Nukleonové kyseliny a biochemické základy dědičnosti

Nukleové kyseliny

nukleus = jádro
genetická informace zakódována ve struktuře (genetika)
jádra buněk, mitochondrie, plastidy
biopolymery (přírodní makromolekulární látky), dlouhé vláknité molekuly
složka prakticky všech buněk
funkce: přenos genetické informace mezi generacemi, realizace genetické informace v buňce

SLOŽENÍ

nukleotid = základní jednotka NK
jednotlivé nukleotidy propojené (fosfodi)esterovými vazbami
vazby přes 5. a 3. C > 3’ – 5’ a 5’ – 3’ konec
nukleotid = nukleosid (cukerná složka, dusíkatá báze) + kyselina trihydrogenfosforečná

CUKERNÁ SLOŽKA

cukerná složka: ribosa (D-ribosa) a deoxyribosa (2-deoxy-D-ribosa)
dle cukerné složky dělíme na RNA (ribonukleová kyselina), DNA (deoxynukleová kyselina)

DUSÍKATÁ BÁZE

navázání na ribosu vždy v místě heterocyklického N-H (v zobrazení obvykle na spodní straně)

heterocykly

cyklické deriváty uhlovodíků obsahující v řetězci 1+ heteroatom (nahrazuje C)
heteroatom: minimálně dvojvazný, nečastějí: O, N, S
od struktury heterocyklů odvozeny důležité přírodní látky
pětičlenné, šestičlenné, kondenzované
dusíkaté báze jsou 2 typů: odvozené od purinu a pyrimidinu
purinové báze: adenin (A), guanin (G)
pyrimidinové báze: thymin (T), cytosin (C), uracil (U)
DNA: A, C, G, T
RNA: A, C, G, U
komplementarita bází (purin – pyrimidin): dva vodíkové můstky (A-T, A-U), tři vodíkové můstky (G-C)

ATP

Struktura nukleových kyselin

primární struktura: dána pořadím nukleotidů v řetězci
sekundární struktura: dána prostorovým uspořádáním řetězce
- spojení: vodíkové můstky mezi komplementárními bázemi

DNA

– dvoušroubovice: dva řetězce – vodíkové můstky, při porušení schopnost udržet tvar a opravit se

RNA

– jeden řetězec

– šroubovice: mRNA, rRNA

– jetelový list: tRNA

předpokládaná existence terciární struktury: dána prostorovým uspořádáním šroubovice

DNA

deoxyribonukleová kyselina
uchování dědičné informace
chemicky stabilní
gen: úsek DNA, dle kterého se syntetizuje 1 bílkovina
adenin, thymin, cytosin, guanin
zápis genetické informace > primární struktura
každý organismus stejný počet chromozomů
chromozom: buněčná struktura, histony + DNA
2 typy: B DNA (pravotočivá, 10 bází na závit), A DNA (pravotočivá 11 párů bází na závit), Z DNA (levotočivá, 12 párů bází na závit, opakování adeninu a thyminu – pravidelné)

RNA

ribonukleová kyselina
proteosyntéza: přenos dědičné informace do struktury bílkovin (realisace)
snadné štěpení v alkalickém prostředí
mRNA mediátorová: messenger, informační – přepis informací z DNA do své struktury
rRNA ribozomová: syntéza bílkovin
tRNA transferová: přenos AK

Popis a charakterizace hlavních fází proteosyntézy – replikace, transkripce, translace.

replikace DNA (jádro)
1. DNA řetězec se rozestoupí díky působení histonů (bílkovin umístěných na řetězci DNA) nebo DNA-polymerase
2. Ke každému vláknu DNA se přikládají podle komplementarity bazí nukleotidy
3. Z každého vlákna vznikne identická nová dvojšroubovice
Transkripce (jádro)
1. Vlákno DNA se opět rozpojí, podle každého vlákna se poskládají nukleotidy RNA, vznikne tak vlákno RNA, které se jmenuje mRNA
2. mRNA se dale vydává do ribozomů
Translace (ribozom)
1. mRNA se připojí k rRNA v ribozomu
2. na mRNA se připojuje tRNA
  1. fázi zahajuje vždy určitá trojice bazí na mRNA, iniciační kodon, který kóduje aminokyselinu methionin
  2. ke třem bazím mRNA (kodon) se vždy připojí tři komplementární báze tRNA (antikodon)
  3. tRNA navrcholu řetězce nese aminokyselinu (vždy určitá proteinogenní aminokyselina pro každý antikodon)
  4. ke každému kodonu se připojí jedna tRNA, postupně se odpojují, aminokyseliny na vrcholu spolu reagují a vytváří peptidový řetězec
  5. fázi zakončuje terminační kodon, který neodpovídá žádné aminokyselině (UAA, UAG, UGA)

Procentuální zastoupení dusíku v heterocyklech, které jsou součástí bází NK.

Český jazyk