डीएनए और आरएनए क्या है? हमारी दुनिया में उनके कार्य और महत्व क्या हैं? वे किससे बने हैं और वे कैसे काम करते हैं? यह और बहुत कुछ लेख में शामिल है।

डीएनए और आरएनए क्या है

जैविक विज्ञान जो आनुवंशिक जानकारी के भंडारण, कार्यान्वयन और संचरण के सिद्धांतों का अध्ययन करते हैं, अनियमित बायोपॉलिमर्स की संरचना और कार्य आणविक जीव विज्ञान से संबंधित हैं।

बायोपॉलिमर्स, उच्च आणविक भार कार्बनिक यौगिक जो न्यूक्लियोटाइड अवशेषों से बनते हैं, न्यूक्लिक एसिड होते हैं। वे एक जीवित जीव के बारे में जानकारी संग्रहीत करते हैं, इसके विकास, विकास, आनुवंशिकता का निर्धारण करते हैं। ये अम्ल प्रोटीन संश्लेषण में शामिल होते हैं।

प्रकृति में दो प्रकार के न्यूक्लिक अम्ल पाए जाते हैं:

• डीएनए - डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक;
• आरएनए राइबोन्यूक्लिक है।

डीएनए क्या है, इसके बारे में दुनिया को 1868 में बताया गया था, जब सैल्मन ल्यूकोसाइट्स और शुक्राणु के सेल नाभिक में इसकी खोज की गई थी। बाद में वे सभी जानवरों और पौधों की कोशिकाओं के साथ-साथ बैक्टीरिया, वायरस और कवक में पाए गए। 1953 में, जे. वॉटसन और एफ. क्रिक ने एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण के परिणामस्वरूप, दो बहुलक श्रृंखलाओं से मिलकर एक मॉडल बनाया जो एक दूसरे के चारों ओर एक सर्पिल में मुड़ा हुआ है। 1962 में इन वैज्ञानिकों को उनकी खोज के लिए नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।

डिऑक्सीराइबोन्यूक्लिक अम्ल

डीएनए क्या है? यह एक न्यूक्लिक एसिड है जिसमें एक व्यक्ति का जीनोटाइप होता है और वंशानुक्रम, स्व-पुनरुत्पादन द्वारा सूचना प्रसारित करता है। चूंकि ये अणु बहुत बड़े हैं, इसलिए न्यूक्लियोटाइड्स के संभावित अनुक्रमों की एक बड़ी संख्या है। इसलिए, विभिन्न अणुओं की संख्या वस्तुतः अनंत है।

डीएनए संरचना

ये सबसे बड़े जैविक अणु हैं। उनका आकार बैक्टीरिया में एक चौथाई से लेकर मानव डीएनए में चालीस मिलीमीटर तक होता है, जो एक प्रोटीन के अधिकतम आकार से बहुत बड़ा होता है। इनमें चार मोनोमर्स होते हैं, न्यूक्लिक एसिड के संरचनात्मक घटक - न्यूक्लियोटाइड्स, जिसमें एक नाइट्रोजनस बेस, एक फॉस्फोरिक एसिड अवशेष और डीऑक्सीराइबोज शामिल होते हैं।

नाइट्रोजनस बेस में कार्बन और नाइट्रोजन - प्यूरीन की एक दोहरी रिंग होती है, और एक रिंग - पाइरीमिडाइन होती है।

प्यूरीन एडेनिन और गुआनिन हैं, और पाइरीमिडीन थाइमिन और साइटोसिन हैं। वे बड़े लैटिन अक्षरों द्वारा इंगित किए जाते हैं: ए, जी, टी, सी; और रूसी साहित्य में - सिरिलिक में: ए, जी, टी, सी। एक रासायनिक हाइड्रोजन बांड की मदद से, वे एक दूसरे से जुड़े होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप न्यूक्लिक एसिड दिखाई देते हैं।

ब्रह्मांड में, यह सर्पिल है जो सबसे सामान्य रूप है। तो अणु के डीएनए की संरचना में भी है। पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला सर्पिल सीढ़ी की तरह मुड़ी हुई होती है।

एक अणु में जंजीरों को एक दूसरे से विपरीत दिशा में निर्देशित किया जाता है। यह पता चला है कि यदि एक श्रृंखला में 3 "अंत से 5" तक, तो दूसरी श्रृंखला में अभिविन्यास 5 "अंत से 3" के विपरीत होगा।

पूरकता का सिद्धांत

दो तंतु नाइट्रोजनी क्षारों द्वारा एक अणु में इस तरह से जुड़े होते हैं कि एडेनिन का थाइमिन के साथ संबंध होता है, और गुआनिन - केवल साइटोसिन के साथ। एक स्ट्रैंड में क्रमिक न्यूक्लियोटाइड्स दूसरे को निर्धारित करते हैं। यह पत्राचार, जो प्रतिकृति या दोहराव के परिणामस्वरूप नए अणुओं की उपस्थिति को रेखांकित करता है, को पूरकता कहा जाने लगा है।

यह पता चला है कि एडेनिल न्यूक्लियोटाइड्स की संख्या थाइमिडिल की संख्या के बराबर है, और गनील न्यूक्लियोटाइड्स साइटिडिल की संख्या के बराबर हैं। यह पत्राचार "शार्गफ नियम" के रूप में जाना जाने लगा।

प्रतिकृति

स्व-प्रजनन की प्रक्रिया, एंजाइम के नियंत्रण में आगे बढ़ना, डीएनए की मुख्य संपत्ति है।

यह सब डीएनए पोलीमरेज़ एंजाइम की बदौलत हेलिक्स के खुलने के साथ शुरू होता है। हाइड्रोजन बांड के टूटने के बाद, एक बेटी श्रृंखला को एक और दूसरी किस्में में संश्लेषित किया जाता है, जिसके लिए सामग्री नाभिक में मौजूद मुक्त न्यूक्लियोटाइड होती है।

डीएनए का प्रत्येक स्ट्रैंड एक नए स्ट्रैंड का टेम्प्लेट है। नतीजतन, एक से दो बिल्कुल समान मूल अणु प्राप्त होते हैं। इस मामले में, एक धागा ठोस रूप से संश्लेषित होता है, और दूसरा पहले खंडित होता है, उसके बाद ही जुड़ता है।

डीएनए जीन

अणु न्यूक्लियोटाइड्स के बारे में सभी महत्वपूर्ण जानकारी रखता है, प्रोटीन में अमीनो एसिड का स्थान निर्धारित करता है। एक व्यक्ति और अन्य सभी जीवों का डीएनए इसके गुणों के बारे में जानकारी संग्रहीत करता है, जो उन्हें वंशजों तक पहुँचाता है।

इसका एक हिस्सा एक जीन है - न्यूक्लियोटाइड्स का एक समूह जो एक प्रोटीन के बारे में जानकारी को कूटबद्ध करता है। एक कोशिका के जीन की समग्रता उसके जीनोटाइप या जीनोम का निर्माण करती है।

जीन डीएनए के एक विशिष्ट खंड पर स्थित होते हैं। उनमें एक निश्चित संख्या में न्यूक्लियोटाइड होते हैं जो अनुक्रमिक संयोजन में व्यवस्थित होते हैं। इसका मतलब यह है कि जीन अणु में अपना स्थान नहीं बदल सकता है, और इसमें बहुत विशिष्ट संख्या में न्यूक्लियोटाइड होते हैं। उनका क्रम अनूठा है। उदाहरण के लिए, एक आदेश एड्रेनालाईन के लिए और दूसरा आदेश इंसुलिन के लिए उपयोग किया जाता है।

जीन के अलावा, गैर-कोडिंग क्रम डीएनए में स्थित होते हैं। वे जीन को विनियमित करते हैं, गुणसूत्रों की सहायता करते हैं, और जीन की शुरुआत और अंत को चिह्नित करते हैं। लेकिन आज उनमें से ज्यादातर की भूमिका अनजान बनी हुई है।

रीबोन्यूक्लीक एसिड

यह अणु कई तरह से डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड के समान है। हालांकि, यह डीएनए जितना बड़ा नहीं है। और आरएनए में चार प्रकार के पॉलीमेरिक न्यूक्लियोटाइड भी होते हैं। उनमें से तीन डीएनए के समान हैं, लेकिन थाइमिन के बजाय इसमें यूरैसिल (यू या वाई) शामिल है। इसके अलावा, आरएनए राइबोस नामक कार्बोहाइड्रेट से बना होता है। मुख्य अंतर यह है कि डीएनए में डबल हेलिक्स के विपरीत, इस अणु का हेलिक्स सिंगल है।

आरएनए कार्य करता है

राइबोन्यूक्लिक एसिड के कार्य तीन अलग-अलग प्रकार के आरएनए पर आधारित होते हैं।

सूचना आनुवंशिक जानकारी को डीएनए से नाभिक के साइटोप्लाज्म तक पहुंचाती है। इसे मैट्रिक्स भी कहते हैं। यह एंजाइम आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा नाभिक में संश्लेषित एक खुली श्रृंखला है। इस तथ्य के बावजूद कि अणु में इसका प्रतिशत बेहद कम है (कोशिका के तीन से पांच प्रतिशत से), इसका सबसे महत्वपूर्ण कार्य है - प्रोटीन के संश्लेषण के लिए एक मैट्रिक्स होना, डीएनए अणुओं से उनकी संरचना के बारे में सूचित करना। एक प्रोटीन एक विशिष्ट डीएनए द्वारा एन्कोड किया जाता है, इसलिए उनका संख्यात्मक मान बराबर होता है।

राइबोसोम में मुख्य रूप से साइटोप्लाज्मिक ग्रैन्यूल - राइबोसोम होते हैं। rRNAs नाभिक में संश्लेषित होते हैं। वे पूरे सेल का लगभग अस्सी प्रतिशत हिस्सा हैं। इस प्रजाति की एक जटिल संरचना है, जो पूरक भागों पर छोरों का निर्माण करती है, जो आणविक स्व-संगठन को एक जटिल शरीर में ले जाती है। उनमें से, प्रोकैरियोट्स में तीन प्रकार और यूकेरियोट्स में चार प्रकार होते हैं।

परिवहन एक "एडेप्टर" के रूप में कार्य करता है, उचित क्रम में पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के अमीनो एसिड को अस्तर करता है। औसतन, इसमें अस्सी न्यूक्लियोटाइड होते हैं। उनके सेल में, एक नियम के रूप में, लगभग पंद्रह प्रतिशत होता है। यह अमीनो एसिड को उस स्थान तक ले जाने के लिए डिज़ाइन किया गया है जहाँ प्रोटीन संश्लेषित होता है। एक कोशिका में बीस से साठ प्रकार के स्थानांतरण आरएनए होते हैं। अंतरिक्ष में इन सभी का एक समान संगठन है। वे एक संरचना प्राप्त करते हैं जिसे क्लोवर लीफ कहा जाता है।

आरएनए और डीएनए का महत्व

जब यह पता चला कि डीएनए क्या है, तो इसकी भूमिका इतनी स्पष्ट नहीं थी। आज भी, इस तथ्य के बावजूद कि बहुत अधिक जानकारी सामने आई है, कुछ प्रश्न अनुत्तरित हैं। और कुछ, शायद, अभी तक तैयार भी नहीं हुए हैं।

डीएनए और आरएनए का प्रसिद्ध जैविक महत्व यह है कि डीएनए वंशानुगत जानकारी प्रसारित करता है, और आरएनए प्रोटीन संश्लेषण में शामिल होता है और प्रोटीन संरचना को कूटबद्ध करता है।

हालाँकि, ऐसे संस्करण हैं कि यह अणु हमारे आध्यात्मिक जीवन से जुड़ा है। इस अर्थ में मानव डीएनए क्या है? इसमें उसके, उसके जीवन और आनुवंशिकता के बारे में सारी जानकारी शामिल है। तत्वमीमांसा मानते हैं कि पिछले जन्मों का अनुभव, डीएनए के पुनर्स्थापनात्मक कार्य और यहां तक ​​​​कि उच्च स्व - निर्माता, भगवान की ऊर्जा भी इसमें निहित है।

उनकी राय में, जंजीरों में आध्यात्मिक भाग सहित जीवन के सभी पहलुओं से संबंधित कोड होते हैं। लेकिन कुछ जानकारी, उदाहरण के लिए, किसी के शरीर की बहाली के बारे में, डीएनए के चारों ओर मौजूद बहुआयामी अंतरिक्ष के क्रिस्टल की संरचना में स्थित है। यह एक द्वादशफलक है और सभी जीवन शक्ति की स्मृति है।

इस तथ्य के कारण कि एक व्यक्ति आध्यात्मिक ज्ञान के साथ खुद को बोझ नहीं करता है, डीएनए में एक क्रिस्टलीय खोल के साथ सूचनाओं का आदान-प्रदान बहुत धीमा है। औसत व्यक्ति के लिए यह केवल पंद्रह प्रतिशत है।

यह माना जाता है कि यह विशेष रूप से किसी व्यक्ति के जीवन को छोटा करने और द्वैत के स्तर में गिरने के लिए किया गया था। इस प्रकार, एक व्यक्ति का कर्म ऋण बढ़ता है, और ग्रह पर कुछ संस्थाओं के लिए आवश्यक कंपन का स्तर बना रहता है।

प्रति न्यूक्लिक एसिडउच्च-बहुलक यौगिक शामिल हैं जो प्यूरीन और पाइरीमिडीन बेस, पेंटोस और फॉस्फोरिक एसिड में हाइड्रोलिसिस के दौरान विघटित होते हैं। न्यूक्लिक एसिड में कार्बन, हाइड्रोजन, फास्फोरस, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन होते हैं। न्यूक्लिक एसिड के दो वर्ग हैं: राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए)तथा 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 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। शार्गफ)।

डीएनए अणुदो पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं द्वारा गठित, एक दूसरे के चारों ओर सर्पिल रूप से मुड़े हुए और एक साथ एक काल्पनिक अक्ष के चारों ओर, अर्थात। एक डबल हेलिक्स है (अपवाद - कुछ डीएनए युक्त वायरस में सिंगल-स्ट्रैंडेड डीएनए होता है)। डीएनए डबल हेलिक्स का व्यास 2 एनएम है, आसन्न न्यूक्लियोटाइड्स के बीच की दूरी 0.34 एनएम है, और हेलिक्स के प्रति चक्कर में न्यूक्लियोटाइड्स के 10 जोड़े हैं। अणु की लंबाई कई सेंटीमीटर तक पहुंच सकती है। आणविक भार - दसियों और करोड़ों। मानव कोशिका केंद्रक में डीएनए की कुल लंबाई लगभग 2 मीटर है यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, डीएनए प्रोटीन के साथ जटिल बनाता है और इसमें एक विशिष्ट स्थानिक संरचना होती है।

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

डीएनए न्यूक्लियोटाइड के मोनोसैकराइड को डीऑक्सीराइबोज द्वारा दर्शाया गया है।

न्यूक्लियोटाइड का नाम इसी आधार के नाम से लिया गया है। न्यूक्लियोटाइड्स और नाइट्रोजनस बेस को बड़े अक्षरों द्वारा दर्शाया जाता है।

न्यूक्लियोटाइड संघनन प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप एक पॉली न्यूक्लियोटाइड श्रृंखला बनती है। इस मामले में, एक न्यूक्लियोटाइड के डीऑक्सीराइबोज अवशेषों के 3 "-कार्बन और दूसरे के फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों के बीच, फॉस्फोथर बंधन(मजबूत सहसंयोजक बंधों की श्रेणी के अंतर्गत आता है)। पॉली न्यूक्लियोटाइड श्रृंखला का एक छोर 5 "कार्बन (इसे 5" अंत कहा जाता है) के साथ समाप्त होता है, दूसरा 3 "कार्बन (3" अंत) के साथ समाप्त होता है।

न्यूक्लियोटाइड्स की एक श्रृंखला के विरुद्ध दूसरी श्रृंखला होती है। इन दो श्रृंखलाओं में न्यूक्लियोटाइड्स 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 गुआनिन के विपरीत स्थित होता है, एडेनिन और थाइमिन के बीच दो हाइड्रोजन बांड उत्पन्न होते हैं, तीन हाइड्रोजन गुआनिन और साइटोसिन के बीच बंधन। वह पैटर्न जिसके अनुसार डीएनए के विभिन्न स्ट्रैंड्स के न्यूक्लियोटाइड्स को सख्ती से व्यवस्थित किया जाता है (एडेनिन - थाइमिन, गुआनिन - साइटोसिन) और एक दूसरे के साथ चुनिंदा संयोजन को कहा जाता है पूरकता का सिद्धांत. यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि जे. वाटसन और एफ. क्रिक ने ई. शार्गफ के कार्यों को पढ़ने के बाद पूरकता के सिद्धांत को समझा। ई। शार्गफ ने विभिन्न जीवों के ऊतकों और अंगों के नमूनों की एक बड़ी संख्या का अध्ययन किया, पाया कि किसी भी डीएनए टुकड़े में गुआनिन अवशेषों की सामग्री हमेशा साइटोसिन की सामग्री से मेल खाती है, और एडेनिन से थाइमिन ( "चारगफ का नियम"), लेकिन वह इस तथ्य की व्याख्या नहीं कर सका।

संपूरकता के सिद्धांत से, यह इस प्रकार है कि एक श्रृंखला का न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम दूसरे के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को निर्धारित करता है।

डीएनए स्ट्रैंड्स एंटीपैरलल (विपरीत) हैं, यानी। विभिन्न श्रृंखलाओं के न्यूक्लियोटाइड विपरीत दिशाओं में स्थित होते हैं, और इसलिए, 3 "एक श्रृंखला के अंत के विपरीत दूसरे का 5" छोर होता है। डीएनए अणु की तुलना कभी-कभी सर्पिल सीढ़ी से की जाती है। इस सीढ़ी की "रेलिंग" चीनी-फॉस्फेट रीढ़ है (डीऑक्सीराइबोज और फॉस्फोरिक एसिड के वैकल्पिक अवशेष); "स्टेप्स" पूरक नाइट्रोजनस बेस हैं।

डीएनए का कार्य- वंशानुगत जानकारी का भंडारण और प्रसारण।

डीएनए की प्रतिकृति (पुनरावृत्ति)।

- स्व-दोहरीकरण की प्रक्रिया, डीएनए अणु की मुख्य संपत्ति। प्रतिकृति मैट्रिक्स संश्लेषण प्रतिक्रियाओं की श्रेणी से संबंधित है और इसमें एंजाइम शामिल हैं। एंजाइमों की कार्रवाई के तहत, डीएनए अणु खुल जाता है, और प्रत्येक स्ट्रैंड के चारों ओर एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है, एक नया स्ट्रैंड पूरकता और प्रतिपक्षवाद के सिद्धांतों के अनुसार पूरा होता है। इस प्रकार, प्रत्येक बेटी डीएनए में, एक किनारा मूल किनारा है, और दूसरा किनारा नव संश्लेषित है। इस प्रकार का संश्लेषण कहलाता 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 डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिओसाइड ट्राइफॉस्फेट को पॉली न्यूक्लियोटाइड श्रृंखला में शामिल किया जाता है, तो फॉस्फोरिक एसिड के दो टर्मिनल अवशेष अलग हो जाते हैं, और जारी ऊर्जा का उपयोग न्यूक्लियोटाइड्स के बीच फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड बनाने के लिए किया जाता है।

निम्नलिखित एंजाइम प्रतिकृति में शामिल हैं:

1. हेलीकाप्टर ("खोलें" डीएनए);
2. अस्थिर प्रोटीन;
3. डीएनए टोपोइज़ोमेरेज़ (कट डीएनए);
4. डीएनए पोलीमरेज़ (डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट का चयन करें और पूरक रूप से उन्हें डीएनए टेम्पलेट श्रृंखला से जोड़ दें);
5. आरएनए प्राइमेस (आरएनए प्राइमरों, प्राइमरों का निर्माण);
6. डीएनए लिगैस (डीएनए के टुकड़ों को एक साथ सिलना)।

हेलीकॉप्टरों की मदद से, कुछ क्षेत्रों में डीएनए को खोल दिया जाता है, एकल-फंसे हुए डीएनए क्षेत्र प्रोटीन को अस्थिर करके बंधे होते हैं, और प्रतिकृति कांटा. न्यूक्लियोटाइड्स के 10 जोड़े (हेलिक्स का एक मोड़) की विसंगति के साथ, डीएनए अणु को अपनी धुरी के चारों ओर एक पूर्ण क्रांति पूरी करनी चाहिए। इस रोटेशन को रोकने के लिए, डीएनए टोपोइज़ोमेरेज़ एक डीएनए स्ट्रैंड को काट देता है, जिससे यह दूसरे स्ट्रैंड के चारों ओर घूमने लगता है।

डीएनए पोलीमरेज़ केवल एक न्यूक्लियोटाइड को पिछले न्यूक्लियोटाइड के डीऑक्सीराइबोज़ के 3"-कार्बन से जोड़ सकता है, इसलिए यह एंजाइम टेम्पलेट डीएनए के साथ केवल एक दिशा में स्थानांतरित करने में सक्षम है: इस टेम्पलेट डीएनए के 3" छोर से 5" छोर तक चूंकि मातृ डीएनए में जंजीरें एंटीपैरल होती हैं, तो इसकी अलग-अलग जंजीरों पर बेटी पॉलीन्यूक्लियोटाइड जंजीरों का संयोजन अलग-अलग तरीकों से और विपरीत दिशाओं में होता है। 3 "-5" श्रृंखला पर, बेटी पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला का संश्लेषण बिना किसी रुकावट के आगे बढ़ता है; यह बेटी चेन कहलाएगी प्रमुख. श्रृंखला 5 "-3" पर - रुक-रुक कर, टुकड़ों में ( ओकाज़ाकी के टुकड़े), जो, डीएनए लिगैस द्वारा प्रतिकृति के पूरा होने के बाद, एक स्ट्रैंड में जुड़े हुए हैं; इस चाइल्ड चेन को कॉल किया जाएगा ठंड (पीछे रह रहे है).

डीएनए पोलीमरेज़ की एक विशेषता यह है कि यह अपना काम केवल इसी से शुरू कर सकता है "बीज" (भजन की पुस्तक). "बीजों" की भूमिका आरएनए प्राइमेज़ एंजाइम की भागीदारी के साथ गठित छोटे आरएनए अनुक्रमों द्वारा की 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।

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

प्रतिकृति कोशिका विभाजन से पहले होती है। डीएनए की इस क्षमता के लिए धन्यवाद, मातृ कोशिका से बेटी कोशिकाओं तक वंशानुगत जानकारी का स्थानांतरण किया जाता है।

मरम्मत ("मरम्मत")

क्षतिपूर्तिडीएनए के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को नुकसान की मरम्मत की प्रक्रिया है। यह सेल के विशेष एंजाइम सिस्टम द्वारा किया जाता है ( मरम्मत एंजाइम). डीएनए संरचना की मरम्मत की प्रक्रिया में निम्नलिखित चरणों को अलग किया जा सकता है: 1) डीएनए-रिपेयरिंग न्यूक्लीज क्षतिग्रस्त क्षेत्र को पहचानते हैं और हटाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप डीएनए श्रृंखला में अंतर होता है; 2) डीएनए पोलीमरेज़ दूसरे ("अच्छा") स्ट्रैंड से जानकारी कॉपी करके 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) फोटोरिपेरेशन, 2) एक्साइज या प्री-रेप्लिकेटिव रिपेयर, 3) पोस्ट-रेप्लिकेटिव रिपेयर।

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

आरएनए की संरचना और कार्य

एक बहुलक है जिसके मोनोमर्स हैं राइबोन्यूक्लियोटाइड्स. डीएनए के विपरीत, आरएनए दो से नहीं, बल्कि एक पॉली न्यूक्लियोटाइड श्रृंखला से बनता है (अपवाद - कुछ आरएनए युक्त वायरस में डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए होता है)। आरएनए न्यूक्लियोटाइड एक दूसरे के साथ हाइड्रोजन बंधन बनाने में सक्षम हैं। RNA शृंखलाएँ DNA शृंखलाओं की तुलना में बहुत छोटी होती हैं।

आरएनए मोनोमर - न्यूक्लियोटाइड (राइबोन्यूक्लियोटाइड)- तीन पदार्थों के अवशेष होते हैं: 1) एक नाइट्रोजनस बेस, 2) एक पांच-कार्बन मोनोसैकराइड (पेंटोज़) और 3) फॉस्फोरिक एसिड। आरएनए के नाइट्रोजनस बेस भी पाइरीमिडाइन और प्यूरीन के वर्ग से संबंधित हैं।

आरएनए के पाइरीमिडीन बेस यूरैसिल, साइटोसिन हैं, और प्यूरीन बेस एडेनिन और गुआनिन हैं। आरएनए न्यूक्लियोटाइड मोनोसैकराइड को राइबोज द्वारा दर्शाया गया है।

का आवंटन तीन प्रकार के आरएनए: 1) सूचना के(मैट्रिक्स) आरएनए - एमआरएनए (एमआरएनए), 2) यातायातआरएनए - टीआरएनए, 3) राइबोसोमलआरएनए - आरआरएनए।

सभी प्रकार के आरएनए अशाखित पॉलीन्यूक्लियोटाइड होते हैं, एक विशिष्ट स्थानिक रचना होती है और प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं। सभी प्रकार के आरएनए की संरचना की जानकारी डीएनए में संग्रहित होती है। डीएनए टेम्प्लेट पर आरएनए संश्लेषण की प्रक्रिया को ट्रांसक्रिप्शन कहा जाता है।

स्थानांतरण आरएनएआमतौर पर 76 (75 से 95 तक) न्यूक्लियोटाइड होते हैं; आणविक भार - 25,000-30,000 टीआरएनए का हिस्सा सेल में कुल आरएनए सामग्री का लगभग 10% है। टीआरएनए कार्य: 1) राइबोसोम में प्रोटीन संश्लेषण के स्थान पर अमीनो एसिड का परिवहन, 2) ट्रांसलेशनल मध्यस्थ। कोशिका में लगभग 40 प्रकार के tRNA पाए जाते हैं, उनमें से प्रत्येक में केवल इसके लिए एक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम विशेषता होती है। हालाँकि, सभी tRNA में कई इंट्रामोल्युलर पूरक क्षेत्र होते हैं, जिसके कारण tRNA एक ऐसी रचना प्राप्त करते हैं जो आकार में तिपतिया घास के पत्ते के समान होती है। किसी भी tRNA में राइबोसोम (1), एक एंटीकोडोन लूप (2), एंजाइम (3), एक स्वीकर्ता स्टेम (4) और एक एंटीकोडॉन (5) के संपर्क के लिए एक लूप होता है। अमीनो एसिड ग्राही तने के 3' सिरे से जुड़ा होता है। anticodon- तीन न्यूक्लियोटाइड्स जो mRNA कोडन को "पहचानते" हैं। इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि एक विशेष टीआरएनए अपने एंटिकोडन के अनुरूप कड़ाई से परिभाषित अमीनो एसिड को ट्रांसपोर्ट कर सकता है। एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस एंजाइम के गुणों के कारण अमीनो एसिड और टीआरएनए के कनेक्शन की विशिष्टता हासिल की जाती है।

राइबोसोमल आरएनए 3000-5000 न्यूक्लियोटाइड होते हैं; आणविक भार - 1,000,000-1,500,000 आरआरएनए सेल में कुल आरएनए सामग्री का 80-85% हिस्सा है। राइबोसोमल प्रोटीन के संयोजन में, आरआरएनए राइबोसोम - ऑर्गेनेल बनाता है जो प्रोटीन संश्लेषण करता है। यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, आरआरएनए संश्लेषण न्यूक्लियोलस में होता है। आरआरएनए कार्य करता है: 1) राइबोसोम का एक आवश्यक संरचनात्मक घटक और, इस प्रकार, राइबोसोम के कामकाज को सुनिश्चित करना; 2) राइबोसोम और टीआरएनए की बातचीत सुनिश्चित करना; 3) राइबोसोम और mRNA सर्जक कोडन का प्रारंभिक बंधन और रीडिंग फ्रेम का निर्धारण, 4) राइबोसोम के सक्रिय केंद्र का निर्माण।

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

एटीपी की संरचना और कार्य

एडेनोसाइन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड (एटीपी)जीवित कोशिकाओं में ऊर्जा का एक सार्वभौमिक स्रोत और मुख्य संचायक है। एटीपी सभी पौधों और पशु कोशिकाओं में पाया जाता है। एटीपी की मात्रा औसत 0.04% (कोशिका के कच्चे द्रव्यमान का), 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 मोनोसेकेराइड (राइबोस), 3) तीन फॉस्फोरिक एसिड। चूंकि एटीपी में एक नहीं, बल्कि फॉस्फोरिक एसिड के तीन अवशेष होते हैं, यह राइबोन्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट से संबंधित होता है।

कोशिकाओं में होने वाले अधिकांश प्रकार के कार्यों के लिए एटीपी हाइड्रोलिसिस की ऊर्जा का उपयोग किया जाता है। उसी समय, जब फॉस्फोरिक एसिड के टर्मिनल अवशेषों को साफ किया जाता है, तो एटीपी को एडीपी (एडेनोसिन डिपोस्फोरिक एसिड) में बदल दिया जाता है, जब दूसरा फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों को साफ किया जाता है, तो यह एएमपी (एडेनोसिन मोनोफॉस्फोरिक एसिड) बन जाता है। टर्मिनल और फॉस्फोरिक एसिड के दूसरे अवशेष दोनों के उन्मूलन के दौरान मुक्त ऊर्जा की उपज 30.6 kJ प्रत्येक है। तीसरे फॉस्फेट समूह का विखंडन केवल 13.8 kJ की रिहाई के साथ होता है। टर्मिनल और फॉस्फोरिक एसिड के दूसरे, दूसरे और पहले अवशेषों के बीच के बंधन को मैक्रोर्जिक (उच्च-ऊर्जा) कहा जाता है।

एटीपी भंडार की लगातार भरपाई की जाती है। सभी जीवों की कोशिकाओं में, एटीपी संश्लेषण फास्फारिलीकरण की प्रक्रिया में होता है, अर्थात। एडीपी में फॉस्फोरिक अम्ल मिलाना। श्वसन (माइटोकॉन्ड्रिया), ग्लाइकोलाइसिस (साइटोप्लाज्म), प्रकाश संश्लेषण (क्लोरोप्लास्ट) के दौरान विभिन्न तीव्रता के साथ फॉस्फोराइलेशन होता है।

एटीपी ऊर्जा की रिहाई और संचय के साथ होने वाली प्रक्रियाओं और ऊर्जा की आवश्यकता 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।

के लिए जाओ व्याख्यान संख्या 3"प्रोटीन की संरचना और कार्य। एंजाइम»

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

हमारे शरीर की किसी भी कोशिका में लाखों जैव रासायनिक क्रियाएं होती हैं। वे विभिन्न प्रकार के एंजाइमों द्वारा उत्प्रेरित होते हैं जिन्हें अक्सर ऊर्जा की आवश्यकता होती है। सेल इसे कहां ले जाती है? इस प्रश्न का उत्तर दिया जा सकता है यदि हम एटीपी अणु की संरचना पर विचार करें - ऊर्जा के मुख्य स्रोतों में से एक।

एटीपी ऊर्जा का एक सार्वभौमिक स्रोत है

एटीपी एडीनोसिन ट्राइफॉस्फेट, या एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट के लिए खड़ा है। पदार्थ किसी भी कोशिका में ऊर्जा के दो सबसे महत्वपूर्ण स्रोतों में से एक है। एटीपी की संरचना और जैविक भूमिका निकट से संबंधित हैं। अधिकांश जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएं किसी पदार्थ के अणुओं की भागीदारी के साथ ही हो सकती हैं, विशेष रूप से यह लागू होता है। हालांकि, एटीपी शायद ही कभी सीधे प्रतिक्रिया में शामिल होता है: किसी भी प्रक्रिया को होने के लिए, ऊर्जा की आवश्यकता होती है जो एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट में सटीक रूप से निहित होती है।

पदार्थ के अणुओं की संरचना ऐसी होती है कि फॉस्फेट समूहों के बीच बनने वाले बंधनों में भारी मात्रा में ऊर्जा होती है। इसलिए, ऐसे बॉन्ड को मैक्रोर्जिक, या मैक्रोएनर्जेटिक (मैक्रो = कई, बड़ी संख्या) भी कहा जाता है। यह शब्द सबसे पहले वैज्ञानिक एफ लिपमैन द्वारा पेश किया गया था, और उन्होंने उन्हें नामित करने के लिए आइकन ̴ का उपयोग करने का भी सुझाव दिया था।

सेल के लिए एडेनोसाइन ट्राइफॉस्फेट के निरंतर स्तर को बनाए रखना बहुत महत्वपूर्ण है। यह मांसपेशियों की कोशिकाओं और तंत्रिका तंतुओं के लिए विशेष रूप से सच है, क्योंकि वे सबसे अधिक ऊर्जा-निर्भर हैं और उन्हें अपने कार्यों को करने के लिए एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट की उच्च सामग्री की आवश्यकता होती है।

एटीपी अणु की संरचना

एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट तीन तत्वों से बना है: राइबोज, एडेनिन और

राइबोज़- एक कार्बोहाइड्रेट जो पेंटोस के समूह से संबंधित है। इसका मतलब है कि राइबोज में 5 कार्बन परमाणु होते हैं, जो एक चक्र में बंद होते हैं। रिबोस पहले कार्बन परमाणु पर β-N-ग्लाइकोसिडिक बंधन द्वारा एडेनिन से जुड़ा हुआ है। साथ ही, 5वें कार्बन परमाणु पर फॉस्फोरिक एसिड के अवशेष पेंटोज से जुड़े होते हैं।

एडेनिन एक नाइट्रोजनस बेस है।राइबोज से किस नाइट्रोजनस बेस से जुड़ा है, इसके आधार पर GTP (ग्वानोसिन ट्राइफॉस्फेट), TTP (थाइमिडीन ट्राइफॉस्फेट), CTP (साइटिडिन ट्राइफॉस्फेट) और UTP (यूरिडीन ट्राइफॉस्फेट) भी अलग-थलग हैं। ये सभी पदार्थ एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट की संरचना में समान हैं और लगभग समान कार्य करते हैं, लेकिन ये कोशिका में बहुत कम आम हैं।

फॉस्फोरिक एसिड के अवशेष. एक राइबोज से अधिकतम तीन फॉस्फोरिक एसिड के अवशेष जोड़े जा सकते हैं। यदि उनमें से दो या केवल एक हैं, तो क्रमशः पदार्थ को एडीपी (डाइफॉस्फेट) या एएमपी (मोनोफॉस्फेट) कहा जाता है। यह फॉस्फोरस अवशेषों के बीच है कि मैक्रोएनेरगेटिक बांड समाप्त हो जाते हैं, जिसके टूटने के बाद 40 से 60 kJ ऊर्जा निकलती है। यदि दो बंधन टूट जाते हैं, तो 80, कम अक्सर - 120 kJ ऊर्जा जारी होती है। जब रिबोस और फॉस्फोरस अवशेष के बीच का बंधन टूट जाता है, तो केवल 13.8 kJ जारी होता है, इसलिए, ट्राइफॉस्फेट अणु (P̴ P̴ P) में केवल दो उच्च-ऊर्जा बंधन होते हैं, और ADP अणु (P̴) में एक पी)।

एटीपी की संरचनात्मक विशेषताएं क्या हैं। इस तथ्य के कारण कि फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों के बीच एक मैक्रोएनर्जेटिक बॉन्ड बनता है, एटीपी की संरचना और कार्य आपस में जुड़े होते हैं।

एटीपी की संरचना और अणु की जैविक भूमिका। एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट के अतिरिक्त कार्य

ऊर्जा के अलावा, एटीपी सेल में कई अन्य कार्य कर सकता है। अन्य न्यूक्लियोटाइड ट्राइफॉस्फेट के साथ, ट्राइफॉस्फेट न्यूक्लिक एसिड के निर्माण में शामिल होता है। इस मामले में, एटीपी, जीटीपी, टीटीपी, सीटीपी और यूटीपी नाइट्रोजनस बेस के आपूर्तिकर्ता हैं। इस संपत्ति का उपयोग प्रक्रियाओं और प्रतिलेखन में किया जाता है।

आयन चैनलों के संचालन के लिए एटीपी की भी आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, Na-K चैनल सेल से सोडियम के 3 अणुओं को पंप करता है और पोटेशियम के 2 अणुओं को सेल में पंप करता है। झिल्ली की बाहरी सतह पर सकारात्मक आवेश बनाए रखने के लिए इस तरह के आयन करंट की आवश्यकता होती है, और केवल एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट की मदद से ही चैनल कार्य कर सकता है। प्रोटॉन और कैल्शियम चैनलों पर भी यही बात लागू होती है।

एटीपी दूसरे संदेशवाहक सीएएमपी (साइक्लिक एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट) का अग्रदूत है - सीएएमपी न केवल कोशिका झिल्ली रिसेप्टर्स द्वारा प्राप्त सिग्नल को प्रसारित करता है, बल्कि एक एलोस्टेरिक प्रभावकारक भी है। Allosteric effectors ऐसे पदार्थ हैं जो एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाओं को तेज या धीमा करते हैं। तो, चक्रीय एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट एक एंजाइम के संश्लेषण को रोकता है जो जीवाणु कोशिकाओं में लैक्टोज के टूटने को उत्प्रेरित करता है।

एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट अणु स्वयं भी एक एलोस्टेरिक प्रभावकारक हो सकता है। इसके अलावा, ऐसी प्रक्रियाओं में, एडीपी एटीपी प्रतिपक्षी के रूप में कार्य करता है: यदि ट्राइफॉस्फेट प्रतिक्रिया को तेज करता है, तो डिफॉस्फेट धीमा हो जाता है, और इसके विपरीत। ये एटीपी के कार्य और संरचना हैं।

सेल में एटीपी कैसे बनता है

ATP के कार्य और संरचना ऐसी होती है कि पदार्थ के अणु शीघ्रता से उपयोग में आ जाते हैं और नष्ट हो जाते हैं। इसलिए, सेल में ऊर्जा के निर्माण में ट्राइफॉस्फेट का संश्लेषण एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है।

एडेनोसाइन ट्राइफॉस्फेट को संश्लेषित करने के तीन सबसे महत्वपूर्ण तरीके हैं:

1. सब्सट्रेट फास्फारिलीकरण।

2. ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण।

3. फोटोफॉस्फोराइलेशन।

सब्सट्रेट फास्फारिलीकरण सेल के साइटोप्लाज्म में होने वाली कई प्रतिक्रियाओं पर आधारित है। इन प्रतिक्रियाओं को ग्लाइकोलाइसिस कहा जाता है - अवायवीय चरण। 1 ग्लाइकोलाइसिस चक्र के परिणामस्वरूप, 1 ग्लूकोज अणु से दो अणु संश्लेषित होते हैं, जो आगे ऊर्जा उत्पादन के लिए उपयोग किए जाते हैं, और दो एटीपी भी संश्लेषित होते हैं।

• C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2Fn --> 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP + 4H।

कोशिका श्वसन

ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण झिल्ली के इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के साथ इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण द्वारा एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट का निर्माण होता है। इस स्थानांतरण के परिणामस्वरूप, झिल्ली के एक तरफ एक प्रोटॉन ढाल बनता है, और एटीपी सिंथेज़ के प्रोटीन अभिन्न सेट की मदद से अणुओं का निर्माण होता है। प्रक्रिया माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली पर होती है।

माइटोकॉन्ड्रिया में ग्लाइकोलाइसिस और ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण के चरणों का क्रम श्वसन नामक समग्र प्रक्रिया को बनाता है। एक पूर्ण चक्र के बाद, कोशिका में 1 ग्लूकोज अणु से 36 एटीपी अणु बनते हैं।

Photophosphorylation

फोटोफॉस्फोराइलेशन की प्रक्रिया केवल एक अंतर के साथ एक ही ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण है: प्रकाश की क्रिया के तहत कोशिका के क्लोरोप्लास्ट में फोटोफॉस्फोराइलेशन प्रतिक्रियाएं होती हैं। प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश चरण के दौरान एटीपी का उत्पादन होता है, जो हरे पौधों, शैवाल और कुछ जीवाणुओं में मुख्य ऊर्जा उत्पादन प्रक्रिया है।

प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में, इलेक्ट्रॉन एक ही इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला से गुजरते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक प्रोटॉन ढाल का निर्माण होता है। झिल्ली के एक तरफ प्रोटॉन की एकाग्रता एटीपी संश्लेषण का स्रोत है। अणुओं का संयोजन एंजाइम एटीपी सिंथेज़ द्वारा किया जाता है।

औसत सेल में कुल द्रव्यमान का 0.04% एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट होता है। हालांकि, उच्चतम मूल्य मांसपेशियों की कोशिकाओं में मनाया जाता है: 0.2-0.5%।

एक कोशिका में लगभग 1 अरब एटीपी अणु होते हैं।

प्रत्येक अणु 1 मिनट से अधिक नहीं रहता है।

एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट का एक अणु दिन में 2000-3000 बार नवीनीकृत होता है।

कुल मिलाकर, मानव शरीर प्रति दिन 40 किलोग्राम एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट का संश्लेषण करता है, और हर समय एटीपी की आपूर्ति 250 ग्राम होती है।

निष्कर्ष

एटीपी की संरचना और इसके अणुओं की जैविक भूमिका निकट से संबंधित हैं। पदार्थ जीवन प्रक्रियाओं में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, क्योंकि फॉस्फेट अवशेषों के बीच मैक्रोर्जिक बॉन्ड में भारी मात्रा में ऊर्जा होती है। एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट सेल में कई कार्य करता है, और इसलिए पदार्थ की निरंतर एकाग्रता बनाए रखना महत्वपूर्ण है। क्षय और संश्लेषण उच्च गति से आगे बढ़ते हैं, क्योंकि जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं में बांड की ऊर्जा का लगातार उपयोग किया जाता है। यह शरीर के किसी भी कोशिका का एक अनिवार्य पदार्थ है। एटीपी की संरचना के बारे में शायद यही कहा जा सकता है।

कोशिका की रासायनिक संरचना
विषय:
"न्यूक्लिक एसिड: डीएनए
आरएनए। एटीपी"
कार्य:
न्यूक्लिक अम्लों का वर्णन कीजिए
एनके के प्रकार, सेल में उनका स्थानीयकरण, संरचना,
कार्य करता है।
संरचना और कार्यों के बारे में ज्ञान बनाने के लिए
एटीपी।

न्यूक्लिक एसिड (एनए)
न्यूक्लिक अम्ल होते हैं
उच्च बहुलक यौगिक
जो हाइड्रोलिसिस पर प्यूरीन बनाता है और
पाइरीमिडीन बेस, पेन्टोज़ और
फॉस्फोरिक एसिड। न्यूक्लिक
एसिड में C, H, O, P और N होते हैं।
न्यूक्लिक एसिड के दो वर्ग हैं
एसिड: राइबोन्यूक्लिक एसिड
(आरएनए) चीनी रिबोस युक्त
(С5Н10О5) और डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक
एसिड (डीएनए) युक्त चीनी
डीऑक्सीराइबोज (C5H10O4)।
जीवित जीवों के लिए न्यूक्लिक एसिड का महत्व निहित है
वंशानुगत के भंडारण, कार्यान्वयन और हस्तांतरण को सुनिश्चित करना
जानकारी।
डीएनए नाभिक, माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट में निहित है - वे स्टोर करते हैं
आनुवंशिक जानकारी। आरएनए साइटोप्लाज्म में भी पाया जाता है और
प्रोटीन संश्लेषण के लिए जिम्मेदार।

न्यूक्लिक एसिड (एनए)
डीएनए अणु पॉलिमर हैं
जिनके मोनोमर्स हैं
डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड्स से बना है
बचा हुआ:
1. फॉस्फोरिक एसिड;
2. डीऑक्सीराइबोज;
3. नाइट्रोजनी क्षार (प्यूरीन -
एडेनिन, गुआनिन या पाइरीमिडीन -
थाइमिन, साइटोसिन)।
3 डी स्थानिक मॉडल
डबल के रूप में डीएनए अणु की संरचना
सर्पिल 1953 में प्रस्तावित किया गया था।
अमेरिकी जीवविज्ञानी जे वाटसन और
अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी एफ क्रिक। उनके लिए
शोध के लिए उन्हें सम्मानित किया गया
नोबेल पुरुस्कार।

न्यूक्लिक एसिड (एनए)
व्यवहार में, जे. वाटसन और एफ. क्रिक ने जीन की रासायनिक संरचना का खुलासा किया।
डीएनए वंशानुगत भंडारण, कार्यान्वयन और संचरण प्रदान करता है
जानकारी।

न्यूक्लिक एसिड (एनए)
ई। शार्गफ, विशाल की जांच
ऊतक के नमूनों की संख्या और
विभिन्न जीवों के अंग
निम्नलिखित का खुलासा किया
नियमितता:
डीएनए के किसी भी टुकड़े में
गुआनिन अवशेषों की सामग्री
हमेशा सटीक मेल खाता है
साइटोसिन और एडेनिन की सामग्री
- थाइमिन।
यह स्थिति कहलाती है
"चारगफ नियम":
ए + जी
ए = टी; जी = सी
या ---=1
सी + टी

न्यूक्लिक एसिड (एनए)
जे.वाटसन और एफ.क्रिक
इस नियम का प्रयोग करें
अणु का मॉडल बनाते समय
डीएनए। डीएनए है
दोहरी कुंडली। उसका अणु
दो द्वारा गठित
पॉली न्यूक्लियोटाइड चेन,
सर्पिल रूप से मुड़ा हुआ
एक दोस्त के आसपास, और एक साथ
काल्पनिक अक्ष।
डीएनए डबल हेलिक्स व्यास - 2
एनएम, सामान्य हेलिक्स की पिच, जिसके द्वारा
न्यूक्लियोटाइड्स के 10 जोड़े होते हैं -
3.4 एनएम। अणु की लंबाई - तक
कुछ सेंटीमीटर।
आणविक भार है
दसियों और करोड़ों। महत्वपूर्ण या मुख्य स्थान पर
मानव कोशिकाओं की कुल डीएनए लंबाई
लगभग 1 - 2 मी।

न्यूक्लिक एसिड (एनए)
नाइट्रोजनी क्षारों की चक्रीय संरचना होती है।
जिसमें कार्बन परमाणुओं के साथ अन्य तत्वों के परमाणु शामिल हैं,
विशेष रूप से नाइट्रोजन। इन यौगिकों में नाइट्रोजन परमाणुओं की उपस्थिति के लिए
उन्हें नाइट्रोजनीस कहा जाता था, और चूंकि उनके पास है
क्षारीय गुण - आधार। नाइट्रोजनी क्षार
न्यूक्लिक एसिड पाइरीमिडाइन और प्यूरीन की कक्षाओं से संबंधित हैं।

डीएनए के लक्षण
संघनन प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप
नाइट्रोजनस बेस और डीऑक्सीराइबोज
एक न्यूक्लियोसाइड बनता है।
के बीच संघनन प्रतिक्रिया में
न्यूक्लियोसाइड और फॉस्फोरिक एसिड
एक न्यूक्लियोटाइड बनता है।
न्यूक्लियोटाइड्स के नाम से भिन्न हैं
संबंधित आधारों के नाम।
इन दोनों को आमतौर पर कहा जाता है
बड़े अक्षरों में (ए, टी, जी, सी):
एडेनिन - एडेनिल; ग्वानिन -
गनील; साइटोसिन - साइटिडिल;
थाइमिन - थाइमिडिल न्यूक्लियोटाइड्स।

डीएनए के लक्षण
न्यूक्लियोटाइड्स का एक किनारा
परिणामस्वरूप गठित
संघनन प्रतिक्रियाएँ
न्यूक्लियोटाइड्स।
इस मामले में, 3 "-कार्बन के बीच
एक चीनी अवशेष
न्यूक्लियोटाइड और अवशेष
दूसरे का फॉस्फोरिक एसिड
एक फॉस्फोडिएस्टर होता है
कनेक्शन।
नतीजतन,
शाखारहित
पॉली न्यूक्लियोटाइड जंजीरों। एक
एक पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला का अंत
5 "-कार्बन के साथ समाप्त होता है (इसकी
5" छोर कहा जाता है), दूसरे को 3" कार्बन (3" अंत) कहा जाता है।

10.

डीएनए के लक्षण

11.

डीएनए के लक्षण
न्यूक्लियोटाइड्स के एक स्ट्रैंड के खिलाफ
दूसरा सर्किट स्थित है।
एक डीएनए अणु में पॉलीन्यूक्लियोटाइड चेन
एक दूसरे के करीब रखा
हाइड्रोजन के बनने के कारण
नाइट्रोजनी क्षारों के बीच बंध
एक दूसरे पर स्थित न्यूक्लियोटाइड
एक दोस्त के खिलाफ।
यह जोड़े के पूरक बातचीत के सिद्धांत पर आधारित है
आधार: एडेनिन के खिलाफ - दूसरी श्रृंखला पर थाइमिन, और ग्वानिन के खिलाफ, साइटोसिन दूसरे पर, यानी एडेनिन थाइमिन और बीच का पूरक है
उनके पास दो हाइड्रोजन बांड हैं, और गुआनिन - साइटोसिन (तीन हाइड्रोजन
सम्बन्ध)।
पूरकता न्यूक्लियोटाइड्स की क्षमता को संदर्भित करती है
एक दूसरे के साथ चयनात्मक संबंध।

12.

डीएनए के लक्षण

13.

डीएनए के लक्षण
डीएनए स्ट्रैंड एंटीपैरल हैं
(विपरीत), यानी खिलाफ
एक श्रृंखला का 3" छोर दूसरे का 5" छोर है।
अणु की परिधि का सामना करना पड़ रहा है
शुगर फास्फेट बैकबोन। अंदर
अणु उत्क्रमित नाइट्रोजनी होते हैं
मैदान।
अद्वितीय गुणों में से एक
डीएनए अणु इसका है
नकल करने की क्षमता है
स्व-दोहरीकरण - प्रजनन
मूल अणु की सटीक प्रतियां।

14.

15.

डी एन ए की नकल
इस क्षमता के लिए धन्यवाद
डीएनए अणु बाहर किए जाते हैं
वंशानुगत संचरण
मातृ कोशिका से जानकारी
विभाजन के दौरान बच्चा
एक अणु के स्व-दोगुने होने की प्रक्रिया
डीएनए को प्रतिकृति कहा जाता है।
प्रतिकृति एक जटिल प्रक्रिया है
एंजाइमी
(डीएनए पोलीमरेज़ और अन्य) और
डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट।
प्रतिरूप किया जाता है
एक अर्ध-रूढ़िवादी तरीके से, फिर
डीएनए के हर कतरा में फैला हुआ है
सिद्धांत के अनुसार मैट्रिक्स की भूमिका
पूरकता पूरी की जा रही है
नई श्रृंखला। इस प्रकार, में
प्रति बेटी डीएनए में एक किनारा
मातृ है, और दूसरा -
नव संश्लेषित।

16.

डी एन ए की नकल
मातृ डीएनए स्ट्रैंड में
प्रतिसमांतर हैं। डीएनए पोलीमरेज़ सक्षम हैं
एक में ले जाएँ
दिशा - 3"अंत से 5"अंत तक, भवन
चाइल्ड चेन
विरोधी समानांतर - 5 "से
3"-अंत।
तो डीएनए पोलीमरेज़
लगातार
की ओर जाता है
दिशा 3"→5"
एक श्रृंखला, संश्लेषण
बच्चा। यह जंजीर
नेता को बुलाया।

17.

डी एन ए की नकल
अन्य डीएनए पोलीमरेज़
दूसरे सर्किट के साथ चल रहा है
विपरीत पक्ष (भी
दिशा 3"→5"),
दूसरे बच्चे का संश्लेषण
श्रृंखला के टुकड़े (उनके
कॉल टुकड़े
ओकाज़ाकी), जिसके बाद
प्रतिकृति का पूरा होना
लिगैस द्वारा एकल में जुड़ा हुआ है
जंजीर। इस सर्किट को कहा जाता है
पीछे रह रहे है।
तो चेन 3"-5" पर
प्रतिकृति जारी है
और श्रृंखला 5 "-3" पर - रुक-रुक कर।

18.

19. आरएनए की विशेषता

आरएनए अणु बहुलक होते हैं
जिनके मोनोमर्स हैं
राइबोन्यूक्लियोटाइड्स द्वारा गठित: अवशेष
पांच-कार्बन चीनी - राइबोस; शेष
नाइट्रोजनी क्षारों में से एक: प्यूरीन -
एडेनिन, गुआनिन; पाइरीमिडीन - यूरैसिल,
साइटोसिन; फॉस्फोरिक एसिड अवशेष।

20. आरएनए के लक्षण

आरएनए अणु है
असंबद्ध पॉलीन्यूक्लियोटाइड कि
एक प्राथमिक संरचना हो सकती है -
न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम, माध्यमिक
- संगम के कारण फंदे का बनना
पूरक न्यूक्लियोटाइड्स, या
तृतीयक संरचना - शिक्षा
कॉम्पैक्ट संरचना के कारण
सर्पिल वर्गों की बातचीत
माध्यमिक संरचना।

21.

आरएनए लक्षण वर्णन
चीनी के साथ नाइट्रोजनस बेस की संक्षेपण प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप
संक्षेपण प्रतिक्रिया के दौरान राइबोस राइबोन्यूक्लियोसाइड बनाता है
फॉस्फोरिक एसिड के साथ न्यूक्लियोसाइड राइबोन्यूक्लियोटाइड बनाता है।
न्यूक्लियोटाइड्स के नाम: प्यूरीन (बाइसिकल) - एडेनिल,
गुआनाइल, पाइरीमिडीन - यूरिडाइल और साइटिडिल।

22. आरएनए के लक्षण

23.

आरएनए लक्षण वर्णन
प्रतिक्रिया में आरएनए न्यूक्लियोटाइड्स
संघनन रूप
एस्टर बांड, इसलिए
पॉलीन्यूक्लियोटाइड बनता है
जंजीर।

24. आरएनए के लक्षण

डीएनए के विपरीत, एक आरएनए अणु आमतौर पर होता है
दो से नहीं, बल्कि एक से बनता है
पॉली न्यूक्लियोटाइड श्रृंखला। हालाँकि, उसे
न्यूक्लियोटाइड्स भी बना सकते हैं
हाइड्रोजन एक दूसरे के साथ बंधते हैं, लेकिन
इंट्रा-, इंटर-स्ट्रैंड जंक्शन नहीं
पूरक न्यूक्लियोटाइड्स। आरएनए जंजीरें
डीएनए स्ट्रैंड से बहुत छोटा है।
आरएनए अणु की संरचना के बारे में जानकारी
डीएनए अणुओं में एम्बेडेड। अणुओं का संश्लेषण
भागीदारी के साथ डीएनए टेम्पलेट पर आरएनए होता है
आरएनए पोलीमरेज़ एंजाइम और कहा जाता है
प्रतिलेखन। यदि डीएनए सामग्री में
सेल अपेक्षाकृत स्थिर है, तब
आरएनए सामग्री में बहुत उतार-चढ़ाव होता है।
कोशिकाओं में आरएनए की सबसे बड़ी मात्रा
प्रोटीन संश्लेषण के दौरान देखा गया।

25.

आरएनए लक्षण वर्णन

26. आरएनए के लक्षण

किसी में आरएनए की सामग्री
कोशिकाओं की तुलना में 5-10 गुना अधिक है
डीएनए सामग्री। मौजूद
तीन मुख्य वर्ग
राइबोन्यूक्लिक एसिड:
सूचना
(मैट्रिक्स) आरएनए - एमआरएनए (5%);
ट्रांसफर आरएनए - टीआरएनए
(10%);
राइबोसोमल आरएनए - आरआरएनए
(85%).
सभी प्रकार के आरएनए प्रदान करते हैं
प्रोटीन जैवसंश्लेषण।

27. आरएनए के लक्षण

मैसेंजर आरएनए।
सबसे विविध
आकार और स्थिरता
कक्षा। वे सभी हैं
आनुवंशिकता के वाहक
कर्नेल से जानकारी
साइटोप्लाज्म। वे सेवा करते हैं
संश्लेषण के लिए मैट्रिक्स
प्रोटीन अणु, क्योंकि
अमीनो एसिड निर्धारित करें
परिणाम को
प्राथमिक संरचना
प्रोटीन अणु।
mRNA तक खाते हैं
कुल सामग्री का 5%
आरएनए प्रति सेल, लगभग 30,000
न्यूक्लियोटाइड्स।

28. आरएनए के लक्षण

स्थानांतरण आरएनए
स्थानांतरण आरएनए अणु होते हैं
आमतौर पर 76-85 न्यूक्लियोटाइड और होते हैं
तृतीयक संरचना, टीआरएनए के प्रति शेयर
कुल सामग्री का 10% तक खाता है
सेल में आरएनए।
कार्य: वे एमिनो एसिड वितरित करते हैं
राइबोसोम में प्रोटीन संश्लेषण का स्थान।
सेल में 30 से अधिक प्रकार के tRNA होते हैं।
प्रत्येक प्रकार के tRNA में केवल एक विशेषता होती है
इसके लिए न्यूक्लियोटाइड्स का क्रम।
हालाँकि, सभी अणुओं में कई होते हैं
इंट्रामोल्युलर पूरक
भूखंड, जिसकी उपस्थिति के लिए धन्यवाद
tRNA की तृतीयक संरचना होती है,
तिपतिया घास के पत्ते के आकार का।

29. आरएनए के लक्षण

30. आरएनए के लक्षण

राइबोसोमल आरएनए।
राइबोसोमल आरएनए के लिए
(आरआरएनए) का 80-85% हिस्सा है
में कुल आरएनए सामग्री
सेल, 3,000 - 5,000 से मिलकर बनता है
न्यूक्लियोटाइड्स।
साइटोप्लाज्मिक राइबोसोम
4 अलग-अलग अणु होते हैं
आरएनए। छोटी उपइकाई में एक
अणु, बड़े में - तीन
आरएनए अणु। राइबोसोम में
लगभग 100 प्रोटीन अणु।

31.

एटीपी विशेषता
एडेनोसाइन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड (एटीपी) - सार्वभौमिक वाहक
और जीवित कोशिकाओं में मुख्य ऊर्जा संचायक। एटीपी पाया जाता है
सभी पौधे और पशु कोशिकाएं। एटीपी की मात्रा में उतार-चढ़ाव होता है
औसत 0.04% (सेल के गीले वजन पर) है।

32.

एटीपी विशेषता
एक सेल में, एक मिनट के भीतर एक एटीपी अणु का सेवन किया जाता है
उसकी शिक्षा। एक व्यक्ति के शरीर के वजन के बराबर एटीपी की मात्रा होती है,
हर 24 घंटे में बनता और नष्ट होता है।

33.

एटीपी विशेषता
एटीपी अवशेषों से बना एक न्यूक्लियोटाइड है
नाइट्रोजनस बेस (एडेनिन), चीनी (राइबोस) और फॉस्फेट
अम्ल। अन्य न्यूक्लियोटाइड्स के विपरीत, एटीपी में एक नहीं बल्कि होता है
फॉस्फोरिक एसिड के तीन अवशेष।

34.

एटीपी विशेषता
एटीपी मैक्रोर्जिक पदार्थों को संदर्भित करता है - पदार्थ,
उनके बंधनों में बड़ी मात्रा में ऊर्जा होती है।
एटीपी एक अस्थिर अणु है: टर्मिनल अवशेषों के हाइड्रोलिसिस पर
फॉस्फोरिक एसिड एटीपी को एडीपी (एडेनोसिन डिपोस्फोरिक
एसिड), जबकि 30.6 kJ ऊर्जा निकलती है।

35.

एटीपी विशेषता
एएमपी के गठन के साथ एडीपी को भी तोड़ा जा सकता है
(एडेनोसिन मोनोफॉस्फोरिक एसिड)। मुफ्त ऊर्जा उत्पादन पर
दूसरे टर्मिनल अवशेष का विदलन लगभग 30.6 kJ है।

36.

एटीपी विशेषता
तीसरे फॉस्फेट समूह का दरार इसके साथ है
केवल 13.8 kJ जारी करना। तो एटीपी में दो हैं
मैक्रोर्जिक कनेक्शन।

न्यूक्लिक एसिड(लेट। न्यूक्लियस - न्यूक्लियस से) - एसिड, पहली बार ल्यूकोसाइट्स के नाभिक के अध्ययन में खोजा गया; 1868 में I.F द्वारा खोजा गया था। मिशर, स्विस बायोकेमिस्ट। जैविक महत्वन्यूक्लिक एसिड - वंशानुगत जानकारी का भंडारण और प्रसारण; वे जीवन को बनाए रखने और इसे पुन: उत्पन्न करने के लिए आवश्यक हैं।

न्यूक्लिक एसिड

डीएनए न्यूक्लियोटाइड और आरएनए न्यूक्लियोटाइड में समानताएं और अंतर हैं।

डीएनए न्यूक्लियोटाइड की संरचना

आरएनए न्यूक्लियोटाइड की संरचना

डीएनए अणु एक डबल हेलिक्स स्ट्रैंड है।

एक आरएनए अणु न्यूक्लियोटाइड्स का एकल स्ट्रैंड है, जो डीएनए के सिंगल स्ट्रैंड की संरचना के समान है। केवल डीऑक्सीराइबोज के बजाय, आरएनए में एक और कार्बोहाइड्रेट शामिल है - राइबोस (इसलिए नाम), और थाइमिन के बजाय - यूरैसिल।

डीएनए के दो तंतु हाइड्रोजन बांड द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं। इस मामले में, एक महत्वपूर्ण पैटर्न देखा जाता है: एक श्रृंखला में नाइट्रोजनस बेस एडेनिन ए के विपरीत दूसरी श्रृंखला में नाइट्रोजनस बेस थाइमिन टी होता है, और साइटोसिन सी हमेशा ग्वानीन जी के विपरीत स्थित होता है। इन बेस जोड़े को कहा जाता है पूरक जोड़े।

इस तरह, पूरकता का सिद्धांत(लेट से। पूरक - जोड़) यह है कि न्यूक्लियोटाइड में शामिल प्रत्येक नाइट्रोजनस बेस दूसरे नाइट्रोजनस बेस से मेल खाता है। आधारों के सख्ती से परिभाषित जोड़े हैं (ए - टी, जी - सी), ये जोड़े विशिष्ट हैं। गुआनिन और साइटोसिन के बीच तीन हाइड्रोजन बांड होते हैं, और एडेनिन और थाइमिन के बीच, दो हाइड्रोजन बांड डीएनए न्यूक्लियोटाइड में होते हैं, और आरएनए में, दो हाइड्रोजन बांड एडेनिन और यूरैसिल के बीच होते हैं।

न्यूक्लियोटाइड्स के नाइट्रोजनस बेस के बीच हाइड्रोजन बांड

जी ≡ सी जी ≡ सी

नतीजतन, किसी भी जीव में, एडेनिल न्यूक्लियोटाइड्स की संख्या थाइमिडिल की संख्या के बराबर होती है, और गनील न्यूक्लियोटाइड्स की संख्या साइटिडिल की संख्या के बराबर होती है। इस संपत्ति के कारण, एक श्रृंखला में न्यूक्लियोटाइड्स का क्रम दूसरे में उनके अनुक्रम को निर्धारित करता है। न्यूक्लियोटाइड्स को चुनिंदा रूप से संयोजित करने की इस क्षमता को पूरकता कहा जाता है, और यह गुण मूल अणु (प्रतिकृति, यानी दोहरीकरण) के आधार पर नए डीएनए अणुओं के निर्माण को रेखांकित करता है।

इस प्रकार, डीएनए में नाइट्रोजनस बेस की मात्रात्मक सामग्री कुछ नियमों के अधीन है:

1) एडेनिन और ग्वानिन का योग साइटोसिन और थाइमिन A + G = C + T के योग के बराबर है।

2) एडेनिन और साइटोसिन का योग गुआनिन और थाइमिन के योग के बराबर है A + C = G + T।

3) एडेनाइन की मात्रा थाइमिन की मात्रा के बराबर है, गुआनिन की मात्रा साइटोसिन ए = टी की मात्रा के बराबर है; जी = सी।

जब स्थितियां बदलती हैं, डीएनए, प्रोटीन की तरह, विकृतीकरण से गुजर सकता है, जिसे पिघलने कहा जाता है।

डीएनए में अद्वितीय गुण होते हैं: आत्म-दोहरीकरण (प्रतिकृति, पुनरुत्पादन) की क्षमता और आत्म-मरम्मत (मरम्मत) की क्षमता। प्रतिकृतिमाता-पिता अणु में दर्ज की गई जानकारी के बेटी अणुओं में सटीक प्रजनन सुनिश्चित करता है। लेकिन कभी-कभी प्रतिकृति प्रक्रिया के दौरान त्रुटियाँ होती हैं। एक डीएनए अणु की श्रृंखलाओं में होने वाली त्रुटियों को ठीक करने की क्षमता, यानी न्यूक्लियोटाइड्स के सही अनुक्रम को पुनर्स्थापित करने के लिए कहा जाता है क्षतिपूर्ति.

डीएनए अणु मुख्य रूप से कोशिकाओं के नाभिक में पाए जाते हैं और थोड़ी मात्रा में माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड्स - क्लोरोप्लास्ट में पाए जाते हैं। डीएनए अणु वंशानुगत जानकारी के वाहक होते हैं।

सेल में संरचना, कार्य और स्थानीयकरण। आरएनए तीन प्रकार के होते हैं। नाम प्रदर्शन किए गए कार्यों से जुड़े हैं:

न्यूक्लिक एसिड की तुलनात्मक विशेषताएं

एडेनोसाइन फॉस्फोरिक एसिड - ए डेनोसाइन ट्राइफोस्फोरिक एसिड (एटीपी),एक डेनोसाइन डिफोस्फोरिक एसिड (एडीपी),एक डेनोसाइन मोनोफॉस्फोरिक एसिड (एएमपी)।

हर कोशिका के साइटोप्लाज्म, साथ ही माइटोकॉन्ड्रिया, क्लोरोप्लास्ट और नाभिक में एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) होता है। यह कोशिका में होने वाली अधिकांश अभिक्रियाओं के लिए ऊर्जा की आपूर्ति करता है। एटीपी की मदद से, कोशिका प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, वसा के नए अणुओं को संश्लेषित करती है, पदार्थों का सक्रिय परिवहन करती है, फ्लैगेल्ला और सिलिया को हराती है।

एटीपी एडेनिन न्यूक्लियोटाइड की संरचना के समान है जो आरएनए का हिस्सा है, केवल एक फॉस्फोरिक एसिड के बजाय एटीपी में तीन फॉस्फोरिक एसिड अवशेष होते हैं।

एटीपी अणु की संरचना:

एटीपी में फॉस्फोरिक एसिड के अणुओं को जोड़ने वाले अस्थिर रासायनिक बंधन ऊर्जा से भरपूर होते हैं। जब ये बंधन टूट जाते हैं, तो ऊर्जा निकलती है, जिसका उपयोग प्रत्येक कोशिका द्वारा महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं को सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है:

एटीपी एडीपी + पी + ई

एडीपी एएमपी + एफ + ई,

जहाँ F फॉस्फोरिक अम्ल H3PO4 है, E मुक्त ऊर्जा है।

फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों के बीच एटीपी में ऊर्जा से भरपूर रासायनिक बंधन कहलाते हैं मैक्रोर्जिक बांड. फॉस्फोरिक एसिड के एक अणु का विभाजन ऊर्जा की रिहाई के साथ होता है - 40 kJ।

कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण के दौरान और प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में जारी ऊर्जा के कारण ADP और अकार्बनिक फॉस्फेट से ATP बनता है। इस प्रक्रिया को फास्फारिलीकरण कहा जाता है।

इस मामले में, कम से कम 40 kJ / mol ऊर्जा खर्च की जानी चाहिए, जो कि मैक्रोर्जिक बॉन्ड में जमा होती है। नतीजतन, श्वसन और प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रियाओं का मुख्य महत्व इस तथ्य से निर्धारित होता है कि वे एटीपी के संश्लेषण के लिए ऊर्जा की आपूर्ति करते हैं, जिसमें अधिकांश कार्य सेल में किए जाते हैं।

एटीपी बेहद तेजी से अपडेट होता है। मनुष्यों में, उदाहरण के लिए, प्रत्येक एटीपी अणु टूट जाता है और दिन में 2,400 बार पुनर्निर्माण करता है, ताकि इसका औसत जीवनकाल 1 मिनट से भी कम हो। एटीपी संश्लेषण मुख्य रूप से माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट (आंशिक रूप से साइटोप्लाज्म में) में किया जाता है। यहां बनने वाले एटीपी को कोशिका के उन हिस्सों में भेजा जाता है जहां ऊर्जा की जरूरत होती है।

सेल बायोएनेर्जी में एटीपी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है: यह सबसे महत्वपूर्ण कार्यों में से एक करता है - एक ऊर्जा भंडारण उपकरण, यह एक सार्वभौमिक जैविक ऊर्जा संचायक है।