को न्यूक्लिक एसिडइसमें उच्च-बहुलक यौगिक शामिल हैं जो हाइड्रोलिसिस के दौरान प्यूरीन और पाइरीमिडीन बेस, पेंटोज़ और फॉस्फोरिक एसिड में विघटित हो जाते हैं। न्यूक्लिक एसिड में कार्बन, हाइड्रोजन, फॉस्फोरस, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन होते हैं। न्यूक्लिक एसिड के दो वर्ग हैं: राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए)और डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए).

डीएनए की संरचना और कार्य

डीएनए- एक बहुलक जिसके मोनोमर्स डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड्स होते हैं। डबल हेलिक्स के रूप में डीएनए अणु की स्थानिक संरचना का एक मॉडल 1953 में जे. वाटसन और एफ. क्रिक द्वारा प्रस्तावित किया गया था (इस मॉडल को बनाने के लिए उन्होंने एम. विल्किंस, आर. फ्रैंकलिन, ई. चारगफ के काम का उपयोग किया था) ).

डीएनए अणुदो पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं द्वारा गठित, एक दूसरे के चारों ओर और एक काल्पनिक धुरी के चारों ओर एक साथ घुमाए गए, यानी। एक डबल हेलिक्स है (इस अपवाद के साथ कि कुछ डीएनए युक्त वायरस में एकल-फंसे डीएनए होते हैं)। डीएनए डबल हेलिक्स का व्यास 2 एनएम है, आसन्न न्यूक्लियोटाइड्स के बीच की दूरी 0.34 एनएम है, और हेलिक्स के प्रति मोड़ में 10 न्यूक्लियोटाइड जोड़े हैं। अणु की लंबाई कई सेंटीमीटर तक पहुंच सकती है। आणविक भार - दसियों और करोड़ों। मानव कोशिका के केंद्रक में डीएनए की कुल लंबाई लगभग 2 मीटर होती है। यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, डीएनए प्रोटीन के साथ कॉम्प्लेक्स बनाता है और इसमें एक विशिष्ट स्थानिक संरचना होती है।

डीएनए मोनोमर - न्यूक्लियोटाइड (डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड)- इसमें तीन पदार्थों के अवशेष होते हैं: 1) एक नाइट्रोजनस बेस, 2) एक पांच-कार्बन मोनोसेकेराइड (पेंटोस) और 3) फॉस्फोरिक एसिड। न्यूक्लिक एसिड के नाइट्रोजनस आधार पाइरीमिडीन और प्यूरीन के वर्गों से संबंधित हैं। डीएनए पिरिमिडीन आधार(उनके अणु में एक वलय होता है) - थाइमिन, साइटोसिन। प्यूरीन आधार(दो वलय हैं) - एडेनिन और गुआनिन।

डीएनए न्यूक्लियोटाइड मोनोसैकेराइड डीऑक्सीराइबोज़ है।

न्यूक्लियोटाइड का नाम संबंधित आधार के नाम से लिया गया है। न्यूक्लियोटाइड और नाइट्रोजनस आधारों को बड़े अक्षरों में दर्शाया जाता है।

पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला न्यूक्लियोटाइड संघनन प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप बनती है। इस मामले में, एक न्यूक्लियोटाइड के डीऑक्सीराइबोज अवशेष के 3"-कार्बन और दूसरे के फॉस्फोरिक एसिड अवशेष के बीच, फॉस्फोएस्टर बंधन(मजबूत सहसंयोजक बंधों की श्रेणी के अंतर्गत आता है)। पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला का एक सिरा 5" कार्बन (जिसे 5" सिरा कहा जाता है) के साथ समाप्त होता है, दूसरा सिरा 3" कार्बन (3" सिरा) के साथ समाप्त होता है।

न्यूक्लियोटाइड्स के एक स्ट्रैंड के विपरीत दूसरा स्ट्रैंड होता है। इन दो श्रृंखलाओं में न्यूक्लियोटाइड की व्यवस्था यादृच्छिक नहीं है, लेकिन कड़ाई से परिभाषित है: थाइमिन हमेशा एक श्रृंखला के एडेनिन के विपरीत दूसरी श्रृंखला में स्थित होता है, और साइटोसिन हमेशा ग्वानिन के विपरीत स्थित होता है; एडेनिन और थाइमिन के बीच दो होते हैं हाइड्रोजन बांडगुआनिन और साइटोसिन के बीच तीन हाइड्रोजन बंधन होते हैं। वह पैटर्न जिसके अनुसार विभिन्न डीएनए श्रृंखलाओं के न्यूक्लियोटाइड सख्ती से व्यवस्थित होते हैं (एडेनिन - थाइमिन, गुआनिन - साइटोसिन) और चयनात्मक रूप से एक दूसरे से जुड़ते हैं, कहलाते हैं संपूरकता का सिद्धांत. यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि जे. वाटसन और एफ. क्रिक को ई. चारगफ के कार्यों से परिचित होने के बाद पूरकता के सिद्धांत की समझ आई। ई. चारगफ़ ने विभिन्न जीवों के ऊतकों और अंगों के बड़ी संख्या में नमूनों का अध्ययन करते हुए पाया कि किसी भी डीएनए टुकड़े में ग्वानिन अवशेषों की सामग्री हमेशा साइटोसिन की सामग्री से मेल खाती है, और एडेनिन थाइमिन से मेल खाती है ( "चारगफ़ का नियम"), लेकिन वह इस तथ्य को स्पष्ट नहीं कर सके।

संपूरकता के सिद्धांत से यह निष्कर्ष निकलता है कि एक श्रृंखला का न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम दूसरे के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को निर्धारित करता है।

डीएनए स्ट्रैंड एंटीपैरेलल (बहुदिशात्मक) होते हैं, यानी। विभिन्न श्रृंखलाओं के न्यूक्लियोटाइड विपरीत दिशाओं में स्थित होते हैं, और इसलिए, एक श्रृंखला के 3" सिरे के विपरीत दूसरे का 5" सिरा होता है। डीएनए अणु की तुलना कभी-कभी सर्पिल सीढ़ी से की जाती है। इस सीढ़ी की "रेलिंग" एक शुगर-फॉस्फेट बैकबोन (डीऑक्सीराइबोज और फॉस्फोरिक एसिड के वैकल्पिक अवशेष) है; "चरण" पूरक नाइट्रोजनी आधार हैं।

डीएनए का कार्य- वंशानुगत जानकारी का भंडारण और प्रसारण।

डीएनए प्रतिकृति (दोहराव)

- स्व-दोहराव की प्रक्रिया, डीएनए अणु की मुख्य संपत्ति। प्रतिकृति प्रतिक्रियाओं की श्रेणी से संबंधित है मैट्रिक्स संश्लेषण, एंजाइमों की भागीदारी के साथ आता है। एंजाइमों की कार्रवाई के तहत, डीएनए अणु खुलता है, और पूरकता और एंटीपैरेललिज्म के सिद्धांतों के अनुसार, प्रत्येक श्रृंखला के चारों ओर एक नई श्रृंखला बनाई जाती है, जो एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करती है। इस प्रकार, प्रत्येक बेटी डीएनए में, एक स्ट्रैंड मातृ स्ट्रैंड है, और दूसरा नव संश्लेषित होता है। इस संश्लेषण विधि को कहा जाता है अर्द्ध रूढ़िवादी.

प्रतिकृति के लिए "निर्माण सामग्री" और ऊर्जा का स्रोत हैं डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट(एटीपी, टीटीपी, जीटीपी, सीटीपी) जिसमें तीन फॉस्फोरिक एसिड अवशेष होते हैं। जब डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट को एक पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला में शामिल किया जाता है, तो दो टर्मिनल फॉस्फोरिक एसिड अवशेष अलग हो जाते हैं, और जारी ऊर्जा का उपयोग न्यूक्लियोटाइड्स के बीच फॉस्फोडाइस्टर बंधन बनाने के लिए किया जाता है।

निम्नलिखित एंजाइम प्रतिकृति में शामिल हैं:

हेलिकेज़ ("खोलें" डीएनए);
प्रोटीन को अस्थिर करना;
डीएनए टोपोइज़ोमेरेज़ (डीएनए में कटौती);
डीएनए पोलीमरेज़ (डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट का चयन करें और पूरक रूप से उन्हें डीएनए टेम्पलेट स्ट्रैंड से जोड़ दें);
आरएनए प्राइमेस (आरएनए प्राइमर बनाते हैं);
डीएनए लिगेज (डीएनए अंशों को एक साथ जोड़ना)।

हेलीकॉप्टरों की मदद से, डीएनए को कुछ खंडों में सुलझाया जाता है, डीएनए के एकल-फंसे खंड अस्थिर प्रोटीन से बंधे होते हैं, और ए प्रतिकृति कांटा. 10 न्यूक्लियोटाइड जोड़े (हेलिक्स का एक मोड़) के विचलन के साथ, डीएनए अणु को अपनी धुरी के चारों ओर एक पूर्ण क्रांति करनी चाहिए। इस घूर्णन को रोकने के लिए, डीएनए टोपोइज़ोमेरेज़ डीएनए के एक स्ट्रैंड को काट देता है, जिससे यह दूसरे स्ट्रैंड के चारों ओर घूमने की अनुमति देता है।

डीएनए पोलीमरेज़ एक न्यूक्लियोटाइड को पिछले न्यूक्लियोटाइड के डीऑक्सीराइबोज़ के केवल 3" कार्बन से जोड़ सकता है, इसलिए यह एंजाइम टेम्पलेट डीएनए के साथ केवल एक दिशा में चलने में सक्षम है: इस टेम्पलेट डीएनए के 3" छोर से 5" छोर तक चूंकि मातृ डीएनए में शृंखलाएं प्रतिसमानांतर होती हैं, इसलिए इसकी विभिन्न श्रृंखलाओं पर पुत्री पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं का संयोजन अलग-अलग और विपरीत दिशाओं में होता है। श्रृंखला 3"-5" पर पुत्री पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला का संश्लेषण बिना किसी रुकावट के होता है; यह पुत्री चेन को बुलाया जाएगा अग्रणी. 5"-3" श्रृंखला पर - रुक-रुक कर, टुकड़ों में ( ओकाजाकी के टुकड़े), जो, प्रतिकृति के पूरा होने के बाद, डीएनए लिगेज द्वारा एक स्ट्रैंड में सिले जाते हैं; इस चाइल्ड चेन को बुलाया जाएगा ठंड (पीछे रह रहे है).

डीएनए पोलीमरेज़ की एक विशेष विशेषता यह है कि यह अपना कार्य केवल से ही शुरू कर सकता है "बीज" (भजन की पुस्तक). "प्राइमर" की भूमिका एंजाइम आरएनए प्राइमेज़ द्वारा गठित छोटे आरएनए अनुक्रमों द्वारा निभाई जाती है और टेम्पलेट डीएनए के साथ जोड़ी जाती है। पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं के संयोजन के पूरा होने के बाद आरएनए प्राइमरों को हटा दिया जाता है।

प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स में प्रतिकृति समान रूप से आगे बढ़ती है। प्रोकैरियोट्स में डीएनए संश्लेषण की दर यूकेरियोट्स (प्रति सेकंड 100 न्यूक्लियोटाइड्स) की तुलना में अधिक परिमाण (1000 न्यूक्लियोटाइड्स प्रति सेकंड) है। डीएनए अणु के कई हिस्सों में एक साथ प्रतिकृति शुरू होती है। प्रतिकृति के एक मूल से दूसरे तक डीएनए का एक टुकड़ा एक प्रतिकृति इकाई बनाता है - प्रतिकृति.

प्रतिकृति कोशिका विभाजन से पहले होती है। डीएनए की इस क्षमता के कारण, वंशानुगत जानकारी मातृ कोशिका से पुत्री कोशिकाओं में स्थानांतरित हो जाती है।

मरम्मत ("मरम्मत")

क्षतिपूर्तिडीएनए न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में क्षति को समाप्त करने की प्रक्रिया है। कोशिका के विशेष एंजाइम सिस्टम द्वारा किया जाता है ( एंजाइमों की मरम्मत करें). डीएनए संरचना को बहाल करने की प्रक्रिया में, निम्नलिखित चरणों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: 1) डीएनए मरम्मत न्यूक्लियस क्षतिग्रस्त क्षेत्र को पहचानते हैं और हटा देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप डीएनए श्रृंखला में एक अंतर बनता है; 2) डीएनए पोलीमरेज़ दूसरे ("अच्छे") स्ट्रैंड से जानकारी की प्रतिलिपि बनाकर इस अंतर को भरता है; 3) डीएनए लिगेज "क्रॉसलिंक्स" न्यूक्लियोटाइड्स, मरम्मत को पूरा करता है।

तीन मरम्मत तंत्रों का सबसे अधिक अध्ययन किया गया है: 1) फोटो मरम्मत, 2) एक्सिशनल, या प्री-रेप्लिकेटिव, मरम्मत, 3) पोस्ट-रेप्लिकेटिव मरम्मत।

प्रतिक्रियाशील मेटाबोलाइट्स, पराबैंगनी विकिरण, भारी धातुओं और उनके लवण आदि के प्रभाव में कोशिका में डीएनए संरचना में परिवर्तन लगातार होते रहते हैं। इसलिए, मरम्मत प्रणालियों में दोष उत्परिवर्तन प्रक्रियाओं की दर को बढ़ाते हैं और इसका कारण बनते हैं वंशानुगत रोग(ज़ेरोडर्मा पिगमेंटोसम, प्रोजेरिया, आदि)।

आरएनए की संरचना और कार्य

- एक बहुलक जिसके मोनोमर्स होते हैं राइबोन्यूक्लियोटाइड्स. डीएनए के विपरीत, आरएनए दो से नहीं, बल्कि एक पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला से बनता है (इस अपवाद के साथ कि कुछ आरएनए युक्त वायरस में डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए होता है)। आरएनए न्यूक्लियोटाइड एक दूसरे के साथ हाइड्रोजन बांड बनाने में सक्षम हैं। आरएनए श्रृंखलाएं डीएनए श्रृंखलाओं की तुलना में बहुत छोटी होती हैं।

आरएनए मोनोमर - न्यूक्लियोटाइड (राइबोन्यूक्लियोटाइड)- इसमें तीन पदार्थों के अवशेष होते हैं: 1) एक नाइट्रोजनस बेस, 2) एक पांच-कार्बन मोनोसेकेराइड (पेंटोस) और 3) फॉस्फोरिक एसिड। आरएनए के नाइट्रोजनस आधार भी पाइरीमिडीन और प्यूरीन के वर्गों से संबंधित हैं।

आरएनए के पाइरीमिडीन आधार यूरैसिल और साइटोसिन हैं, और प्यूरीन आधार एडेनिन और गुआनिन हैं। आरएनए न्यूक्लियोटाइड मोनोसैकराइड राइबोस है।

प्रमुखता से दिखाना आरएनए के तीन प्रकार: 1) सूचना(संदेशवाहक) आरएनए - एमआरएनए (एमआरएनए), 2) परिवहनआरएनए - टीआरएनए, 3) राइबोसोमलआरएनए - आरआरएनए।

सभी प्रकार के आरएनए अशाखित पॉलीन्यूक्लियोटाइड हैं, एक विशिष्ट स्थानिक संरचना रखते हैं और प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं। सभी प्रकार के आरएनए की संरचना के बारे में जानकारी डीएनए में संग्रहीत होती है। डीएनए टेम्पलेट पर आरएनए को संश्लेषित करने की प्रक्रिया को प्रतिलेखन कहा जाता है।

आरएनए स्थानांतरित करेंआमतौर पर 76 (75 से 95 तक) न्यूक्लियोटाइड होते हैं; आणविक भार - 25,000-30,000। tRNA कोशिका में कुल RNA सामग्री का लगभग 10% होता है। टीआरएनए के कार्य: 1) अमीनो एसिड का प्रोटीन संश्लेषण स्थल तक, राइबोसोम तक परिवहन, 2) ट्रांसलेशनल मध्यस्थ। एक कोशिका में लगभग 40 प्रकार के टीआरएनए पाए जाते हैं, उनमें से प्रत्येक में एक अद्वितीय न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम होता है। हालाँकि, सभी tRNA में कई इंट्रामोल्युलर पूरक क्षेत्र होते हैं, जिसके कारण tRNA एक तिपतिया घास-पत्ती जैसी संरचना प्राप्त कर लेते हैं। किसी भी टीआरएनए में राइबोसोम (1) के संपर्क के लिए एक लूप, एक एंटिकोडन लूप (2), एंजाइम (3) के संपर्क के लिए एक लूप, एक स्वीकर्ता स्टेम (4), और एक एंटिकोडन (5) होता है। अमीनो एसिड को स्वीकर्ता तने के 3" सिरे पर जोड़ा जाता है। anticodon- तीन न्यूक्लियोटाइड जो एमआरएनए कोडन की "पहचान" करते हैं। इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि एक विशिष्ट टीआरएनए अपने एंटिकोडन के अनुरूप कड़ाई से परिभाषित अमीनो एसिड का परिवहन कर सकता है। अमीनो एसिड और टीआरएनए के बीच संबंध की विशिष्टता एंजाइम अमीनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेज़ के गुणों के कारण प्राप्त होती है।

राइबोसोमल आरएनए 3000-5000 न्यूक्लियोटाइड होते हैं; आणविक भार - 1,000,000-1,500,000. आरआरएनए कोशिका में कुल आरएनए सामग्री का 80-85% है। राइबोसोमल प्रोटीन के साथ संयोजन में, आरआरएनए राइबोसोम बनाता है - ऑर्गेनेल जो प्रोटीन संश्लेषण करते हैं। यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, आरआरएनए संश्लेषण न्यूक्लियोली में होता है। आरआरएनए के कार्य: 1) राइबोसोम का एक आवश्यक संरचनात्मक घटक और, इस प्रकार, राइबोसोम के कामकाज को सुनिश्चित करना; 2) राइबोसोम और टीआरएनए की परस्पर क्रिया सुनिश्चित करना; 3) राइबोसोम का प्रारंभिक बंधन और एमआरएनए के आरंभकर्ता कोडन और रीडिंग फ्रेम का निर्धारण, 4) राइबोसोम के सक्रिय केंद्र का गठन।

मैसेंजर आरएनएन्यूक्लियोटाइड सामग्री और आणविक भार में भिन्नता (50,000 से 4,000,000 तक)। कोशिका में कुल आरएनए सामग्री का 5% तक एमआरएनए होता है। एमआरएनए के कार्य: 1) डीएनए से राइबोसोम में आनुवंशिक जानकारी का स्थानांतरण, 2) प्रोटीन अणु के संश्लेषण के लिए मैट्रिक्स, 3) प्रोटीन अणु की प्राथमिक संरचना के अमीनो एसिड अनुक्रम का निर्धारण।

एटीपी की संरचना और कार्य

एडेनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड (एटीपी)- जीवित कोशिकाओं में एक सार्वभौमिक स्रोत और मुख्य ऊर्जा संचायक। एटीपी सभी पौधों और जानवरों की कोशिकाओं में पाया जाता है। एटीपी की मात्रा औसतन 0.04% (कोशिका के गीले वजन की) होती है, एटीपी की सबसे बड़ी मात्रा (0.2-0.5%) कंकाल की मांसपेशियों में पाई जाती है।

एटीपी में अवशेष होते हैं: 1) एक नाइट्रोजनस बेस (एडेनिन), 2) एक मोनोसैकेराइड (राइबोस), 3) तीन फॉस्फोरिक एसिड। चूँकि एटीपी में एक नहीं, बल्कि तीन फॉस्फोरिक एसिड अवशेष होते हैं, यह राइबोन्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट से संबंधित होता है।

कोशिकाओं में होने वाले अधिकांश कार्य एटीपी हाइड्रोलिसिस की ऊर्जा का उपयोग करते हैं। इस मामले में, जब फॉस्फोरिक एसिड का टर्मिनल अवशेष समाप्त हो जाता है, तो एटीपी एडीपी (एडेनोसिन डिपोस्फोरिक एसिड) में बदल जाता है, और जब दूसरा फॉस्फोरिक एसिड अवशेष समाप्त हो जाता है, तो यह एएमपी (एडेनोसिन मोनोफॉस्फोरिक एसिड) में बदल जाता है। फॉस्फोरिक एसिड के टर्मिनल और दूसरे दोनों अवशेषों के उन्मूलन पर मुक्त ऊर्जा उपज 30.6 kJ है। तीसरे फॉस्फेट समूह का उन्मूलन केवल 13.8 kJ की रिहाई के साथ होता है। फॉस्फोरिक एसिड के टर्मिनल और दूसरे, दूसरे और पहले अवशेषों के बीच के बंधन को उच्च-ऊर्जा (उच्च-ऊर्जा) कहा जाता है।

एटीपी भंडार की लगातार पूर्ति होती रहती है। सभी जीवों की कोशिकाओं में, एटीपी संश्लेषण फॉस्फोराइलेशन की प्रक्रिया में होता है, अर्थात। ADP में फॉस्फोरिक एसिड जोड़ना। फॉस्फोराइलेशन श्वसन (माइटोकॉन्ड्रिया), ग्लाइकोलाइसिस (साइटोप्लाज्म) और प्रकाश संश्लेषण (क्लोरोप्लास्ट) के दौरान अलग-अलग तीव्रता के साथ होता है।

एटीपी ऊर्जा की रिहाई और संचय के साथ होने वाली प्रक्रियाओं और ऊर्जा व्यय के साथ होने वाली प्रक्रियाओं के बीच मुख्य कड़ी है। इसके अलावा, एटीपी, अन्य राइबोन्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट (जीटीपी, सीटीपी, यूटीपी) के साथ, आरएनए संश्लेषण के लिए एक सब्सट्रेट है।

जाओ व्याख्यान संख्या 3“प्रोटीन की संरचना और कार्य। एंजाइम"

जाओ व्याख्यान संख्या 5"कोशिका सिद्धांत। सेलुलर संगठन के प्रकार"

डीएनए की संरचना और कार्य

डीएनए न्यूक्लियोटाइड मोनोसैकेराइड डीऑक्सीराइबोज़ है।

न्यूक्लियोटाइड्स के एक स्ट्रैंड के विपरीत दूसरा स्ट्रैंड होता है। इन दो श्रृंखलाओं में न्यूक्लियोटाइड की व्यवस्था यादृच्छिक नहीं है, लेकिन कड़ाई से परिभाषित है: थाइमिन हमेशा दूसरी श्रृंखला में एक श्रृंखला के एडेनिन के विपरीत स्थित होता है, और साइटोसिन हमेशा ग्वानिन के विपरीत स्थित होता है, एडेनिन और थाइमिन के बीच दो हाइड्रोजन बांड उत्पन्न होते हैं, और तीन गुआनिन और साइटोसिन के बीच हाइड्रोजन बंधन उत्पन्न होते हैं। वह पैटर्न जिसके अनुसार विभिन्न डीएनए श्रृंखलाओं के न्यूक्लियोटाइड सख्ती से व्यवस्थित होते हैं (एडेनिन - थाइमिन, गुआनिन - साइटोसिन) और चयनात्मक रूप से एक दूसरे से जुड़ते हैं, कहलाते हैं संपूरकता का सिद्धांत. यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि जे. वाटसन और एफ. क्रिक को ई. चारगफ के कार्यों से परिचित होने के बाद पूरकता के सिद्धांत की समझ आई। ई. चारगफ़ ने विभिन्न जीवों के ऊतकों और अंगों के बड़ी संख्या में नमूनों का अध्ययन करते हुए पाया कि किसी भी डीएनए टुकड़े में ग्वानिन अवशेषों की सामग्री हमेशा साइटोसिन की सामग्री से मेल खाती है, और एडेनिन थाइमिन से मेल खाती है ( "चारगफ़ का नियम"), लेकिन वह इस तथ्य को स्पष्ट नहीं कर सके।

डीएनए का कार्य- वंशानुगत जानकारी का भंडारण और प्रसारण।

डीएनए प्रतिकृति (दोहराव)

- स्व-दोहराव की प्रक्रिया, डीएनए अणु की मुख्य संपत्ति। प्रतिकृति मैट्रिक्स संश्लेषण प्रतिक्रियाओं की श्रेणी से संबंधित है और एंजाइमों की भागीदारी के साथ होती है। एंजाइमों की कार्रवाई के तहत, डीएनए अणु खुलता है, और पूरकता और एंटीपैरेललिज्म के सिद्धांतों के अनुसार, प्रत्येक श्रृंखला के चारों ओर एक नई श्रृंखला बनाई जाती है, जो एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करती है। इस प्रकार, प्रत्येक बेटी डीएनए में, एक स्ट्रैंड मातृ स्ट्रैंड है, और दूसरा नव संश्लेषित होता है। इस संश्लेषण विधि को कहा जाता है अर्द्ध रूढ़िवादी.

निम्नलिखित एंजाइम प्रतिकृति में शामिल हैं:

हेलिकेज़ ("खोलें" डीएनए);
प्रोटीन को अस्थिर करना;
डीएनए टोपोइज़ोमेरेज़ (डीएनए में कटौती);
डीएनए पोलीमरेज़ (डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट का चयन करें और पूरक रूप से उन्हें डीएनए टेम्पलेट स्ट्रैंड से जोड़ दें);
आरएनए प्राइमेस (आरएनए प्राइमर बनाते हैं);
डीएनए लिगेज (डीएनए अंशों को एक साथ जोड़ना)।

मरम्मत ("मरम्मत")

प्रतिक्रियाशील चयापचयों, पराबैंगनी विकिरण, भारी धातुओं और उनके लवणों आदि के प्रभाव में कोशिका में डीएनए संरचना में परिवर्तन लगातार होते रहते हैं। इसलिए, मरम्मत प्रणालियों में दोष उत्परिवर्तन प्रक्रियाओं की दर को बढ़ाते हैं और वंशानुगत बीमारियों (ज़ेरोडर्मा पिगमेंटोसम, प्रोजेरिया) का कारण बनते हैं। वगैरह।)।

आरएनए की संरचना और कार्य

एटीपी की संरचना और कार्य

जाओ व्याख्यान संख्या 3“प्रोटीन की संरचना और कार्य। एंजाइम"

जाओ व्याख्यान संख्या 5"कोशिका सिद्धांत। सेलुलर संगठन के प्रकार"

निरंतरता. क्रमांक 11, 12, 13, 14, 15, 16/2005 देखें

विज्ञान की कक्षाओं में जीव विज्ञान के पाठ

उन्नत योजना, ग्रेड 10

पाठ 19. एटीपी की रासायनिक संरचना और जैविक भूमिका

उपकरण:सामान्य जीव विज्ञान पर तालिकाएँ, एटीपी अणु की संरचना का आरेख, प्लास्टिक और ऊर्जा चयापचय के बीच संबंध का आरेख।

I. ज्ञान का परीक्षण

जैविक श्रुतलेख का संचालन "जीवित पदार्थ के कार्बनिक यौगिक"

शिक्षक संख्याओं के अंतर्गत सार तत्वों को पढ़ता है, छात्र अपनी नोटबुक में उन सार तत्वों की संख्याएँ लिखते हैं जो उनके संस्करण की सामग्री से मेल खाते हैं।

विकल्प 1 - प्रोटीन।
विकल्प 2 - कार्बोहाइड्रेट।
विकल्प 3 - लिपिड।
विकल्प 4 - न्यूक्लिक एसिड।

1. अपने शुद्ध रूप में इनमें केवल C, H, O परमाणु होते हैं।

2. इनमें C, H, O परमाणुओं के अलावा N और आमतौर पर S परमाणु होते हैं।

3. इनमें C, H, O परमाणुओं के अलावा N और P परमाणु भी होते हैं।

4. इनका आणविक भार अपेक्षाकृत कम होता है।

5. आणविक भार हजारों से लेकर कई दसियों और सैकड़ों हजारों डाल्टन तक हो सकता है।

6. कई दसियों और करोड़ों डाल्टन तक के आणविक भार वाले सबसे बड़े कार्बनिक यौगिक।

7. उनके अलग-अलग आणविक भार होते हैं - बहुत छोटे से लेकर बहुत अधिक तक, यह इस बात पर निर्भर करता है कि पदार्थ मोनोमर है या बहुलक।

8. मोनोसैकेराइड से मिलकर बनता है।

9. अमीनो एसिड से मिलकर बनता है।

10. न्यूक्लियोटाइड से मिलकर बनता है।

11. ये उच्च फैटी एसिड के एस्टर हैं।

12. मूल संरचनात्मक इकाई: "नाइट्रोजन आधार-पेन्टोज़-फॉस्फोरिक एसिड अवशेष।"

13. मूल संरचनात्मक इकाई: "अमीनो एसिड"।

14. मूल संरचनात्मक इकाई: "मोनोसैकेराइड"।

15. मूल संरचनात्मक इकाई: "ग्लिसरॉल-फैटी एसिड।"

16. पॉलिमर अणु समान मोनोमर्स से निर्मित होते हैं।

17. पॉलिमर अणु समान, लेकिन बिल्कुल समान मोनोमर्स से नहीं बने होते हैं।

18. वे पॉलिमर नहीं हैं।

19. वे लगभग विशेष रूप से ऊर्जा, निर्माण और भंडारण कार्य करते हैं, और कुछ मामलों में - सुरक्षात्मक।

20. ऊर्जा और निर्माण के अलावा, वे उत्प्रेरक, सिग्नलिंग, परिवहन, मोटर और सुरक्षात्मक कार्य करते हैं;

21. वे कोशिका और जीव के वंशानुगत गुणों को संग्रहीत और संचारित करते हैं।

विकल्प 1 – 2; 5; 9; 13; 17; 20.
विकल्प 2 – 1; 7; 8; 14; 16; 19.
विकल्प 3 – 1; 4; 11; 15; 18; 19.
विकल्प 4– 3; 6; 10; 12; 17; 21.

द्वितीय. नई सामग्री सीखना

1. एडेनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड की संरचना

प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, वसा और कार्बोहाइड्रेट के अलावा, बड़ी संख्या में अन्य कार्बनिक यौगिक जीवित पदार्थ में संश्लेषित होते हैं। उनमें से, कोशिका के बायोएनर्जेटिक्स में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई जाती है। एडेनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड (एटीपी)।एटीपी सभी पौधों और जानवरों की कोशिकाओं में पाया जाता है। कोशिकाओं में, एडेनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड अक्सर लवण के रूप में मौजूद होता है जिसे कहा जाता है एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट. एटीपी की मात्रा में उतार-चढ़ाव होता है और औसतन 0.04% (औसतन एक कोशिका में लगभग 1 अरब एटीपी अणु होते हैं)। एटीपी की सबसे बड़ी मात्रा कंकाल की मांसपेशियों (0.2–0.5%) में निहित है।

एटीपी अणु में एक नाइट्रोजनस बेस - एडेनिन, एक पेंटोज़ - राइबोस और तीन फॉस्फोरिक एसिड अवशेष होते हैं, यानी। एटीपी एक विशेष एडेनिल न्यूक्लियोटाइड है। अन्य न्यूक्लियोटाइड के विपरीत, एटीपी में एक नहीं, बल्कि तीन फॉस्फोरिक एसिड अवशेष होते हैं। एटीपी मैक्रोर्जिक पदार्थों को संदर्भित करता है - ऐसे पदार्थ जिनके बंधन में बड़ी मात्रा में ऊर्जा होती है।

एटीपी अणु का स्थानिक मॉडल (ए) और संरचनात्मक सूत्र (बी)।

एटीपीस एंजाइम की कार्रवाई के तहत फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों को एटीपी से अलग किया जाता है। एटीपी में अपने टर्मिनल फॉस्फेट समूह को अलग करने की प्रबल प्रवृत्ति होती है:

एटीपी 4- + एच 2 ओ -> एडीपी 3- + 30.5 केजे + एफएन,

क्योंकि इससे आसन्न नकारात्मक आवेशों के बीच ऊर्जावान रूप से प्रतिकूल इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण गायब हो जाता है। परिणामस्वरूप फॉस्फेट पानी के साथ ऊर्जावान रूप से अनुकूल हाइड्रोजन बांड के गठन के कारण स्थिर हो जाता है। ADP + Fn प्रणाली में आवेश वितरण ATP की तुलना में अधिक स्थिर हो जाता है। इस प्रतिक्रिया से 30.5 kJ निकलता है (सामान्य सहसंयोजक बंधन को तोड़ने पर 12 kJ निकलता है)।

एटीपी में फॉस्फोरस-ऑक्सीजन बंधन की उच्च ऊर्जा "लागत" पर जोर देने के लिए, इसे आमतौर पर ~ चिह्न द्वारा दर्शाया जाता है और इसे मैक्रोएनर्जेटिक बंधन कहा जाता है। जब फॉस्फोरिक एसिड का एक अणु हटा दिया जाता है, तो एटीपी एडीपी (एडेनोसिन डिपोस्फोरिक एसिड) में परिवर्तित हो जाता है, और यदि फॉस्फोरिक एसिड के दो अणु हटा दिए जाते हैं, तो एटीपी एएमपी (एडेनोसिन मोनोफॉस्फोरिक एसिड) में परिवर्तित हो जाता है। तीसरे फॉस्फेट का विखंडन केवल 13.8 kJ की रिहाई के साथ होता है, जिससे एटीपी अणु में केवल दो वास्तविक उच्च-ऊर्जा बंधन होते हैं।

2. कोशिका में एटीपी का निर्माण

कोशिका में एटीपी की आपूर्ति कम होती है। उदाहरण के लिए, एक मांसपेशी में एटीपी भंडार 20-30 संकुचन के लिए पर्याप्त है। लेकिन एक मांसपेशी घंटों तक काम कर सकती है और हजारों संकुचन पैदा कर सकती है। इसलिए, एटीपी से एडीपी में टूटने के साथ-साथ कोशिका में रिवर्स संश्लेषण भी लगातार होता रहना चाहिए। कई तरीके हैं एटीपी संश्लेषणकोशिकाओं में. आइये जानते हैं उन्हें.

1. अवायवीय फास्फारिलीकरण.फॉस्फोराइलेशन एडीपी और कम आणविक भार फॉस्फेट (पीएन) से एटीपी संश्लेषण की प्रक्रिया है। इस मामले में, हम कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण की ऑक्सीजन-मुक्त प्रक्रियाओं के बारे में बात कर रहे हैं (उदाहरण के लिए, ग्लाइकोलाइसिस ग्लूकोज के पाइरुविक एसिड में ऑक्सीजन-मुक्त ऑक्सीकरण की प्रक्रिया है)। इन प्रक्रियाओं के दौरान जारी ऊर्जा का लगभग 40% (लगभग 200 kJ/mol ग्लूकोज) एटीपी संश्लेषण पर खर्च किया जाता है, और बाकी गर्मी के रूप में नष्ट हो जाता है:

C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2Pn ––> 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP + 4H.

2. ऑक्सीडेटिव फाृॉस्फॉरिलेशनऑक्सीजन के साथ कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण की ऊर्जा का उपयोग करके एटीपी संश्लेषण की प्रक्रिया है। इस प्रक्रिया की खोज 1930 के दशक की शुरुआत में की गई थी। XX सदी वी.ए. एंगेलहार्ट. कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण की ऑक्सीजन प्रक्रियाएँ माइटोकॉन्ड्रिया में होती हैं। इस मामले में जारी ऊर्जा का लगभग 55% (लगभग 2600 kJ/mol ग्लूकोज) एटीपी के रासायनिक बंधों की ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है, और 45% गर्मी के रूप में नष्ट हो जाता है।

ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण अवायवीय संश्लेषण की तुलना में बहुत अधिक प्रभावी है: यदि ग्लाइकोलाइसिस की प्रक्रिया के दौरान, ग्लूकोज अणु के टूटने के दौरान केवल 2 एटीपी अणु संश्लेषित होते हैं, तो ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण के दौरान 36 एटीपी अणु बनते हैं।

3. Photophosphorylation- ऊर्जा का उपयोग करके एटीपी संश्लेषण की प्रक्रिया सूरज की रोशनी. एटीपी संश्लेषण का यह मार्ग केवल प्रकाश संश्लेषण (हरे पौधे, सायनोबैक्टीरिया) में सक्षम कोशिकाओं की विशेषता है। सूर्य के प्रकाश क्वांटा की ऊर्जा का उपयोग प्रकाश संश्लेषण में किया जाता है प्रकाश चरणएटीपी को संश्लेषित करने के लिए प्रकाश संश्लेषण।

3. एटीपी का जैविक महत्व

एटीपी कोशिका में चयापचय प्रक्रियाओं के केंद्र में है, जो जैविक संश्लेषण और क्षय की प्रतिक्रियाओं के बीच एक कड़ी है। किसी कोशिका में एटीपी की भूमिका की तुलना बैटरी की भूमिका से की जा सकती है, क्योंकि एटीपी के हाइड्रोलिसिस के दौरान विभिन्न महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक ऊर्जा जारी होती है ("डिस्चार्ज"), और फॉस्फोराइलेशन ("चार्जिंग") की प्रक्रिया में एटीपी पुनः ऊर्जा संचय करता है।

एटीपी हाइड्रोलिसिस के दौरान जारी ऊर्जा के कारण, कोशिका और शरीर में लगभग सभी महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं होती हैं: तंत्रिका आवेगों का संचरण, पदार्थों का जैवसंश्लेषण, मांसपेशियों में संकुचन, पदार्थों का परिवहन, आदि।

तृतीय. ज्ञान का समेकन

जैविक समस्याओं का समाधान

कार्य 1. जब हम तेज दौड़ते हैं तो हम तेजी से सांस लेते हैं और पसीना अधिक आता है। इन परिघटनाओं की व्याख्या कीजिए।

समस्या 2. ठिठुरते लोग ठंड में ठिठुरना और कूदना क्यों शुरू कर देते हैं?

टास्क 3. आई. इलफ़ और ई. पेट्रोव के प्रसिद्ध काम "द ट्वेल्व चेयर्स" में, कई के बीच उपयोगी सलाहआप इसे भी पा सकते हैं: "गहरी सांस लें, आप उत्साहित हैं।" शरीर में होने वाली ऊर्जा प्रक्रियाओं के दृष्टिकोण से इस सलाह को उचित ठहराने का प्रयास करें।

चतुर्थ. गृहकार्य

परीक्षण और परीक्षण के लिए तैयारी शुरू करें (परीक्षण प्रश्न निर्धारित करें - पाठ 21 देखें)।

पाठ 20. "जीवन का रासायनिक संगठन" खंड में ज्ञान का सामान्यीकरण

उपकरण:सामान्य जीव विज्ञान पर तालिकाएँ।

I. अनुभाग के ज्ञान का सामान्यीकरण

छात्र प्रश्नों के साथ (व्यक्तिगत रूप से) काम करते हैं और उसके बाद जाँच और चर्चा करते हैं

1. कार्बनिक यौगिकों के उदाहरण दीजिए, जिनमें कार्बन, सल्फर, फास्फोरस, नाइट्रोजन, लोहा, मैंगनीज शामिल हैं।

2. आयनिक संघटन द्वारा कोई कैसे भेद कर सकता है? लिविंग सेलमृतकों में से?

3. कोशिका में कौन से पदार्थ अघुलनशील रूप में पाए जाते हैं? उनमें कौन से अंग और ऊतक होते हैं?

4. एंजाइमों की सक्रिय साइटों में शामिल मैक्रोलेमेंट्स के उदाहरण दें।

5. किस हार्मोन में सूक्ष्म तत्व होते हैं?

6. मानव शरीर में हैलोजन की क्या भूमिका है?

7. प्रोटीन कृत्रिम पॉलिमर से किस प्रकार भिन्न हैं?

8. पेप्टाइड्स प्रोटीन से किस प्रकार भिन्न हैं?

9. उस प्रोटीन का क्या नाम है जो हीमोग्लोबिन बनाता है? इसमें कितनी उपइकाइयाँ शामिल हैं?

10. राइबोन्यूक्लिअस क्या है? इसमें कितने अमीनो एसिड होते हैं? इसे कृत्रिम रूप से कब संश्लेषित किया गया था?

11. गति क्यों रासायनिक प्रतिक्रिएंएंजाइमों के बिना छोटा है?

12. कोशिका झिल्ली के आर-पार प्रोटीन द्वारा किन पदार्थों का परिवहन होता है?

13. एंटीबॉडीज़ एंटीजन से किस प्रकार भिन्न हैं? क्या टीकों में एंटीबॉडी होते हैं?

14. शरीर में प्रोटीन किन पदार्थों में टूटता है? कितनी ऊर्जा निकलती है? अमोनिया को कहाँ और कैसे निष्क्रिय किया जाता है?

15. पेप्टाइड हार्मोन का एक उदाहरण दें: वे सेलुलर चयापचय के नियमन में कैसे शामिल हैं?

16. जिस चीनी से हम चाय पीते हैं उसकी संरचना क्या है? आप इस पदार्थ के लिए अन्य कौन से तीन पर्यायवाची शब्द जानते हैं?

17. दूध में वसा सतह पर एकत्रित न होकर निलंबन के रूप में क्यों एकत्रित होती है?

18. दैहिक और रोगाणु कोशिकाओं के केंद्रक में डीएनए का द्रव्यमान कितना होता है?

19. एक व्यक्ति प्रतिदिन कितना एटीपी उपयोग करता है?

20. लोग कपड़े बनाने के लिए किस प्रोटीन का उपयोग करते हैं?

अग्न्याशय राइबोन्यूक्लिज़ की प्राथमिक संरचना (124 अमीनो एसिड)

द्वितीय. गृहकार्य।

"जीवन का रासायनिक संगठन" अनुभाग में परीक्षण और परीक्षा की तैयारी जारी रखें।

पाठ 21. "जीवन का रासायनिक संगठन" खंड पर परीक्षण पाठ

I. प्रश्नों पर मौखिक परीक्षा आयोजित करना

1. कोशिका की प्राथमिक संरचना।

2. ऑर्गेनोजेनिक तत्वों के लक्षण।

3. जल के अणु की संरचना। हाइड्रोजन बंधन और जीवन के "रसायन विज्ञान" में इसका महत्व।

4. जल के गुण एवं जैविक कार्य।

5. हाइड्रोफिलिक और हाइड्रोफोबिक पदार्थ।

6. धनायन और उनका जैविक महत्व।

7. ऋणायन और उनका जैविक महत्व।

8. पॉलिमर. जैविक पॉलिमर. आवधिक और गैर-आवधिक पॉलिमर के बीच अंतर.

9. लिपिड के गुण, उनके जैविक कार्य।

10. कार्बोहाइड्रेट के समूह, संरचनात्मक विशेषताओं द्वारा प्रतिष्ठित।

11. कार्बोहाइड्रेट के जैविक कार्य।

12. प्रोटीन की प्राथमिक संरचना. अमीनो अम्ल। पेप्टाइड गठन.

13. प्रोटीन की प्राथमिक, द्वितीयक, तृतीयक और चतुर्धातुक संरचनाएँ।

14. प्रोटीन का जैविक कार्य।

15. एंजाइम और गैर-जैविक उत्प्रेरक के बीच अंतर.

16. एंजाइमों की संरचना. कोएंजाइम।

17. एंजाइमों की क्रिया का तंत्र।

18. न्यूक्लिक अम्ल. न्यूक्लियोटाइड और उनकी संरचना। पॉलीन्यूक्लियोटाइड्स का निर्माण।

19. ई. चारगफ़ के नियम। संपूरकता का सिद्धांत.

20. डबल स्ट्रैंडेड डीएनए अणु का निर्माण और उसका सर्पिलीकरण।

21. सेलुलर आरएनए के वर्ग और उनके कार्य।

22. डीएनए और आरएनए के बीच अंतर.

23. डीएनए प्रतिकृति. प्रतिलेखन।

24. संरचना और जैविक भूमिकाएटीपी.

25. कोशिका में ATP का निर्माण.

द्वितीय. गृहकार्य

"जीवन का रासायनिक संगठन" अनुभाग में परीक्षण की तैयारी जारी रखें।

पाठ 22. "जीवन का रासायनिक संगठन" खंड पर परीक्षण पाठ

I. लिखित परीक्षा आयोजित करना

विकल्प 1

1. अमीनो एसिड तीन प्रकार के होते हैं - ए, बी, सी। पांच अमीनो एसिड से युक्त पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के कितने प्रकार बनाए जा सकते हैं। कृपया इन विकल्पों को इंगित करें. क्या इन पॉलीपेप्टाइडों में समान गुण होंगे? क्यों?

2. सभी जीवित चीजें मुख्य रूप से कार्बन यौगिकों से बनी होती हैं, और कार्बन का एनालॉग सिलिकॉन है, जिसकी सामग्री है भूपर्पटीकार्बन से 300 गुना अधिक, बहुत कम जीवों में पाया जाता है। इस तथ्य को इन तत्वों के परमाणुओं की संरचना और गुणों के संदर्भ में समझाएं।

3. अंत में रेडियोधर्मी 32पी के साथ लेबल किए गए एटीपी अणुओं, तीसरे फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों को एक कोशिका में पेश किया गया, और राइबोज के निकटतम पहले अवशेष पर 32पी के साथ लेबल किए गए एटीपी अणुओं को दूसरी कोशिका में पेश किया गया। 5 मिनट के बाद, दोनों कोशिकाओं में 32पी लेबल वाले अकार्बनिक फॉस्फेट आयन की सामग्री को मापा गया। यह कहाँ काफी अधिक होगा?

4. शोध से पता चला है कि इस mRNA के न्यूक्लियोटाइड की कुल संख्या का 34% गुआनिन है, 18% यूरैसिल है, 28% साइटोसिन है और 20% एडेनिन है। डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए के नाइट्रोजनस आधारों की प्रतिशत संरचना निर्धारित करें, जिनमें से संकेतित एमआरएनए एक प्रति है।

विकल्प 2

1. वसा "प्रथम भंडार" का गठन करती है ऊर्जा उपापचयऔर इसका उपयोग तब किया जाता है जब कार्बोहाइड्रेट का भंडार समाप्त हो जाता है। हालाँकि, कंकाल की मांसपेशियों में, ग्लूकोज और फैटी एसिड की उपस्थिति में, बाद वाले का उपयोग अधिक मात्रा में किया जाता है। प्रोटीन का उपयोग हमेशा ऊर्जा के स्रोत के रूप में अंतिम उपाय के रूप में किया जाता है, जब शरीर भूख से मर रहा होता है। इन तथ्यों को स्पष्ट कीजिए।

2. भारी धातुओं (पारा, सीसा, आदि) और आर्सेनिक के आयन आसानी से प्रोटीन के सल्फाइड समूहों से बंध जाते हैं। इन धातुओं के सल्फाइड के गुणों को जानकर बताइए कि इन धातुओं के साथ मिलने पर प्रोटीन का क्या होगा। भारी धातुएँ शरीर के लिए ज़हर क्यों हैं?

3. पदार्थ A की पदार्थ B में ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया में 60 kJ ऊर्जा निकलती है। इस प्रतिक्रिया में अधिकतम कितने एटीपी अणुओं को संश्लेषित किया जा सकता है? शेष ऊर्जा का उपयोग कैसे किया जाएगा?

4. शोध से पता चला है कि 27% कुल गणनाइस एमआरएनए के न्यूक्लियोटाइड गुआनिन हैं, 15% यूरैसिल हैं, 18% साइटोसिन हैं और 40% एडेनिन हैं। डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए के नाइट्रोजनस आधारों की प्रतिशत संरचना निर्धारित करें, जिनमें से संकेतित एमआरएनए एक प्रति है।

करने के लिए जारी

कार्बोहाइड्रेट- ये कार्बनिक यौगिक हैं जिनमें कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन शामिल हैं। कार्बोहाइड्रेट को मोनो-, डी- और पॉलीसेकेराइड में विभाजित किया गया है।

मोनोसैकेराइड सरल शर्करा होते हैं जिनमें 3 या अधिक C परमाणु होते हैं। मोनोसैकेराइड: ग्लूकोज, राइबोस और डीऑक्सीराइबोज। हाइड्रोलाइज़ न करें, क्रिस्टलीकृत हो सकता है, पानी में घुलनशील, मीठा स्वाद हो सकता है

पॉलीसेकेराइड मोनोसैकेराइड के पोलीमराइजेशन के परिणामस्वरूप बनते हैं। साथ ही, वे क्रिस्टलीकृत होने की क्षमता और अपना मीठा स्वाद भी खो देते हैं। उदाहरण - स्टार्च, ग्लाइकोजन, सेलूलोज़।

1. कोशिका में ऊर्जा का मुख्य स्रोत ऊर्जा है (1 ग्राम = 17.6 kJ)

2. संरचनात्मक - पादप कोशिकाओं (सेलूलोज़) और पशु कोशिकाओं की झिल्लियों का भाग

3. अन्य यौगिकों के संश्लेषण का स्रोत

4. भंडारण (ग्लाइकोजन - पशु कोशिकाओं में, स्टार्च - पौधों की कोशिकाओं में)

5. जोड़ना

लिपिड- ग्लिसरॉल और फैटी एसिड के जटिल यौगिक। पानी में अघुलनशील, केवल कार्बनिक सॉल्वैंट्स में। सरल और जटिल लिपिड होते हैं।

लिपिड के कार्य:

1. संरचनात्मक - सभी कोशिका झिल्लियों का आधार

2. ऊर्जा (1 ग्राम = 37.6 kJ)

3. भंडारण

4. थर्मल इन्सुलेशन

5. अंतःकोशिकीय जल का स्रोत

एटीपी -पौधों, जानवरों और सूक्ष्मजीवों की कोशिकाओं में एक एकल सार्वभौमिक ऊर्जा-गहन पदार्थ। एटीपी की सहायता से कोशिका में ऊर्जा का संचय एवं परिवहन होता है। एटीपी में नाइट्रोजन बेस एडीन, कार्बोहाइड्रेट राइबोज और तीन फॉस्फोरिक एसिड अवशेष होते हैं। फॉस्फेट समूह उच्च-ऊर्जा बांड का उपयोग करके एक दूसरे से जुड़े होते हैं। एटीपी का कार्य ऊर्जा स्थानांतरण है।

गिलहरीसभी जीवित जीवों में प्रमुख पदार्थ हैं। प्रोटीन एक बहुलक है जिसका मोनोमर होता है अमीनो एसिड (20).अमीनो एसिड एक प्रोटीन अणु में एक अमीनो एसिड के अमीनो समूह और दूसरे के कार्बोक्सिल समूह के बीच बने पेप्टाइड बांड का उपयोग करके जुड़े होते हैं। प्रत्येक कोशिका में प्रोटीन का एक अनूठा समूह होता है।

प्रोटीन अणु के संगठन के कई स्तर हैं। प्राथमिकसंरचना - पेप्टाइड बंधन से जुड़े अमीनो एसिड का अनुक्रम। यह संरचना प्रोटीन की विशिष्टता निर्धारित करती है। में माध्यमिकअणु की संरचना में एक सर्पिल का आकार होता है, इसकी स्थिरता हाइड्रोजन बांड द्वारा सुनिश्चित की जाती है। तृतीयकसंरचना सर्पिल के त्रि-आयामी गोलाकार आकार - एक ग्लोब्यूल में परिवर्तन के परिणामस्वरूप बनती है। चारों भागों कातब होता है जब कई प्रोटीन अणु एक ही कॉम्प्लेक्स में जुड़ जाते हैं। प्रोटीन की कार्यात्मक गतिविधि 2,3, या 3 संरचना में प्रकट होती है।

प्रोटीन की संरचना विभिन्न रसायनों (एसिड, क्षार, अल्कोहल और अन्य) और भौतिक कारकों (उच्च और निम्न टी विकिरण), एंजाइमों के प्रभाव में बदलती है। यदि ये परिवर्तन प्राथमिक संरचना को संरक्षित करते हैं, तो प्रक्रिया प्रतिवर्ती होती है और इसे कहा जाता है विकृतीकरणप्राथमिक संरचना का नष्ट होना कहलाता है जमावट(प्रोटीन विनाश की अपरिवर्तनीय प्रक्रिया)

प्रोटीन के कार्य

1. संरचनात्मक

2. उत्प्रेरक

3. संकुचनशील (मांसपेशियों के तंतुओं में एक्टिन और मायोसिन प्रोटीन)

4. परिवहन (हीमोग्लोबिन)

5. नियामक (इंसुलिन)

6. संकेत

7. सुरक्षात्मक

8. ऊर्जा (1 g=17.2 kJ)

न्यूक्लिक एसिड के प्रकार. न्यूक्लिक एसिड- जीवित जीवों के फॉस्फोरस युक्त बायोपॉलिमर, वंशानुगत जानकारी का भंडारण और संचरण प्रदान करते हैं। इनकी खोज 1869 में स्विस बायोकेमिस्ट एफ. मिशर द्वारा ल्यूकोसाइट्स और सैल्मन शुक्राणु के नाभिक में की गई थी। इसके बाद, न्यूक्लिक एसिड सभी पौधों और जानवरों की कोशिकाओं, वायरस, बैक्टीरिया और कवक में पाए गए।

प्रकृति में न्यूक्लिक अम्ल दो प्रकार के होते हैं - डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए)और राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए)।नामों में अंतर इस तथ्य से समझाया गया है कि डीएनए अणु में पांच-कार्बन शर्करा डीऑक्सीराइबोज होता है, और आरएनए अणु में राइबोज होता है।

डीएनए मुख्य रूप से कोशिका नाभिक के गुणसूत्रों (सभी कोशिका डीएनए का 99%), साथ ही माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट में पाया जाता है। आरएनए राइबोसोम का हिस्सा है; आरएनए अणु साइटोप्लाज्म, प्लास्टिड्स और माइटोकॉन्ड्रिया के मैट्रिक्स में भी निहित होते हैं।

न्यूक्लियोटाइड- न्यूक्लिक एसिड के संरचनात्मक घटक। न्यूक्लिक एसिड बायोपॉलिमर होते हैं जिनके मोनोमर्स न्यूक्लियोटाइड होते हैं।

न्यूक्लियोटाइड- जटिल पदार्थ. प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड में एक नाइट्रोजनस बेस, एक पांच-कार्बन शर्करा (राइबोज या डीऑक्सीराइबोज) और एक फॉस्फोरिक एसिड अवशेष होता है।

पांच मुख्य नाइट्रोजनस आधार हैं: एडेनिन, गुआनिन, यूरैसिल, थाइमिन और साइटोसिन।

डीएनए.एक डीएनए अणु में दो पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाएं होती हैं, जो एक दूसरे के सापेक्ष सर्पिल रूप से मुड़ी होती हैं।

डीएनए अणु के न्यूक्लियोटाइड में चार प्रकार के नाइट्रोजनस आधार शामिल होते हैं: एडेनिन, गुआनिन, थाइमिन और साइटोसिन। पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला में, पड़ोसी न्यूक्लियोटाइड सहसंयोजक बंधों द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं।

डीएनए की पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला एक सर्पिल सीढ़ी की तरह एक सर्पिल के रूप में मुड़ जाती है और एडेनिन और थाइमिन (दो बांड), साथ ही गुआनिन और साइटोसिन (तीन बांड) के बीच बने हाइड्रोजन बांड का उपयोग करके एक अन्य, पूरक श्रृंखला से जुड़ी होती है। न्यूक्लियोटाइड्स ए और टी, जी और सी कहलाते हैं पूरक.

परिणामस्वरूप, किसी भी जीव में एडेनिल न्यूक्लियोटाइड्स की संख्या थाइमिडिल न्यूक्लियोटाइड्स की संख्या के बराबर होती है, और ग्वानिल न्यूक्लियोटाइड्स की संख्या साइटिडिल न्यूक्लियोटाइड्स की संख्या के बराबर होती है। इस गुण के कारण, एक श्रृंखला में न्यूक्लियोटाइड का क्रम दूसरे में उनका क्रम निर्धारित करता है। न्यूक्लियोटाइड को चयनात्मक रूप से संयोजित करने की इस क्षमता को कहा जाता है संपूरकता,और यह गुण मूल अणु के आधार पर नए डीएनए अणुओं के निर्माण का आधार बनता है (प्रतिकृति,यानी दोहरीकरण)।

जब स्थितियाँ बदलती हैं, तो डीएनए, प्रोटीन की तरह, विकृतीकरण से गुजर सकता है, जिसे पिघलना कहा जाता है। धीरे-धीरे सामान्य स्थिति में लौटने के साथ, डीएनए पुनः निर्मित हो जाता है।

डीएनए का कार्य पीढ़ी दर पीढ़ी आनुवंशिक जानकारी का भंडारण, संचरण और पुनरुत्पादन है। किसी भी कोशिका का डीएनए किसी दिए गए जीव के सभी प्रोटीनों के बारे में जानकारी को एनकोड करता है कि कौन से प्रोटीन, किस क्रम में और कितनी मात्रा में संश्लेषित किए जाएंगे। प्रोटीन में अमीनो एसिड का क्रम तथाकथित आनुवंशिक (ट्रिपलेट) कोड द्वारा डीएनए में लिखा जाता है।

मुख्य संपत्ति डीएनएहैइसकी नकल करने की क्षमता.

प्रतिकृति -यह डीएनए अणुओं के स्व-दोहराव की एक प्रक्रिया है जो एंजाइमों के नियंत्रण में होती है। प्रतिकृति प्रत्येक परमाणु विभाजन से पहले होती है। इसकी शुरुआत एंजाइम डीएनए पोलीमरेज़ की कार्रवाई के तहत डीएनए हेलिक्स के अस्थायी रूप से खुलने से होती है। हाइड्रोजन बांड के टूटने के बाद बनी प्रत्येक श्रृंखला पर, पूरकता के सिद्धांत के अनुसार एक बेटी डीएनए स्ट्रैंड को संश्लेषित किया जाता है। संश्लेषण के लिए सामग्री मुक्त न्यूक्लियोटाइड हैं जो नाभिक में मौजूद होते हैं

इस प्रकार, प्रत्येक पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला एक भूमिका निभाती है मैट्रिक्सएक नई पूरक श्रृंखला के लिए (इसलिए, डीएनए अणुओं को दोगुना करने की प्रक्रिया प्रतिक्रियाओं को संदर्भित करती है मैट्रिक्स संश्लेषण)।परिणाम दो डीएनए अणु हैं, जिनमें से प्रत्येक में मूल अणु (आधा) से एक श्रृंखला शेष है, और दूसरी नव संश्लेषित है। इसके अलावा, एक नई श्रृंखला निरंतर संश्लेषित होती है, और दूसरी - पहले छोटे टुकड़ों के रूप में, जो फिर एक विशेष एंजाइम - डीएनए लिगेज को एक लंबी श्रृंखला में सिल दिया जाता है। प्रतिकृति के परिणामस्वरूप, दो नए डीएनए अणु मूल अणु की एक सटीक प्रतिलिपि होते हैं।

प्रतिकृति का जैविक अर्थ मातृ कोशिका से बेटी कोशिकाओं तक वंशानुगत जानकारी के सटीक हस्तांतरण में निहित है, जो दैहिक कोशिकाओं के विभाजन के दौरान होता है।

आरएनए.आरएनए अणुओं की संरचना कई मायनों में डीएनए अणुओं की संरचना के समान है। हालाँकि, इसमें कई महत्वपूर्ण अंतर हैं। आरएनए अणु में, न्यूक्लियोटाइड में डीऑक्सीराइबोज के बजाय राइबोज और थाइमिडाइल न्यूक्लियोटाइड (टी) के बजाय यूरिडाइल न्यूक्लियोटाइड (यू) होते हैं। डीएनए से मुख्य अंतर यह है कि आरएनए अणु एक एकल स्ट्रैंड है। हालाँकि, इसके न्यूक्लियोटाइड एक दूसरे के साथ हाइड्रोजन बांड बनाने में सक्षम हैं (उदाहरण के लिए, टीआरएनए, आरआरएनए अणुओं में), लेकिन इस मामले में हम पूरक न्यूक्लियोटाइड के इंट्राचेन कनेक्शन के बारे में बात कर रहे हैं। आरएनए श्रृंखलाएं डीएनए की तुलना में बहुत छोटी होती हैं।

एक कोशिका में कई प्रकार के आरएनए होते हैं, जो आणविक आकार, संरचना, कोशिका में स्थान और कार्यों में भिन्न होते हैं:

1. मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) - आनुवंशिक जानकारी को डीएनए से राइबोसोम में स्थानांतरित करता है

2. राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए) - राइबोसोम का हिस्सा

3. 3. स्थानांतरण आरएनए (टीआरएनए) - प्रोटीन संश्लेषण के दौरान अमीनो एसिड को राइबोसोम में ले जाता है

अपने पौधे और पशु जीवविज्ञान पाठ्यक्रम से, याद रखें कि कोशिकाओं में वंशानुगत जानकारी कहाँ संग्रहीत होती है। वंशानुगत जानकारी के भंडारण और पुनरुत्पादन के लिए कौन से पदार्थ जिम्मेदार हैं? क्या ये पदार्थ पौधों और जानवरों में समान हैं?

न्यूक्लिक एसिड और न्यूक्लियोटाइड

न्यूक्लिक एसिड अणु बड़े कार्बनिक अणु होते हैं - बायोपॉलिमर, जिनमें से मोनोमर्स न्यूक्लियोटाइड होते हैं। प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड में तीन घटक होते हैं - एक नाइट्रोजनस बेस, एक मोनोसेकेराइड (राइबोस या डीऑक्सीराइबोज) और एक ऑर्थोफॉस्फेट एसिड अवशेष (चित्र 8.1)।

न्यूक्लिक अम्ल में पाँच प्रकार के नाइट्रोजनी क्षार होते हैं (चित्र 8.2)। वास्तव में, न्यूक्लियोटाइड पांच प्रकार के होते हैं: थाइमिडिल (बेस - थाइमिन), साइटिडिल (बेस - साइटोसिन), यूरिडिलिक (बेस - यूरैसिल), एडेनिल (बेस - एडेनिन), गुआनील (बेस - ग्वानिन)।

जीवित जीवों की कोशिकाओं में, व्यक्तिगत न्यूक्लियोटाइड का उपयोग विभिन्न चयापचय प्रक्रियाओं में स्वतंत्र यौगिकों के रूप में भी किया जाता है।

जब न्यूक्लिक एसिड अणु एक न्यूक्लियोटाइड के ऑर्थोफोस्फेट एसिड अवशेष और दूसरे के मोनोसैकेराइड के बीच बनते हैं

एक मजबूत सहसंयोजक बंधन बनता है। इसलिए, इस तरह से बनने वाले न्यूक्लिक एसिड में एक श्रृंखला का रूप होता है जिसमें न्यूक्लियोटाइड क्रमिक रूप से एक के बाद एक स्थित होते हैं। एक बायोपॉलिमर अणु में उनकी संख्या कई मिलियन तक पहुंच सकती है।

डीएनए और आरएनए

जीवित जीवों की कोशिकाओं में दो प्रकार के न्यूक्लिक एसिड होते हैं - आरएनए (राइबोन्यूक्लिक एसिड) और डीएनए (डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड)। वे संरचना और संरचनात्मक विशेषताओं में एक दूसरे से भिन्न होते हैं।

डीएनए और आरएनए का मुख्य कार्य वंशानुगत जानकारी का भंडारण और पुनरुत्पादन है, जो उनके अणुओं की संरचना द्वारा सुगम होता है।

आरएनए वंशानुगत जानकारी को डीएनए की तुलना में कम विश्वसनीय रूप से संग्रहीत करता है यह विधिभंडारण का उपयोग केवल कुछ वायरस द्वारा किया जाता है।

न्यूक्लिक एसिड अणुओं की संरचना

डीएनए न्यूक्लियोटाइड में मोनोसैकेराइड डीऑक्सीराइबोज और चार नाइट्रोजनस बेस - एडेनिन, थाइमिन, साइटोसिन और गुआनिन शामिल हैं। और डीएनए अणु स्वयं आमतौर पर दो न्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं से बने होते हैं, जो हाइड्रोजन बांड द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं (चित्र 8.3)।

आरएनए न्यूक्लियोटाइड में डीऑक्सीराइबोज के बजाय मोनोसैकेराइड राइबोज और थाइमिन के बजाय यूरैसिल होता है। एक आरएनए अणु में आमतौर पर एक एकल न्यूक्लियोटाइड श्रृंखला होती है, जिसके विभिन्न टुकड़े एक दूसरे के साथ हाइड्रोजन बंधन बनाते हैं। ऐसे तीन बंधन गुआनिन और साइटोसिन के बीच बनते हैं, और दो एडेनिन और थाइमिन या एडेनिन और यूरैसिल के बीच बनते हैं।

एक डीएनए अणु में दो न्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाएं होती हैं जो संपूरकता के सिद्धांत के अनुसार जुड़ी होती हैं: एक श्रृंखला के प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड के विपरीत दूसरी श्रृंखला का न्यूक्लियोटाइड रखा जाता है जो उससे मेल खाता है। इस प्रकार, एडेनिल न्यूक्लियोटाइड के विपरीत थाइमिडिल न्यूक्लियोटाइड है, और साइटिडिल न्यूक्लियोटाइड के विपरीत ग्वानिल न्यूक्लियोटाइड है (चित्र 8.4)। इसलिए, डीएनए अणुओं में, एडेनिल न्यूक्लियोटाइड्स की संख्या हमेशा थाइमिडिल न्यूक्लियोटाइड्स की संख्या के बराबर होती है, और ग्वानिल न्यूक्लियोटाइड्स की संख्या हमेशा साइटिडिल न्यूक्लियोटाइड्स की संख्या के बराबर होती है।

एटीपी और कोशिका जीवन में इसकी भूमिका

न केवल आरएनए और डीएनए, बल्कि व्यक्तिगत न्यूक्लियोटाइड भी कोशिका के जीवन में सक्रिय रूप से भाग लेते हैं। ऑर्थोफॉस्फेट एसिड अवशेषों के साथ न्यूक्लियोटाइड यौगिक विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं। एक से तीन तक ऐसे अवशेष एक न्यूक्लियोटाइड से जुड़े हो सकते हैं। तदनुसार, उन्हें इन अवशेषों की संख्या के आधार पर कहा जाता है: एटीपी - एडेनोसिन ट्राइऑर्थोफॉस्फेट (एडेनोसिन ट्राइऑर्थोफॉस्फेट), जीटीपी - ग्वानोसिन ट्राइऑर्थोफॉस्फेट, एडीपी - एडेनोसिन डायओर्थोफॉस्फेट, एएमपी - एडेनोसिन मोनोऑर्थोफॉस्फेट। न्यूक्लिक एसिड बनाने वाले सभी न्यूक्लियोटाइड मोनोफॉस्फेट हैं। ट्राई- और डिफॉस्फेट भी कोशिकाओं की जैव रासायनिक प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

जीवित जीवों की कोशिकाओं में सबसे आम एटीपी है। यह जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए ऊर्जा के एक सार्वभौमिक स्रोत की भूमिका निभाता है, और कोशिकाओं के विकास, गति और प्रजनन की प्रक्रियाओं में भी भाग लेता है। कोशिकीय श्वसन और प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रियाओं में बड़ी संख्या में एटीपी अणु बनते हैं।

जैविक प्रणालियों में ऊर्जा रूपांतरण और संलयन प्रतिक्रियाएं

एटीपी कोशिकाओं में होने वाली अधिकांश प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा प्रदान करता है। सबसे पहले, ये कार्बनिक पदार्थों के संश्लेषण की प्रक्रियाएं हैं, जो एंजाइमों की मदद से की जाती हैं।

एंजाइमों को जैव रासायनिक प्रतिक्रिया करने के लिए, ज्यादातर मामलों में उन्हें ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

एटीपी अणु, एंजाइमों के साथ बातचीत करते समय, दो अणुओं में टूट जाते हैं - ऑर्थोफॉस्फेट एसिड और एडीपी। इससे ऊर्जा निकलती है:

इस ऊर्जा का उपयोग एंजाइमों द्वारा कार्य करने के लिए किया जाता है। एटीपी क्यों? क्योंकि इस अणु में ऑर्थोफॉस्फेट एसिड अवशेषों का बंधन सामान्य नहीं है, बल्कि मैक्रोर्जिक (उच्च-ऊर्जा) है (चित्र 8.5)। इस बंधन के निर्माण के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, लेकिन इसके नष्ट होने के दौरान बड़ी मात्रा में ऊर्जा निकलती है।

जब कोशिकाओं में कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन और लिपिड के अणु टूटते हैं, तो ऊर्जा निकलती है। कोशिका इस ऊर्जा को संग्रहित करती है। ऐसा करने के लिए, एक या दो ऑर्थोफॉस्फेट एसिड अवशेषों को मोनोऑर्थोफॉस्फेट न्यूक्लियोटाइड्स (उदाहरण के लिए, एएमपी) में जोड़ा जाता है और डी- या ट्राइऑर्थोफॉस्फेट्स (क्रमशः एडीपी या एटीपी) के अणु बनते हैं। बनने वाले बंधन उच्च-ऊर्जा वाले होते हैं। इस प्रकार,

एडीपी में एक उच्च-ऊर्जा बंधन होता है, और एटीपी में दो होते हैं। नए कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण के दौरान, उच्च-ऊर्जा बंधन नष्ट हो जाते हैं और संबंधित प्रक्रियाओं को ऊर्जा प्रदान करते हैं।

हमारे ग्रह पर सभी सेलुलर जीवन रूपों की कोशिकाओं में आरएनए और डीएनए दोनों होते हैं। लेकिन वायरस में केवल एक प्रकार का न्यूक्लिक एसिड होता है। उनके विषाणुओं में प्रोटीन खोल के नीचे या तो आरएनए या डीएनए होता है। केवल जब कोई वायरस मेजबान कोशिका में प्रवेश करता है तो वह आमतौर पर डीएनए और आरएनए दोनों को संश्लेषित करना शुरू कर देता है।

न्यूक्लिक एसिड बायोपॉलिमर हैं जो जीवित जीवों में डीएनए और आरएनए के रूप में मौजूद होते हैं। उनके मोनोमर्स न्यूक्लियोटाइड हैं। डीएनए में आमतौर पर एक डबल हेलिक्स का आकार होता है, जिसमें दो स्ट्रैंड होते हैं। आरएनए अक्सर एक ही स्ट्रैंड का रूप लेता है। न्यूक्लिक एसिड का मुख्य कार्य आनुवंशिक जानकारी का भंडारण और पुनरुत्पादन है। न्यूक्लियोटाइड कोशिका की जैव रासायनिक प्रक्रियाओं में भी शामिल होते हैं, और एटीपी जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए एक सार्वभौमिक ऊर्जा स्रोत की भूमिका निभाता है।

अपनी बुद्धि जाचें

1. डीएनए आरएनए से किस प्रकार भिन्न है? 2. जीवित जीवों को न्यूक्लिक एसिड की आवश्यकता क्यों होती है? 3. एटीपी कोशिकाओं में क्या कार्य करता है? 4. डीएनए के दूसरे स्ट्रैंड को संपूरकता के सिद्धांत के अनुसार पूरा करें, यदि पहला स्ट्रैंड इस प्रकार है: AGGTTATATCGCCTAGAATTCGGGGAA। 5*. डीएनए जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक बनने में सक्षम नहीं है। लेकिन कुछ आरएनए अणु (इन्हें राइबोजाइम कहा जाता है) उत्प्रेरक हो सकते हैं। इसे इन अणुओं की किन संरचनात्मक विशेषताओं से जोड़ा जा सकता है? 6*. उच्च-ऊर्जा बांड कोशिका की जैव रासायनिक प्रक्रियाओं में उपयोग के लिए सुविधाजनक क्यों हैं?

विषय के लिए सामान्यीकरण कार्य " रासायनिक संरचनाकोशिकाएँ और जैविक अणु"

कार्य 1-9 में, एक सही उत्तर चुनें।

1 चित्र में दिखाया गया है। 1 संरचना कार्य करती है:

a) वंशानुगत जानकारी को संग्रहीत और पुनरुत्पादित करता है

बी) पदार्थों का परिवहन करता है

बी) पोषक तत्वों की आपूर्ति बनाता है

d) प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करता है

2) चित्र में दिखाए गए पदार्थ के समान मोनोमर्स से। 1, इसमें शामिल हैं:

ए) कोलेजन बी) स्टार्च सी) आरएनए डी) एस्ट्रोजन

3) चित्र में पदार्थ। 1 जमा कर सकते हैं:

a) माइटोकॉन्ड्रिया की बाहरी झिल्ली पर

b) यीस्ट की कोशिका भित्ति में

बी) मानव यकृत कोशिकाओं में

d) मकई क्लोरोप्लास्ट में

4 चित्र में दिखाया गया है। 2 संरचना एक घटक है:

ए) पौधे की कोशिका भित्ति

बी) प्रोटीन

घ) कोशिका झिल्ली की आंतरिक परत

5) चित्र में क्रमांक 3। 2 नामित:

ए) कार्बोनिल समूह सी) कार्बोक्सिल समूह

बी) हाइड्रॉक्सिल समूह डी) रेडिकल

6) चित्र में अमीनो समूह। 2 को एक संख्या द्वारा दर्शाया गया है:

ए) 1 बी) 2 सी) 3 डी) 4

7) चित्र में संरचना। 2 एक मोनोमर है:

ए) न्यूक्लिक एसिड बी) लिपिड

बी) प्रोटीन डी) पॉलीसेकेराइड

8) चित्र में मोनोसैकेराइड। 3 को संख्या द्वारा दर्शाया गया है:

ए) 1 बी) 2 सी) 3 डी) 4

9) चित्र में संरचना। 3 एक मोनोमर है:

ए) न्यूक्लिक एसिड बी) प्रोटीन

बी) लिपिड डी) पॉलीसेकेराइड

10 कार्बनिक पदार्थों के उन समूहों के नाम लिखें जिनमें चित्रों में दिखाए गए अणु शामिल हैं:

11 विचार करें संरचनात्मक सूत्रचित्र में दिखाया गया अणु। बताएं कि इस अणु की संरचना इसे कैसे प्रभावी ढंग से अपना कार्य करने की अनुमति देती है।

12 पूरक डीएनए स्ट्रैंड को पूरा करें: ATTGACCCGATTAGC।

13 कार्बनिक पदार्थों के समूहों और उनसे संबंधित पदार्थों के बीच एक पत्राचार स्थापित करें।

पदार्थ समूह

1 प्रोटीन ए) प्रोजेस्टेरोन

2 कार्बोहाइड्रेट बी) हीमोग्लोबिन

3 लिपिड ग) स्टार्च

घ) इंसुलिन

ई) फ्रुक्टोज

ई) टेस्टोस्टेरोन

"कोशिकाओं और जैविक अणुओं की रासायनिक संरचना" विषय पर अपने ज्ञान का परीक्षण करें।

लघु निर्देशिका

कार्बनिक पदार्थों के बारे में जानकारी

संरचना कार्बनिक अणुउदाहरण के तौर पर एलानिन का उपयोग करना

प्रोटीन अणु में बंधों के प्रकार

सहसंयोजी आबंध

किसी पदार्थ के अणु में तत्वों के परमाणुओं के बीच साझा इलेक्ट्रॉन जोड़े के कारण बनता है। प्रोटीन अणुओं में पेप्टाइड और डाइसल्फ़ाइड बांड होते हैं। मजबूत रासायनिक संपर्क प्रदान करें।

पेप्टाइड बंधन

पेप्टाइड बांड एक अमीनो एसिड के कार्बोक्सिल समूह (-COOH) और दूसरे अमीनो एसिड के अमीनो समूह (-NH 2) के बीच होते हैं।

डाइसल्फ़ाइड बंधन

एक ही पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के विभिन्न हिस्सों के बीच एक डाइसल्फ़ाइड बंधन हो सकता है, और यह श्रृंखला को मुड़ी हुई स्थिति में रखता है। यदि दो पॉलीपेप्टाइड्स के बीच एक डाइसल्फ़ाइड बंधन बनता है, तो यह उन्हें एक अणु में जोड़ देता है।

गैर-सहसंयोजक बंधन

प्रोटीन अणुओं में हाइड्रोजन बांड, आयनिक बांड और हाइड्रोफोबिक इंटरैक्शन होते हैं। कमजोर रासायनिक अंतःक्रिया प्रदान करें।

हाइड्रोजन बंध

एक कार्यात्मक समूह के सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए H परमाणुओं और एक अन्य कार्यात्मक समूह के इलेक्ट्रॉनों की एक अकेली जोड़ी वाले नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए O या N परमाणु के बीच बनता है।

आयोनिक बंध

यह सकारात्मक और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए कार्यात्मक समूहों (अतिरिक्त कार्बोक्सिल और अमीनो समूह) के बीच बनता है, जो लाइसिन, आर्जिनिन, हिस्टिडीन, एसपारटिक और ग्लूटामिक एसिड के रेडिकल्स में पाए जाते हैं।

जल विरोधी

इंटरैक्शन

हाइड्रोफोबिक अमीनो एसिड के रेडिकल्स के बीच गठित।

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