัก อย่างไรก็ตามในปี 1869 นักวิทยาศาสตร์จากการวิจัยพบ Miescher ส่วนผสมของ DNA และ RNA และจากนั้นก็สามารถที่จะสร้างที่พวกเขาอยู่ในกรด เขาทำแบบนี้โดยการศึกษาเซลล์เม็ดเลือดขาวในหนอง

ตั้งแต่นั้นมาเริ่มการศึกษาอย่างเข้มข้นของสารเหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์หลายคนได้พยายามที่จะตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมีของ DNA และ RNA เพื่อให้เข้าใจถึงธรรมชาติของโครงสร้างและธรรมชาติของบทบาททางชีวภาพของพวกเขา ผลงานที่ดีในการนี้ที่ทำโดยคนเช่น:

• เอเอ็น Belozersky
• โทมัสมอร์แกน
• K บริดเจส
• A. Meller
• G. de Vries
• A. Sturtevant
• จีเอ Nadson
• เอสเอส Serebrovsky
• นปดูบินิน
• ทฟิลิปปอฟและอื่น ๆ

ในช่วงเวลาตั้งแต่ 1900 ในวันนี้มันได้ชี้แจงธรรมชาติของกรดนิวคลีอิกฐานทางเคมี ของโครงสร้างดีเอ็นเอ จากคุณลักษณะของมันและความสำคัญทางชีวภาพ การค้นพบที่ได้รับการทำช่วยให้เราสามารถพิจารณานี้พื้นฐานสากลโมเลกุลของทุกชีวิต

การวิจัยในสาขาพันธุศาสตร์ได้รับอนุญาตให้สร้างความสัมพันธ์ระหว่างดีเอ็นเอและโครโมโซมจีโนมที่จะถอดรหัสรหัสพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่จำนวนมาก มันเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความเข้าใจของหน่วยสัตว์ป่ากลไกการทำงานของตน

นอกจากนี้องค์ประกอบทางเคมีของโครโมโซมได้รับการระบุ มันก็พบว่าพื้นฐานของการ - โมเลกุลของกรดนิวคลีอิกมีโครงสร้างที่เฉพาะเจาะจง

ดีเอ็นเอ: ลักษณะทั่วไป

ชื่อหลักฐานการย่อ Full - ดีเอ็นเอ พร้อมกับกรด RNA นี้หมายถึงจำนวนของนิวคลีอิก ได้รับชื่อเพราะดีเอ็นเอเข้าน้ำตาล ชื่อของมัน - Deoxyribose

องค์ประกอบทางเคมีของ DNA และ RNA จะคล้ายกันมากแตกต่างเป็นเวลาส่วนใหญ่ในการขึ้นรูปคาร์โบไฮเดรตโมเลกุล ใน RNA เป็นน้ำตาล

โดยทั่วไปโมเลกุลดีเอ็นเอเป็นคู่ที่ควั่นโมเลกุลที่ซับซ้อนที่มีน้ำหนักโมเลกุลขององค์ประกอบที่แตกต่างกันอย่างมากและ ดังนั้นส่วนใหญ่ของสารประกอบของภาพกราฟิกที่มีรูปแบบของสองเส้นรวมขั้นตอนตามขวาง - พันธบัตร

ในปี 1953 Chargaff และเพื่อนร่วมงานของเขามีความสามารถในการรองรับการเปิดเผยโครงสร้างภายในและองค์ประกอบของโมเลกุลซึ่งมีความสำคัญมากสำหรับทั้งอณูชีววิทยาและวิทยาศาสตร์ทั่วไป มันก็เห็นได้ชัดว่าในห้าน้ำตาลคาร์บอน ได้แก่ ฐานดีเอ็นเอ (pentose) purine และ pyrimidine ฐานและกรด orthophosphoric

มันเป็นไปได้ไม่เพียง แต่จะเพิ่มเติมถอดรหัสโครงสร้างของสารประกอบ แต่ยังเพื่อศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี บทบาทและความสำคัญทางชีวภาพสำหรับสิ่งมีชีวิตที่ได้รับเลือกเป็นพื้นฐานสากลและเฉพาะเจาะจงสำหรับแต่ละสาร

องค์ประกอบทางเคมี

หากลักษณะองค์ประกอบของอะตอมและโมเลกุลภายในของโมเลกุลของกรดนิวคลีอิกก็เป็นไปได้ที่จะระบุประเภทหลายขั้นพื้นฐานของสาร:

• pentose - Deoxyribose (คาร์โบไฮเดรตเป็นโมโนแซ็กคาไรด์ก);
• ฐานอินทรีย์ - purine (adenine และ guanine) pyrimidine (cytosine และมีน);
• กรดฟอสฟกับพันธบัตรฟรี

นี้โดยทั่วไปฐานเคมีทั้งหมดของโครงสร้างดีเอ็นเอ สิ่งหนึ่งคือว่าการรวมกันของส่วนประกอบทั้งหมดเหล่านี้ไม่ได้เป็นเรื่องง่าย แต่เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและไม่ซ้ำกัน ดังนั้นที่เชื่อมต่อกัน Deoxyribose ฐานและกากกรดอนินทรีกันแบบเบื่อหน่าย มันเป็นหนึ่งในลำดับเบสและพัฒนาโครงสร้างทั้งหมดของโมเลกุลที่เป็นทั้ง

ที่ไม่ซ้ำกันเป็นลำดับที่ฐานอินทรีย์จะตั้งอยู่หนึ่งที่อยู่เบื้องหลังอื่น ๆ และในความสัมพันธ์กับห่วงโซ่ที่อยู่ติดกัน ลำดับเบสที่ถูกสร้างขึ้นตามหลักการบางอย่างหัวหน้าหมู่ซึ่งเป็น complementarity (purine ตามมาตรฐานที่เข้มงวดและส่วนประกอบ pyrimidine) นี้จะช่วยให้มนุษย์ทุกคนจะมีรหัสพันธุกรรมของมันที่ไม่ซ้ำกันโดยธรรมชาติและลึกที่เฉพาะเจาะจง

ฟีโนไทป์เป็นที่ประจักษ์ในรูปแบบของการสืบทอดลักษณะที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงในการที่ไม่มีคนสองคนเหมือนกัน (ยกเว้นฝาแฝดเหมือน) ที่คุณสมบัติที่แตกต่างของลักษณะที่ปรากฏ

โครงสร้างของดีเอ็นเอรวมถึง น้ำตาลใด ๆ

พื้นฐานของอินทรียวัตถุใด ๆ - อะตอมคาร์บอนโซ่ โมเลกุลดีเอ็นเอไม่ได้เป็นข้อยกเว้น หลังจากที่ทุกคนของดีเอ็นเอเข้าน้ำตาลคือมันประกอบด้วยลำดับห้าอะตอมคาร์บอนรวมในโครงสร้างวงจร นี้โมเลกุลเดียวกันถูกขัดจังหวะโดยสะพานออกซิเจนภายในวงจรโดยรวม

องค์ประกอบทางเคมีของน้ำตาลจะแสดงโดยสูตรเชิงประจักษ์ต่อไปนี้: C ₅ H ₁₀ O ₄ โมเลกุลนี้ - aldopentoza ประกอบด้วยห้าอะตอมคาร์บอนบิดเป็นห่วง นอกจากนี้หนึ่งของอะตอมในห่วงโซ่แทนของกลุ่มไฮดรอกที่มีเพียงไฮโดรเจนจึงมีคำนำหน้าเช่น "ดีออกซี" ในชื่อน้ำตาลเช่นโดยไม่ใช้ออกซิเจน

องค์ประกอบทางเคมีของน้ำตาลที่ถูกค้นพบและศึกษา Fibusom Lieven ที่เปิดทั้งโครงสร้างและลักษณะทางเคมีของสารประกอบในปี 1929

ฐานในโมเลกุล

ฐานอินทรีย์เป็นส่วนหนึ่งของกรดนิวคลีดีเอ็นเอสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่มหลัก

1. พิวรีน - โครงสร้างที่ซับซ้อนที่เกิดขึ้นจากสองของวัฏจักรคาร์บอน - ห้าสมาชิกและหกสมาชิก เหล่านี้รวมถึง adenine และ guanine ซึ่งจะประกอบไปยังฐาน pyrimidine ประกอบด้วยดีเอ็นเอ
2. pyrimidine - หกวงคาร์บอน ซึ่งรวมถึงการมีนและไซโต

ดังนั้นจึงปรากฏเป็นส่วนหนึ่งของน้ำตาลดีเอ็นเอและฐานที่เชื่อมต่อกับแต่ละอื่น ๆ และการเชื่อมต่อโดยการเชื่อมโยงกับรากฐานที่ ของกรดฟอสฟ ทั้งหมดเข้าด้วยกันก็จะเปิดเบื่อหน่าย โครงสร้างทั่วไปของเกลียวคู่ดีเอ็นเอนิวคลีโอโมเลกุลผูกกันเองตามกฎของ complementarity A: ฐาน adenine สอดคล้องกับมีน, guanine และ - cytosine

ประเภทของพันธะระหว่างอนุภาค

ประเภทหลักของความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างดีเอ็นเอองค์ประกอบดังต่อไปนี้:

• ไฮโดรเจน;
• โควาเลนต์ขั้วโลก;
• แรงระหว่างโมเลกุลของสถานที่;
• Vahan der Waals ปฏิสัมพันธ์

นี้ช่วยให้คุณเกลียวคู่โครงสร้างที่มีอยู่ในสาม conformations:

• หลัก - ลำดับเชิงเส้นของนิวคลีโอ;
• รอง - แต่ละเส้นด้ายบิด helically และสองถัดจากแต่ละอื่น ๆ
• ระดับอุดมศึกษา - ซับซ้อนเม็ดโครงสร้างโมเลกุลอย่างยิ่งขดลวด

ดังนั้นความจริงที่ว่าส่วนหนึ่งของดีเอ็นเอเข้าสู่น้ำตาลฐานและกรดเป็นพื้นฐานของโครงสร้างและดินสำหรับการดำเนินการของจำนวนการโต้ตอบและการก่อตัวของพันธบัตรเคมี

ค่าดีเอ็นเอสำหรับสิ่งมีชีวิต

มีหลายจุดที่สำคัญมากคือ

1. โมเลกุลของกรดพิจารณาจะรวมอยู่ในองค์ประกอบทางเคมีของโครโมโซมที่กำหนดตัวตนของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด
2. ดีเอ็นเอ - พื้นฐานของการสังเคราะห์ของ polypeptide โซ่ที่ซับซ้อนรับผิดชอบสำหรับการเข้ารหัสและการส่งผ่านของลักษณะทางพันธุกรรม
3. ดีเอ็นเอ - ฐานสำหรับการถอดความกล่าวคือการสังเคราะห์ RNA หลักโปรตีนภายหลัง

กระบวนการดังกล่าวเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตทั้งหมด นี้จะช่วยให้โครงสร้างนี้เรียกว่าหน่วยสากลของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด

จำลองโมเลกุล

กระบวนการนี้จะแสดงให้เห็นถึงสองเท่าของโมเลกุลดีเอ็นเอที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่มีค่าใช้จ่ายของพลังงานในสิ่งมีชีวิต องค์ประกอบหลักในกรณีนี้ - ดีเอ็นเอโพลิเมอร์เป็นเอนไซม์เร่งและการควบคุมการสังเคราะห์ทั้งหมด

การจำลองแบบจุดคือว่าแต่ละเส้นของโมเลกุลแบ่งได้เท่าลำดับเชิงเส้น กระบวนการส่งผลให้การผลิตสองโมเลกุลดีเอ็นเอใหม่แต่ละที่มีห่วงโซ่ polypeptide เดียวเก่าและเป็นครั้งที่สองใหม่ทั้งหมดสร้างขึ้นตาม หลักการของ complementarity

ราคากระบวนการ - การที่จะให้ลูกหลานของข้อมูลทางพันธุกรรมในสิ่งทั้งปวง