Продукты содержащие нуклеиновые кислоты

Продукты с высоким содержанием нуклеиновой кислоты 2020

Нуклеиновые кислоты - это соединения, которые составляют нуклеотидные основания, молекулы, которые связываются вместе, образуя ДНК. Ваш геном, общий термин для всей вашей ДНК, состоит из миллиардов нуклеотидных оснований, создавая определенные последовательности, которые кодируют тысячи генов. Нуклеиновые кислоты в вашей пище разлагаются, а затем используются в качестве строительных блоков для вашей собственной ДНК. Нуклеиновые кислоты встречаются почти во всех клетках, поэтому они присутствуют почти во всех продуктах.

Видео дня

Рыба

Одним из видов пищи, богатой нуклеиновыми кислотами, является рыба. Рыбная плоть состоит из нескольких клеток, каждая из которых содержит большое количество нуклеиновых кислот. Рыба - отличный источник здоровых белков, которые действуют как строительные блоки для человеческих белков в ваших собственных клетках и тканях человека. Кроме того, плоть от многих рыб, включая лосось и тунец, обеспечивает омега-3 жирные кислоты. Согласно данным Медицинского центра Университета Мэриленда, эти здоровые жиры участвуют в снижении уровня холестерина в крови, гипертонии и диабете. Стремитесь есть рыбу несколько раз в неделю, чтобы обеспечить источник этих здоровых жирных кислот, а также источник нуклеиновых кислот.

Фрукты

Фрукты - это другие источники нуклеиновых кислот. Каждая клетка внутри плода, включая кожу, сладкую мякоть и семена, содержит клетки, богатые нуклеиновыми кислотами. Фрукты также являются отличным источником диетического волокна - неудобоваримого растительного вещества, которое помогает вам чувствовать себя полноценным, способствует здоровью пищеварительного тракта и помогает контролировать уровень холестерина в крови, сообщает Университет штата Колорадо. Фрукты также являются источником натурального сахара, обеспечивая источник глюкозы, который может действовать как топливо для ваших мышечных клеток и вашего мозга. Фрукты также содержат ряд витаминов и минералов для поддержания вашего здоровья. Целесообразно для нескольких порций фруктов еженедельно получать питательные вещества и нуклеиновые кислоты, необходимые для поддержания здоровья вашего тела.

Бобы и бобовые культуры

Бобы и бобовые являются прекрасными источниками нуклеиновых кислот. В дополнение к их

нуклеиновых кислот | Определение, функции, структура и типы

Нуклеиновая кислота , химическое соединение природного происхождения, способное расщепляться с образованием фосфорной кислоты, сахаров и смеси органических оснований (пуринов и пиримидинов). Нуклеиновые кислоты являются основными молекулами клетки, несущими информацию, и, управляя процессом синтеза белка, они определяют унаследованные характеристики каждого живого существа. Двумя основными классами нуклеиновых кислот являются дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК).ДНК - это главный план жизни и генетический материал всех свободноживущих организмов и большинства вирусов. РНК - это генетический материал некоторых вирусов, но она также обнаруживается во всех живых клетках, где играет важную роль в определенных процессах, таких как создание белков.

Часть полинуклеотидной цепи дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). На вставке показаны соответствующие пентозный сахар и пиримидиновое основание в рибонуклеиновой кислоте (РНК).

Популярные вопросы

Что такое нуклеиновые кислоты?

Нуклеиновые кислоты - это встречающиеся в природе химические соединения, которые служат основными молекулами, несущими информацию в клетках. Они играют особенно важную роль в управлении синтезом белка. Двумя основными классами нуклеиновых кислот являются дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК).

Какова основная структура нуклеиновой кислоты?

Нуклеиновые кислоты - это длинные цепочечные молекулы, состоящие из ряда почти идентичных строительных блоков, называемых нуклеотидами.Каждый нуклеотид состоит из азотсодержащего ароматического основания, присоединенного к пентозному (пятиуглеродному) сахару, которое, в свою очередь, присоединено к фосфатной группе.

Какие азотсодержащие основания встречаются в нуклеиновых кислотах?

Каждая нуклеиновая кислота содержит четыре из пяти возможных азотсодержащих оснований: аденин (A), гуанин (G), цитозин (C), тимин (T) и урацил (U). A и G относятся к пуринам, а C, T и U называются пиримидинами. Все нуклеиновые кислоты содержат основания A, C и G; Однако T находится только в ДНК, а U - в РНК.

Когда были открыты нуклеиновые кислоты?

В этой статье рассматривается химия нуклеиновых кислот, описываются структуры и свойства, которые позволяют им служить передатчиками генетической информации. Для обсуждения генетического кода см. Наследственность , а для обсуждения роли нуклеиновых кислот в синтезе белка см. Метаболизм .

Нуклеотиды: строительные блоки нуклеиновых кислот

Основная структура

Нуклеиновые кислоты - это полинуклеотиды, то есть длинные цепочечные молекулы, состоящие из ряда почти идентичных строительных блоков, называемых нуклеотидами.Каждый нуклеотид состоит из азотсодержащего ароматического основания, присоединенного к пентозному (пятиуглеродному) сахару, которое, в свою очередь, присоединено к фосфатной группе. Каждая нуклеиновая кислота содержит четыре из пяти возможных азотсодержащих оснований: аденин (A), гуанин (G), цитозин (C), тимин (T) и урацил (U). A и G классифицируются как пурины, а C, T и U вместе называются пиримидинами. Все нуклеиновые кислоты содержат основания A, C и G; Однако T находится только в ДНК, а U - в РНК. Сахар-пентоза в ДНК (2'-дезоксирибоза) отличается от сахара в РНК (рибоза) отсутствием гидроксильной группы (OH) на 2'-атоме углерода сахарного кольца.Без присоединенной фосфатной группы сахар, присоединенный к одному из оснований, известен как нуклеозид. Фосфатная группа соединяет последовательные сахарные остатки, соединяя 5'-гидроксильную группу одного сахара с 3'-гидроксильной группой следующего сахара в цепи. Эти нуклеозидные связи называются фосфодиэфирными связями и одинаковы в РНК и ДНК.

Нуклеотиды синтезируются из легкодоступных предшественников в клетке. Рибозофосфатная часть пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов синтезируется из глюкозы через пентозофосфатный путь.Сначала синтезируется пиримидиновое кольцо из шести атомов, которое затем присоединяется к рибозофосфату. Два кольца в пуринах синтезируются, будучи присоединенными к фосфату рибозы во время сборки нуклеозидов аденина или гуанина. В обоих случаях конечный продукт представляет собой нуклеотид, несущий фосфат, связанный с 5'-атомом углерода на сахаре. Наконец, специальный фермент, называемый киназой, добавляет две фосфатные группы, используя аденозинтрифосфат (АТФ) в качестве донора фосфата, с образованием рибонуклеозидтрифосфата, непосредственного предшественника РНК.В случае ДНК 2'-гидроксильная группа удаляется из рибонуклеозиддифосфата с образованием дезоксирибонуклеозиддифосфата. Дополнительная фосфатная группа из АТФ затем добавляется другой киназой с образованием дезоксирибонуклеозидтрифосфата, непосредственного предшественника ДНК.

Во время нормального клеточного метаболизма РНК постоянно производится и разрушается. Остатки пурина и пиримидина повторно используются несколькими путями восстановления для создания большего количества генетического материала.Пурин спасается в форме соответствующего нуклеотида, тогда как пиримидин спасается как нуклеозид.

Нуклеиновая кислота

Нуклеотиды

Возможно, первые биомолекулы, поддерживающие жизнь, нуклеиновые кислоты хранят и передают клеточную информацию и энергию во всех живых организмах. Дезоксирибонуклеиновая кислота, более известная как ДНК, хранит наследственную информацию в небольших сегментах, называемых генами, внутри длинных полимерных цепей. Рибонуклеиновая кислота (РНК) доставляет информацию о генах из ДНК для создания функциональных продуктов. Другие молекулы РНК представляют собой активные трехмерные продукты, которые обеспечивают ферментативные или регуляторные функции внутри клеток.Огромное количество доказательств предполагает, что РНК была исходной молекулой жизни из-за способности РНК как хранить наследственную информацию, так и обеспечивать функциональную активность в качестве ферментов.

Каждый компонент структуры нуклеиновой кислоты играет важную роль в способности ДНК и РНК хранить и передавать информацию в течение жизни клетки и доставлять копию потомству. Нуклеиновые кислоты - это полимеры отдельных нуклеотидных мономеров. Каждый нуклеотид состоит из трех частей: 5-углеродного сахара, фосфатной группы и азотистого основания.В природе встречаются только два 5-углеродных сахара: рибоза и дезоксирибоза. Дезоксирибоза представляет собой производное рибозы, в котором атом кислорода отсутствует у одного углерода; углерод был дезоксигенирован. ДНК содержит нуклеотиды дезоксирибозы, а РНК содержит нуклеотиды рибозы. ДНК более стабильна, чем РНК, из-за уменьшения количества активных атомов кислорода.

5-углеродный сахар (рибоза или дезоксирибоза) образует центральную молекулу в нуклеотиде. По соглашению, атомы углерода в сахаре нумеруются от исходного положения карбонила в цепи с использованием числа и символа штриха (‘).Например, азотистое основание присоединено к позиции углерода 1 ’(произносится как« один простой »), которая изначально была карбонильной группой сахара. Фосфатная группа присоединена к 5’-углеродному положению, атому углерода, который находится за пределами сахарного кольца.

Каждый нуклеотид включает одно азотистое основание, присоединенное к 1 ’атому углерода. Азотистое основание - это органическая молекула, содержащая атомы углерода и азота. Название азотистое основание означает, что несколько атомов азота действуют как основания в растворе.В нуклеиновых кислотах азотистые основания содержат либо одно кольцо, либо два конденсированных кольца. Пурины представляют собой азотистые основания с двойным кольцом, встречающиеся в природе, и включают аденин и гуанин. Тимин, цитозин и урацил - это пиримидины, азотистые основания с одним кольцом, встречающиеся в природе.

Сахар и азотистое основание, присутствующие в нуклеотиде, определяют нуклеотид и его функциональную роль. Поскольку сахар и фосфат являются сходными структурными компонентами во всех нуклеотидах, ученые часто используют сокращенную запись для идентификации нуклеотида, называя только уникальное присутствующее азотистое основание.Например, «аденин» может относиться только к азотистому основанию или к нуклеотиду, содержащему аденин, в зависимости от контекста. Точно так же нуклеотид часто называют «основанием», сокращенно для обозначения присутствия азотистого основания в структуре нуклеотида.

Подобно моносахаридам, нуклеотиды и короткие нуклеотидные цепи выполняют важные клеточные функции. Аденозинтрифосфат (АТФ) является важным энергоносителем в живых организмах. АТФ состоит из аденина, сахара рибозы и трех последовательно связанных фосфатных групп.Соединение трех анионных фосфатных групп в ряд вынуждает несколько отрицательных ионов находиться в непосредственной близости, что является неблагоприятным состоянием. Реакции, которые удаляют крайнюю фосфатную группу (образуя аденозиндифосфат или ADP), высвобождают энергию для использования в других химических реакциях. Динуклеотиды, такие как NAD +, NADP + и FAD, действуют как коферменты, доставляя энергию, передавая электроны от одной реакции к другой.

Строительные нуклеотиды

В этом упражнении вы выберете компоненты нуклеотида и разместите их в правильном положении для образования ковалентных связей.

Структура и функция нуклеиновой кислоты

ДНК-полимера хранят наследственную информацию для каждого живого организма. Уникальная структура полимера ДНК обеспечивает шаблон для идентификации и доставки информации внутри каждого гена и для точной репликации ДНК во время деления клетки. Полимеры РНК выполняют множество клеточных функций, включая доставку сообщений ДНК для синтеза белков и действия в качестве ферментов или регуляторных молекул во многих клеточных процессах.Хотя полимеры РНК менее сложны, чем структура белка, они часто образуют трехмерные структуры, специфичные для их функции. Взаимодействия между азотистыми основаниями в полимерах ДНК и РНК составляют основу структуры, функции и точной репликации нуклеиновых кислот.

Нуклеиновые кислоты образуются в результате повторяющихся реакций синтеза дегидратации между нуклеотидами. Во время дегидратационного синтеза образуется фосфодиэфирная связь между фосфатной группой одного нуклеотида и сахаром другого нуклеотида.Согласно химическому соглашению о нумерации атомов углерода в нуклеотидах, фосфатная группа является 5 ’конца нуклеотида, потому что она связана с 5’ атомом углерода сахара. Фосфодиэфирные связи образуются между 5 ’концом одного нуклеотида и 3’ гидроксильной группой другого нуклеотида, образуя полимер с одним открытым 5 ’концом и одним открытым 3’ концом.

Внутри клеток синтез нуклеиновых кислот происходит путем образования новых фосфодиэфирных связей на 3 ’конце растущего полимера. Хотя все полимеры биомолекул синтезируются только в одном направлении, природа полимеров нуклеиновых кислот от 5 ’к 3’ имеет особое значение для многих клеточных процессов, включая репликацию ДНК, синтез белка и восстановление повреждений ДНК.Понимание того, как образуются полимеры ДНК, жизненно важно для анализа репликации ДНК и экспрессии генов в живых клетках.

Фосфодиэфирные связи образуются между фосфатными и сахарными сегментами каждого нуклеотида, оставляя азотистые основания свободными для взаимодействия друг с другом. Поскольку некоторые азотистые основания помимо азота содержат кислород, водородные связи легко образуются между отдельными основаниями по определенной схеме. Полимеры ДНК образуют парные нити, в которых азотистые основания действуют как молния, связывая две нити вместе.

Структурно азотистые основания в полимере имеют тенденцию образовывать пары антипараллельным образом, что означает, что две спаренные цепи нуклеиновой кислоты расположены в противоположных направлениях. Если смотреть на одну нить от 5 ’конца к 3’ концу, другая нить будет располагаться от 3 ’до 5’ для образования максимального количества водородных связей. Пары нуклеотидов на противоположных цепях, которые образуют водородные связи, часто называют парами оснований. В ДНК полимеры почти всегда находятся в длинных парных антипараллельных цепях, образующих знаменитую двойную спираль.

Все нуклеотиды ДНК содержат дезоксирибозу сахара и одно из четырех различных азотистых оснований: аденин, гуанин, цитозин или тимин. Имея всего четыре различных нуклеотида, кажется невозможным, чтобы ДНК могла кодировать достаточно информации для производства миллионов различных белков и функциональных молекул РНК, которые дают такое огромное разнообразие живых организмов. Однако порядок и выбор нуклеотидов допускают почти бесконечное количество возможных последовательностей. Представьте себе создание 5-нуклеотидной цепи, используя только 4 нуклеотида ДНК.При этих параметрах существует до 1024 возможных полимеров. Представьте себе, сколько различных полимерных последовательностей возможно для самой короткой хромосомы человека, длина которой составляет пятьдесят миллионов нуклеотидов!

нуклеотидов РНК определяются сахарной рибозой и содержат несколько иной набор азотистых оснований: аденин, гуанин, цитозин и урацил. Молекулы РНК не содержат тимин. В отличие от ДНК, РНК обычно присутствует в одноцепочечной форме. Многие одноцепочечные молекулы РНК изгибаются и скручиваются в трехмерную структуру, которая включает водородные связи между нуклеотидами в одной цепи.Как и в случае со структурой белка, трехмерная структура молекулы РНК определяет уникальную функцию в клетках, включая ферментативный катализ.

Присоединение Нуклеотидов

В этом упражнении вы выберете нуклеотид и положение для образования фосфодиэфирной связи.

Нуклеиновые кислоты: ДНК и РНК

Используйте это упражнение, чтобы сравнить и сопоставить структурные и функциональные атрибуты, обычно обнаруживаемые в ДНК и РНК.

нуклеиновых кислот

Вступительное эссе

После первоначального выделения инсулина в 1921 году пациентов с диабетом можно было лечить инсулином, полученным из поджелудочной железы крупного рогатого скота и свиней. К сожалению, у некоторых пациентов развилась аллергическая реакция на этот инсулин, поскольку его аминокислотная последовательность не была идентична последовательности человеческого инсулина. В 1970-х годах начались интенсивные исследования, которые в конечном итоге привели к производству генно-инженерного человеческого инсулина - первого генно-инженерного продукта, одобренного для медицинского использования.Чтобы совершить этот подвиг, исследователи сначала должны были определить, как инсулин вырабатывается в организме, а затем найти способ вызвать тот же процесс в нечеловеческих организмах, таких как бактерии или дрожжевые клетки. Многие аспекты этих открытий представлены в этой главе, посвященной нуклеиновым кислотам.

Рисунок 19.1 Используемые сейчас препараты человеческого инсулина

У собак есть щенки, которые вырастают собаками. У лисиц есть котята, из которых вырастают лисы.От вирусов до людей, каждый вид воспроизводится по своему роду. Более того, в каждом многоклеточном организме каждая ткань состоит из клеток, специфичных для этой ткани. Чем объясняется эта специфика на всех уровнях воспроизводства? Как оплодотворенная яйцеклетка «знает», что она должна превратиться в кенгуру, а не в коалу? Что заставляет клетки желудка вырабатывать желудочную кислоту, а клетки поджелудочной железы - инсулин? План воспроизводства и поддержания каждого организма находится в ядрах его клеток, сконцентрированных в удлиненных, нитевидных структурах, называемых хромосомами - удлиненной нитевидной структуре, состоящей из белка и ДНК, которая содержит генетический план.. Эти сложные структуры, состоящие из ДНК и белков, содержат основные единицы наследственности, называемые генами. Основная единица наследственности. Количество хромосом (и генов) варьируется в зависимости от вида. Клетки человеческого тела имеют 23 пары хромосом, содержащих 20 000–40 000 различных генов.

Сперматозоиды и яйцеклетки содержат только одну копию каждой хромосомы; то есть они содержат только один член каждой пары хромосом. Таким образом, при половом размножении полный набор хромосом достигается только при объединении яйцеклетки и спермы.Новая особь получает половину наследственного материала от каждого родителя.

Называя единицу наследственности «геном», мы просто даем ей имя. Но что на самом деле представляют собой гены и как выражается содержащаяся в них информация? Одно из определений гена состоит в том, что это сегмент ДНК, который составляет код для конкретного полипептида . Если гены являются сегментами ДНК, нам нужно больше узнать о структуре и физиологических функциях ДНК. Мы начнем с рассмотрения небольших молекул, необходимых для образования ДНК и РНК (рибонуклеиновой кислоты) - нуклеотидов.

19.1 Нуклеотиды

Цель обучения

1. Определите различные молекулы, которые образуют нуклеотиды.

Повторяющиеся или мономерные единицы, которые связаны вместе с образованием нуклеиновых кислот, известны как нуклеотиды Мономерная единица, которая связана вместе с образованием нуклеиновых кислот. Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) типичной клетки млекопитающего содержит примерно 3 × 10 ⁹ нуклеотидов. Нуклеотиды могут быть далее разбиты на фосфорную кислоту (H ₃ PO ₄ ), пентозный сахар (сахар с пятью атомами углерода) и азотистое основание (основание, содержащее атомы азота).

Если пентозный сахар представляет собой рибозу, нуклеотид более конкретно называется рибонуклеотидом , а полученная нуклеиновая кислота является рибонуклеиновой кислотой (РНК). Если сахар представляет собой 2-дезоксирибозу, нуклеотидом является дезоксирибонуклеотид , а нуклеиновой кислотой является ДНК.

Азотистые основания, содержащиеся в нуклеотидах, классифицируются как пиримидины - гетероциклический амин с двумя атомами азота в шестичленном кольце.или пурины Гетероциклический амин, состоящий из пиримидинового кольца, конденсированного с пятичленным кольцом с двумя атомами азота. Пиримидины представляют собой гетероциклические амины с двумя атомами азота в шестичленном кольце и включают урацил, тимин и цитозин. (Для получения дополнительной информации о гетероциклических аминах см. Главу 15 «Органические кислоты и основания и некоторые из их производных», раздел 15.13 «Амины в качестве оснований».) Пурины представляют собой гетероциклические амины, состоящие из пиримидинового кольца, конденсированного с пятичленным кольцом с двумя атомы азота.Аденин и гуанин являются основными пуринами, содержащимися в нуклеиновых кислотах (рис. 19.2 «Азотистые основания, обнаруженные в ДНК и РНК»).

Рисунок 19.2 Азотистые основания, обнаруженные в ДНК и РНК

Образование связи между C1 'пентозного сахара и N1 пиримидинового основания или N9 пуринового основания соединяет пентозный сахар с азотистым основанием. При образовании этой связи молекула воды удаляется. Таблица 19.1 «Состав нуклеотидов в ДНК и РНК» суммирует сходства и различия в составе нуклеотидов в ДНК и РНК.

Примечание

Согласно соглашению о нумерации, номера со штрихом обозначают атомы пентозного кольца, а номера без штрихов обозначают атомы пуринового или пиримидинового кольца.

Таблица 19.1 Состав нуклеотидов в ДНК и РНК

Названия и структуры основных рибонуклеотидов и одного из дезоксирибонуклеотидов приведены на Фигуре 19.3 «Пиримидиновые и пуриновые нуклеотиды».

Рисунок 19.3 Пиримидиновые и пуриновые нуклеотиды

Помимо мономерных единиц ДНК и РНК, нуклеотиды и некоторые из их производных имеют и другие функции. Аденозиндифосфат (АДФ) и аденозинтрифосфат (АТФ), показанные на рисунке 19.4 «Структуры двух важных аденин-содержащих нуклеотидов», играют роль в метаболизме клеток, который мы обсудим в главе 20 «Энергетический метаболизм».Более того, ряд коферментов, включая флавинадениндинуклеотид (FAD), никотинамидадениндинуклеотид (NAD ⁺ ) и кофермент A, содержат адениновые нуклеотиды в качестве структурных компонентов. (Для получения дополнительной информации о коферментах см. Главу 18 «Аминокислоты, белки и ферменты», раздел 18.9 «Кофакторы ферментов и витамины».)

Рисунок 19.4 Структуры двух важных аденин-содержащих нуклеотидов

Упражнения по обзору концепции

1. Определите три молекулы, необходимые для образования нуклеотидов в каждой нуклеиновой кислоте.

   1. ДНК
   2. РНК

2. Классифицируйте каждое соединение как пентозный сахар, пурин или пиримидин.

   1. аденин
   2. гуанин
   3. дезоксирибоза
   4. тимин
   5. рибоза
   6. цитозин

ответы

1. 1. азотистое основание (аденин, гуанин, цитозин и тимин), 2-дезоксирибоза и H ₃ PO ₄
   2. азотистое основание (аденин, гуанин, цитозин и урацил), рибоза и H ₃ PO ₄
2. 1. пурин
   2. пурин
   3. пентозный сахар
   4. пиримидин
   5. пентозный сахар
   6. пиримидин

Ключевые выводы

• Нуклеотиды состоят из фосфорной кислоты, пентозного сахара (рибозы или дезоксирибозы) и азотсодержащего основания (аденина, цитозина, гуанина, тимина или урацила).
• Рибонуклеотиды содержат рибозу, а дезоксирибонуклеотиды содержат дезоксирибозу.

Упражнения

1. Что такое сахарная единица в каждой нуклеиновой кислоте?

   1. РНК
   2. ДНК

2. Определите основные азотистые основания в каждой нуклеиновой кислоте.

   1. ДНК
   2. РНК

3. Для каждой структуры обведите сахарную единицу и укажите нуклеотид как рибонуклеотид или дезоксирибонуклеотид.

| FDA

Смотрите также

• 
  Какие молочные продукты самые лучшие
• 
  Продукты питания содержащие витамин в12
• 
  Какие продукты надо есть при беременности
• 
  От каких продуктов набирает вес ребенок в утробе
• 
  От каких продуктов отекают ноги
• 
  Какие продукты нельзя брать с собой в самолет
• 
  Содержание хрома в продуктах питания таблица
• 
  Какие продукты омолаживают организм человека
• 
  Какие продукты нужны для драников
• 
  Какие продукты растениеводства есть
• 
  Содержание кремния в продуктах таблица