NUKLEOVÉ KYSELINY DEFINICE DRUHY SLOŽENÍ FUNKCE REPLIKACE PROTEOSYNTÉZA VÝZNAM

Jsou to makromolekulární látky tvořené polynukleotidovým řetězcem (či řetězci), který ve své struktuře uchovává genetickou informaci. Nukleové kyseliny (NK) tím určují program činnosti buňky a nepřímo i celého organismu. Řadí se mezi tzv. biopolymery. Jsou přítomny ve všech buňkách a virech. Poprvé byly identifikovány v buněčném jádře (= nukleus, od toho název nukleové).

Rozlišujeme dva druhy: kyselina deoxyribonukleová (deoxyribonucleic acid DNA) kyselina ribonukleová (ribonucleic acid RNA). DNA se vyskytuje v buněčném jádře, kde tvoří hlavní součást chromosomů. Je také obsažena v mitochondriích, v plastidech rostlinných buněk, v DNA virech. RNA je obsažena v buněčném jádře, hlavně v jadérku a v malém množství v chromosomech. Je i v základní cytoplazmě buněk, v ribosomech, v RNA virech

2-DEOXY-BETA-D-RIBOSA DNA RNA PURINOVÉ BÁZE ADENIN, GUANIN PYRIMIDINOVÉ BÁZE CYTOSIN, THYMIN CYTOSIN, URACIL MONOSACHARID 2-DEOXY-BETA-D-RIBOSA BETA-D-RIBOSA FOSFÁT

[19] fosfát dusíkatá báze aldopentosa (sacharid) ZÁKLADNÍ STAVEBNÍ JEDNOTKA = NUKLEOTID

adenosin NUKLEOSID Dusíkatá báze a ribosa (2-deoxyribosa) ADENOSIN GUANOSIN CYTIDIN THYMIDIN URIDIN NUKLEOTID Nukleosid a zbytek H3PO4

Nukleotidy se esterickou vazbou navzájem spojují do dlouhých řetězců. DNA tvoří většinou pravotočivou šroubovici. RNA je tvořena většinou jedním vláknem. ZÁKLADNÍ STAVEBNÍ JEDNOTKA = NUKLEOTID

(= párování bází v NK pomocí vodíkových vazeb = můstků) KOMPLEMENTARITA BÁZÍ (= párování bází v NK pomocí vodíkových vazeb = můstků) DNA Adenin = Thymin Dvě vodíkové vazby Guanin ≡ Cytosin Tři vodíkové vazby RNA Adenin = Uracil Dvě vodíkové vazby Guanin ≡ Cytosin Tři vodíkové vazby

USPOŘÁDÁNÍ ŘETĚZCE Primární struktura je dána pořadím dusíkatých bází v řetězci. Sekundární struktura zachycuje tvar a počet řetězců nukleových kyselin. Dvoušroubovice vzniká tak, že se dva nukleotidové řetězce propletou kolem společné osy. Spojení je realizováno vodíkovými můstky, které vznikají mezi doplňkovými bázemi obou řetězců. Terciární struktura zkoumá uspořádání řetězců v prostoru.

FUNKCE DNA a RNA se vedle uvedených stavebních specifik odlišují také funkcí : v molekule DNA je zapsána dědičná informace buňky RNA je v buňce vytvářena přepisem pořadí nukleotidů určitého úseku molekuly DNA řadí se do následujících skupin : m RNA – mediátorová (informační), obsahuje přepis informace z DNA o primární struktuře bílkovin tRNA – transferová, přenáší specifické aminokyseliny na místo syntézy bílkovin rRNA – ribozomální – je součástí ribozómů, na nichž probíhá proteosyntéza

REPLIKACE při dělení buněk dochází k replikaci DNA kopírování dědičné informace. Jedná se o složitý biologický proces, který probíhá za přítomnosti enzymů. Dochází k rozdělení dvojitého řetězce DNA (buď jen místně, nebo na způsob zipu) a k oběma řetězcům se napojují volné komplementární nukleotidy, které musí být přítomny. Vznikají dvě stejné kopie původní molekuly DNA.

PROTEOSYNTÉZA DĚJE PROTEOSYNTÉZY konkrétní význam uchování dědičných informací je v mechanismu tvorby všech dalších bílkovinných komponent organismů dle původní informace – proteosyntéza. DĚJE PROTEOSYNTÉZY TRANSKRIPCE PŘEPIS TRANSLACE PŘEKLAD

TRANSKRIPCE přepis genetického kódu o primární struktuře bílkovin z DNA na mRNA probíhá v buněčném jádru v potřebné části šroubovice dojde k rozpletení vláken DNA a jejich dočasného oddálení na jednom z vláken začíná přepis jeho struktury do struktury mRNA (na základě komplementarity bází). Transkripci zahajují i zakončují enzymy. DNA se po transkripci opět spojí a mRNA přechází z jádra do cytoplazmy buňky, kde se váže s několika ribosomy (rRNA) a překládá jim to, co přepsala z DNA.

TRANSLACE překlad pořadí nukleotidů mRNA do pořadí aminokyselin tRNA) uskutečňuje se na ribozómech a její průběh je katalyzován řadou enzymů. Aminokyseliny obsažené v ribozómech se aktivují a přenášejí navázáním na tRNA (ta je pro danou aminokyselinu jedinečná) Informace o každé AMK je zakódována do tripletu (= kodonu = 3 nukleotidy za sebou) tRNA přenáší aminokyselinu na mRNA interakcí kodon – antikodon Aminokyseliny se spojí peptidickou vazbou a uvolní se z tRNA – vzniká tak peptidický řetězec, který je ukončen ve chvíli kdy neexistuje antikodon tRNA pro vlákno mRNA - prodlužování řetězce se nazývá elongace

VÝZNAM DNA je nositelem základní genetické informace buňky. Pořadí bází v molekule DNA je kódem pro primární strukturu bílkovin. DNA je vázána na histony, s nimiž tvoří chromozomy (buňky člověka obsahují 46 chromozomů). Nukleotidem je tvořeno i ATP − přenáší energii, součástí enzymů. Změna záznamu genetické informace = mutace. NEGATIVNÍ MUTACE

MUTACE Negativní mutace (RTG záření, chemické látky) poškozují organismus. Pozitivní mutace jsou základem přirozeného vývoje druhu = evoluce.

NEGATIVNÍ MUTACE