ACIZI NUCLEICI
Acizii nucleici sunt compuşii macromoleculari, ce rezultă prin policondensarea unor unităţi mai simple numite nucleotide (sau mononucleotide).
Astfel acizii nucleici sunt nişte polinucleotide. Nucleotidele, la rîndul lor, sunt compuse din:
- o bază purinică sau pirimidinică;
- o monozaharidă şi anume o pentoză;
- un rest de acid fosforic, esterificat cu unul din hidroxilii pentozei.
nucleotidă: acid citidinic
În celelalte nucleotide pot fi diferite baze purinice sau pirimidinice.
Acizii nucleici sunt componente nelipsite ale tuturor organismelor vii, funcţia cărora este de a se reproduce întocmai (pe de o parte), pe de altă parte - de participa la sinteza biologică a proteinelor.
Din materialele biologice acizii nucleici se extrag cu apă, soluţii saline sau cu soluţii de detergenţi (care denaturează proteinele însoţitoare).
În nucleotide acizii nucleici pot fi transformaţi prin hidroliza blândă cu amoniac deluat sau cu enzime numite nucleoze. Prin hidroliza acizilor nucleici sau a nucleotidelor, cu amoniac mai concentrat (sau a celor din urmă cu nucleotidaze), se îndepărtează restul de acid fosforic şi se obţin nucleozide, compuse numai din baza purinică sau primidinică şi pentoză. Nucleotidele sunt deci acizi nucleozid-fosforici.
Sunt două tipuri de acizi nucleici, acizii dezoxiribonucleici (DNA), care apar în nucleele celulelor şi acizii ribonucleici (RNA), care se găsesc mai ales în plasma celulară.
Monozaharida din DNA este 2-dezoxi-D-riboza, iar aceea din RNA este D-riboza. În DNA se găsesc 2 baze purinice, adenina (A) şi guanina (G), şi două baze primidinice: citozina (C) şi timina (T; 5-metilaracil).
Mai jos este prezentat un fragment din macromolecula acidului dezoxiribonucleic:
Desigur, că în fragmentul prezentat aţi identificat resturilede acid fosforic, de dezoxiriboză şi de timină, adenină şiguanină.
În RNA se găsesc aceleaşi baze purinice ca în DNA şi de asemenea se găseşte citozină. În locul timinei apare însă uracilul U:
uracilul
Structura acizilor nucleici.
Succesiunea nucleotidelor din catenele macromoleculelor de DNA şi RNA
constituie STRUCTURA LOR PRIMARĂ.
Dacă vom nota prin:
p - restul acidului fosforic;
d - restul dezoxiribozei;
r - restul ribozei;
putem reda structura primară a acidilor nucleici:
DNA: -p-d-
RNA: -p-r-
sau într-o formă mai simplificată structurile simplificate ale acestor acizi pot fi redate în felul următor:
. .
. .
Acizii nucleici posedă şi STRUCTURĂ SECUNDARĂ. Ea redă forma spaţială
a moleculei, adică conformaţia ei.
Structura secundară a DNA a fost determinată de către J.D.Watson şi F.H.C.Crick în 1953. Astfel a fost descoperită forma de elice dublă a DNA. Pentru acestă descoperire aceşti savanţi au fost destinşi în 1962 cu premiul Nobel.
Replicaţia DNA.
Savantul E. Chargraff a determinat că în molecula DNA există un raport de 1:1 între adenină şi timină pe de o parte şi citozină şi guanină. Watson şi Crick au explicat acest fapt prin existenţa unei complementarităţi structurale între prechile de baze indicate.
În timpul replicaţiei are loc desfacerea de la un capăt a spiralei duble a DNA şi separarea a 2 catene aparte. Fiecare catenă serveşte în continuare ca matrice pentru formarea a unor noi spirale duble, similare cu cea precedentă:
I - spirala dublă iniţială a DNA pînă la scindare;
II - două spirale aparte a DNA după ce au fost scindate;
III - spiralele noi, care se formează complimentar pe spiralele 'vechi' ale DNA.
Un astfel de mecanism de formare a noilor molecule DNA garantează identitatea lor cu molecula iniţială a DNA.
Fiecare proces din celulă este codificat de un anumit fragment din catena DNA, numit g e n ă. Mecanismul biochimic prin care se realizează inregistrarea, conservarea şi transmiterea informaţiei ereditare se numeşte c o d g e n e t i c.
Sinteza fiecărei proteine este codificată de o genă aparte.
La sinteză participă RNA din celulă.
În celulă există 3 tipuri de RNA:
- RNA-m - RNA mesager, care copie informaţia de pe DNA;
- RNA-r - RNA de sinteză, care se ocupă cu sinteza proteinei;
- RNA-t - RNA de transport, care transportează aminoacizii.
La prima etapă, perţiunea de DNA, care răspunde de sinteza proteinei date se deschide şi pe ea se sintetizează o moleculă de RNA-m. (În procesul sintezei RNA-m nucleotidei adenină din DNA îi este complimentar un nucleotid nou uracilul. Vom explica mai amănunţit această teză printr-un exemplu:
Pentru fiecare aminoacid există un triplet de nucleotide, care îl recunoaşte astfel fiecărui aminoacid îi corespunde un RNA-t.
Astfel, RNA-m indică succesiunea unirii aminoacizilor în catena proteinei, care sunt transportaţi la ea de RNA-t, iar RNA-r efectuează acestă sinteză.
