आरएनए जीवविज्ञान संदेश. राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए)

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 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।

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 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.

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:

1. हेलिकेज़ ("खोलें" डीएनए);
2. प्रोटीन को अस्थिर करना;
3. डीएनए टोपोइज़ोमेरेज़ (डीएनए में कटौती);
4. डीएनए पोलीमरेज़ (डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट का चयन करें और पूरक रूप से उन्हें डीएनए टेम्पलेट स्ट्रैंड से जोड़ दें);
5. आरएनए प्राइमेस (आरएनए प्राइमर बनाते हैं);
6. 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 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

- 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"

मैसेंजर आरएनए (अनुवाद) पर आधारित एक प्रोटीन अणु का संश्लेषण है। हालाँकि, प्रतिलेखन के विपरीत, एक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को सीधे अमीनो एसिड अनुक्रम में अनुवादित नहीं किया जा सकता है, क्योंकि इन यौगिकों में अलग-अलग रासायनिक प्रकृति होती है। इसलिए, अनुवाद के लिए स्थानांतरण आरएनए (टीआरएनए) के रूप में एक मध्यस्थ की आवश्यकता होती है, जिसका कार्य आनुवंशिक कोड को अमीनो एसिड की "भाषा" में अनुवाद करना है।

स्थानांतरण आरएनए की सामान्य विशेषताएं

स्थानांतरण आरएनए या टीआरएनए छोटे अणु होते हैं जो प्रोटीन संश्लेषण (राइबोसोम) की साइट पर अमीनो एसिड पहुंचाते हैं। कोशिका में इस प्रकार के राइबोन्यूक्लिक एसिड की मात्रा कुल आरएनए पूल का लगभग 10% है।

अन्य प्रकार के टीआरएनए की तरह, इसमें राइबोन्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट की एक श्रृंखला होती है। न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम की लंबाई 70-90 इकाई है, और अणु की लगभग 10% संरचना छोटे घटकों से बनी होती है।

इस तथ्य के कारण कि प्रत्येक अमीनो एसिड का टीआरएनए के रूप में अपना स्वयं का ट्रांसपोर्टर होता है, कोशिका इस अणु की बड़ी संख्या में किस्मों को संश्लेषित करती है। जीवित जीव के प्रकार के आधार पर, यह सूचक 80 से 100 तक भिन्न होता है।

टीआरएनए के कार्य

स्थानांतरण आरएनए प्रोटीन संश्लेषण के लिए सब्सट्रेट का आपूर्तिकर्ता है, जो राइबोसोम में होता है। अमीनो एसिड और टेम्पलेट अनुक्रम दोनों को बांधने की अद्वितीय क्षमता के कारण, आरएनए फॉर्म से प्रोटीन फॉर्म में आनुवंशिक जानकारी का अनुवाद करते समय टीआरएनए एक सेंस एडाप्टर का कार्य करता है। कोडिंग मैट्रिक्स के साथ ऐसे मध्यस्थ की बातचीत, जैसा कि प्रतिलेखन में, नाइट्रोजनस आधारों की संपूरकता के सिद्धांत पर आधारित है।

टीआरएनए का मुख्य कार्य अमीनो एसिड इकाइयों को स्वीकार करना और उन्हें प्रोटीन संश्लेषण तंत्र तक पहुंचाना है। इस तकनीकी प्रक्रिया के पीछे एक बड़ा जैविक अर्थ है - आनुवंशिक कोड का कार्यान्वयन। इस प्रक्रिया का कार्यान्वयन निम्नलिखित विशेषताओं पर आधारित है:

• सभी अमीनो एसिड न्यूक्लियोटाइड ट्रिपलेट्स द्वारा एन्कोड किए गए हैं;
• प्रत्येक त्रिक (या कोडन) के लिए एक एंटिकोडन होता है जो टीआरएनए का हिस्सा होता है;
• प्रत्येक टीआरएनए केवल एक विशिष्ट अमीनो एसिड से बंध सकता है।

इस प्रकार, एक प्रोटीन का अमीनो एसिड अनुक्रम इस बात से निर्धारित होता है कि कौन सा टीआरएनए और किस क्रम में अनुवाद के दौरान मैसेंजर आरएनए के साथ पूरक रूप से बातचीत करेगा। यह स्थानांतरण आरएनए में कार्यात्मक केंद्रों की उपस्थिति के कारण संभव है, जिनमें से एक अमीनो एसिड के चयनात्मक जोड़ के लिए जिम्मेदार है, और दूसरा कोडन से जुड़ने के लिए जिम्मेदार है। इसलिए, कार्य आपस में घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं।

स्थानांतरण आरएनए की संरचना

टीआरएनए की विशिष्टता यह है कि इसकी आणविक संरचना रैखिक नहीं है। इसमें डबल-स्ट्रैंडेड हेलिकल क्षेत्र जिन्हें तना कहा जाता है और 3 सिंगल-स्ट्रैंडेड लूप शामिल हैं। यह संरचना तिपतिया घास के पत्ते के आकार की है।

टीआरएनए की संरचना में निम्नलिखित तने प्रतिष्ठित हैं:

• स्वीकर्ता;
• एंटिकोडोन;
• डायहाइड्रॉरिडिल;
• स्यूडोउरिडिल;
• अतिरिक्त।

तनों के दोहरे हेलिक्स में 5 से 7 वॉटसन-क्रिकसन जोड़े होते हैं। स्वीकर्ता तने के अंत में अयुग्मित न्यूक्लियोटाइड की एक छोटी श्रृंखला होती है, जिसका 3-हाइड्रॉक्सिल संबंधित अमीनो एसिड अणु के लगाव का स्थान है।

एमआरएनए के साथ कनेक्शन के लिए संरचनात्मक क्षेत्र टीआरएनए लूप में से एक है। इसमें सेंस ट्रिपलेट का पूरक एक एंटिकोडन होता है। यह एंटिकोडन और स्वीकर्ता अंत है जो टीआरएनए का एडेप्टर फ़ंक्शन प्रदान करता है।

अणु की तृतीयक संरचना

"तिपतिया घास का पत्ता" टीआरएनए की द्वितीयक संरचना है, लेकिन मोड़ने के कारण अणु एक एल-आकार की संरचना प्राप्त करता है, जो अतिरिक्त हाइड्रोजन बांड द्वारा एक साथ रखा जाता है।

एल-फॉर्म टीआरएनए की तृतीयक संरचना है और इसमें दो लगभग लंबवत ए-आरएनए हेलिकॉप्टर होते हैं, जिनकी लंबाई 7 एनएम और मोटाई 2 एनएम होती है। अणु के इस रूप में केवल 2 सिरे होते हैं, जिनमें से एक पर एंटिकोडन होता है, और दूसरे पर स्वीकर्ता केंद्र होता है।

टीआरएनए को अमीनो एसिड से जोड़ने की विशेषताएं

अमीनो एसिड का सक्रियण (आरएनए को स्थानांतरित करने के लिए उनका संयोजन) अमीनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेज़ द्वारा किया जाता है। यह एंजाइम एक साथ 2 महत्वपूर्ण कार्य करता है:

• स्वीकर्ता स्टेम के 3'-हाइड्रॉक्सिल समूह और अमीनो एसिड के बीच एक सहसंयोजक बंधन के गठन को उत्प्रेरित करता है;
• चयनात्मक मिलान का सिद्धांत प्रदान करता है।

उनमें से प्रत्येक का अपना अमीनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेज़ है। यह केवल उचित प्रकार के परिवहन अणु के साथ बातचीत कर सकता है। इसका मतलब यह है कि उत्तरार्द्ध का एंटिकोडन इस विशेष अमीनो एसिड को एन्कोडिंग करने वाले ट्रिपलेट का पूरक होना चाहिए। उदाहरण के लिए, ल्यूसीन सिंथेटेज़ केवल ल्यूसीन-लक्षित टीआरएनए से बंधेगा।

एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेज़ अणु में तीन न्यूक्लियोटाइड-बाइंडिंग पॉकेट होते हैं, जिनकी संरचना और चार्ज टीआरएनए में संबंधित एंटिकोडन के न्यूक्लियोटाइड के पूरक होते हैं। इस प्रकार, एंजाइम वांछित परिवहन अणु निर्धारित करता है। बहुत कम बार, मान्यता खंड स्वीकर्ता स्टेम का न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम होता है।

संरचना

आरएनए में नाइट्रोजनस आधार साइटोसिन और ग्वानिन, एडेनिन और यूरैसिल और ग्वानिन और यूरैसिल के बीच हाइड्रोजन बांड बना सकते हैं। हालाँकि, अन्य अंतःक्रियाएँ भी संभव हैं, उदाहरण के लिए, कई एडेनिन एक लूप बना सकते हैं, या चार न्यूक्लियोटाइड से युक्त एक लूप, जिसमें एक एडेनिन-गुआनिन बेस जोड़ी होती है। आरएनए की एक महत्वपूर्ण संरचनात्मक विशेषता जो इसे डीएनए से अलग करती है वह है राइबोज़ की 2" स्थिति में एक हाइड्रॉक्सिल समूह की उपस्थिति, जो आरएनए अणु को डीएनए में अक्सर देखी जाने वाली बी संरचना के बजाय ए में मौजूद रहने की अनुमति देती है। ए फॉर्म में एक गहरी और संकीर्ण बड़ी नाली और एक उथली और चौड़ी छोटी नाली होती है नाली। 2" हाइड्रॉक्सिल समूह की उपस्थिति का दूसरा परिणाम यह है कि गठनात्मक रूप से प्लास्टिक, यानी, आरएनए अणु के अनुभाग जो डबल हेलिक्स के गठन में भाग नहीं लेते हैं, रासायनिक रूप से अन्य फॉस्फेट बांड पर हमला कर सकते हैं और उन्हें तोड़ सकते हैं। एकल-फंसे आरएनए अणु के "कार्यशील" रूप में, प्रोटीन की तरह, अक्सर तृतीयक संरचना होती है। तृतीयक संरचना का निर्माण एक अणु के भीतर हाइड्रोजन बंधों द्वारा निर्मित द्वितीयक संरचना के तत्वों के आधार पर होता है। द्वितीयक संरचना तत्व कई प्रकार के होते हैं - स्टेम-लूप, लूप और स्यूडोकोनॉट। संभावित आधार युग्मों की बड़ी संख्या के कारण, आरएनए की द्वितीयक संरचना की भविष्यवाणी करना प्रोटीन की द्वितीयक संरचना की भविष्यवाणी करने की तुलना में कहीं अधिक कठिन कार्य है, लेकिन अब एमफोल्ड जैसे कुशल कार्यक्रम मौजूद हैं।

आरएनए अणुओं के कार्य की उनकी द्वितीयक संरचना पर निर्भरता का एक उदाहरण आंतरिक राइबोसोम प्रवेश स्थल (आईआरईएस) है। आईआरईएस मैसेंजर आरएनए के 5" सिरे पर एक संरचना है जो प्रोटीन संश्लेषण शुरू करने के लिए सामान्य तंत्र को दरकिनार करते हुए राइबोसोम के जुड़ाव को सुनिश्चित करती है, जिसके लिए 5" सिरे पर एक विशेष संशोधित आधार (कैप) की उपस्थिति और प्रोटीन दीक्षा कारकों की आवश्यकता होती है। . आईआरईएस को शुरुआत में वायरल आरएनए में खोजा गया था, लेकिन इस बात के प्रमाण बढ़ रहे हैं कि सेलुलर एमआरएनए भी तनाव की स्थिति में आईआरईएस-निर्भर दीक्षा तंत्र का उपयोग करते हैं।

कई प्रकार के आरएनए, जैसे कि आरआरएनए और एसएनआरएनए, प्रोटीन के साथ कॉम्प्लेक्स के रूप में कोशिकाओं में कार्य करते हैं जो उनके संश्लेषण के बाद आरएनए अणुओं के साथ जुड़ते हैं या (यूकेरियोट्स में) नाभिक से साइटोप्लाज्म में निर्यात होते हैं। ऐसे आरएनए-प्रोटीन कॉम्प्लेक्स को राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन कॉम्प्लेक्स या राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन कहा जाता है।

डीएनए से तुलना

डीएनए और आरएनए के बीच तीन मुख्य अंतर हैं:

डीएनए में शर्करा डीऑक्सीराइबोज होता है, आरएनए में राइबोज होता है, जिसमें डीऑक्सीराइबोज की तुलना में एक अतिरिक्त हाइड्रॉक्सिल समूह होता है। यह समूह अणु के हाइड्रोलिसिस की संभावना को बढ़ाता है, अर्थात यह आरएनए अणु की स्थिरता को कम करता है।

आरएनए में एडेनिन का पूरक न्यूक्लियोटाइड थाइमिन नहीं है, जैसा कि डीएनए में है, लेकिन यूरैसिल थाइमिन का अनमेथिलेटेड रूप है।

डीएनए एक डबल हेलिक्स के रूप में मौजूद है, जिसमें दो अलग-अलग अणु होते हैं। आरएनए अणु, औसतन, बहुत छोटे होते हैं और मुख्यतः एकल-फंसे होते हैं।

जैविक रूप से सक्रिय आरएनए अणुओं के संरचनात्मक विश्लेषण, जिनमें टीआरएनए, आरआरएनए, एसएनआरएनए और अन्य अणु शामिल हैं जो प्रोटीन के लिए कोड नहीं करते हैं, से पता चला है कि उनमें एक लंबा हेलिक्स नहीं होता है, बल्कि कई छोटे हेलिक्स होते हैं जो एक दूसरे के करीब स्थित होते हैं और कुछ इसी तरह बनाते हैं। प्रोटीन की तृतीयक संरचना. परिणामस्वरूप, आरएनए रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित कर सकता है, उदाहरण के लिए, प्रोटीन में पेप्टाइड बांड के निर्माण में शामिल राइबोसोम का पेप्टिडाइल ट्रांसफ़ेज़ केंद्र, पूरी तरह से आरएनए से बना होता है।

मैसेंजर (सूचना) आरएनए - आरएनए, जो डीएनए में एन्कोड की गई जानकारी को राइबोसोम, आणविक मशीनों तक पहुंचाने में मध्यस्थ के रूप में कार्य करता है जो जीवित जीव में प्रोटीन का संश्लेषण करती हैं। एमआरएनए का कोडिंग अनुक्रम प्रोटीन की पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के अमीनो एसिड अनुक्रम को निर्धारित करता है। हालाँकि, अधिकांश आरएनए प्रोटीन के लिए कोड नहीं करते हैं। इन नॉनकोडिंग आरएनए को व्यक्तिगत जीन (उदाहरण के लिए, राइबोसोमल आरएनए) से स्थानांतरित किया जा सकता है या इंट्रॉन से प्राप्त किया जा सकता है। गैर-कोडिंग आरएनए के क्लासिक, अच्छी तरह से अध्ययन किए गए प्रकार स्थानांतरण आरएनए हैं ( टीआरएनए) और आरआरएनए, जो अनुवाद प्रक्रिया में शामिल हैं। जीन विनियमन, एमआरएनए प्रसंस्करण और अन्य भूमिकाओं के लिए जिम्मेदार आरएनए के भी वर्ग हैं। इसके अलावा, गैर-कोडिंग आरएनए अणु भी हैं जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित कर सकते हैं, जैसे कि आरएनए अणुओं को काटना और बांधना। रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करने में सक्षम प्रोटीन के अनुरूप - एंजाइम (एंजाइम), उत्प्रेरक आरएनए अणुओं को राइबोजाइम कहा जाता है।

प्रसारण में भाग लेना

प्रोटीन के अमीनो एसिड अनुक्रम के बारे में जानकारी mRNA में निहित होती है। लगातार तीन न्यूक्लियोटाइड (कोडन) एक अमीनो एसिड के अनुरूप होते हैं। यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, ट्रांससीरिब्यूटेड प्रीकर्सर एमआरएनए या प्री-एमआरएनए को परिपक्व एमआरएनए बनाने के लिए संसाधित किया जाता है। प्रसंस्करण में गैर-प्रोटीन-कोडिंग अनुक्रमों (इंट्रोन्स) को हटाना शामिल है। इसके बाद, एमआरएनए को नाभिक से साइटोप्लाज्म में निर्यात किया जाता है, जहां यह राइबोसोम से जुड़ा होता है, जो अमीनो एसिड से जुड़े टीआरएनए का उपयोग करके एमआरएनए का अनुवाद करता है।

परमाणु कोशिकाओं (बैक्टीरिया और आर्किया) में, राइबोसोम आरएनए के एक खंड के प्रतिलेखन के तुरंत बाद एमआरएनए से जुड़ सकते हैं। यूकेरियोट्स और प्रोकैरियोट्स दोनों में, एमआरएनए का जीवन चक्र एंजाइम राइबोन्यूक्लिअस द्वारा नियंत्रित विनाश के साथ समाप्त होता है।

ट्रांसपोर्ट (टीआरएनए) छोटे अणु होते हैं, जिनमें एक रूढ़िवादी तृतीयक संरचना के साथ लगभग 80 न्यूक्लियोटाइड होते हैं। वे विशिष्ट अमीनो एसिड को राइबोसोम में पेप्टाइड बॉन्ड संश्लेषण स्थल पर स्थानांतरित करते हैं। प्रत्येक टीआरएनए में अमीनो एसिड लगाव के लिए एक साइट और एमआरएनए कोडन की पहचान और जुड़ाव के लिए एक एंटीकोडोन होता है। एंटिकोडन कोडन के साथ हाइड्रोजन बांड बनाता है, जो टीआरएनए को ऐसी स्थिति में रखता है जो गठित पेप्टाइड के अंतिम अमीनो एसिड और टीआरएनए से जुड़े अमीनो एसिड के बीच पेप्टाइड बॉन्ड के गठन की सुविधा प्रदान करता है।

राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए) राइबोसोम का उत्प्रेरक घटक है। यूकेरियोटिक राइबोसोम में चार प्रकार के आरआरएनए अणु होते हैं: 18एस, 5.8एस, 28एस और 5एस। चार में से तीन प्रकार के आरआरएनए न्यूक्लियोलस में संश्लेषित होते हैं। साइटोप्लाज्म में, राइबोसोमल आरएनए राइबोसोमल प्रोटीन के साथ मिलकर एक न्यूक्लियोप्रोटीन बनाते हैं जिसे राइबोसोम कहा जाता है। राइबोसोम एमआरएनए से जुड़ जाता है और प्रोटीन का संश्लेषण करता है। आरआरएनए यूकेरियोटिक कोशिका के साइटोप्लाज्म में पाए जाने वाले आरएनए का 80% तक बनाता है।

एक असामान्य प्रकार का आरएनए जो टीआरएनए और एमआरएनए (टीएमआरएनए) के रूप में कार्य करता है, कई बैक्टीरिया और प्लास्टिड में पाया जाता है। जब राइबोसोम बिना रुके कोडन के दोषपूर्ण एमआरएनए पर रुकता है, तो टीएमआरएनए एक छोटा पेप्टाइड जोड़ता है जो प्रोटीन को क्षरण की ओर निर्देशित करता है।

आरएनए के कार्य

आरएनए विभिन्न प्रकार के होते हैं। मैसेंजर (सूचना) आरएनए - आरएनए, जो डीएनए में एन्कोड की गई जानकारी को राइबोसोम, आणविक मशीनों तक पहुंचाने में मध्यस्थ के रूप में कार्य करता है जो जीवित जीव में प्रोटीन का संश्लेषण करती हैं। अनुवाद प्रक्रिया में शामिल आरएनए (टीआरएनए) और आरआरएनए को स्थानांतरित करें। जीन विनियमन, एमआरएनए प्रसंस्करण और अन्य भूमिकाओं के लिए जिम्मेदार आरएनए के भी वर्ग हैं। इसके अलावा, गैर-कोडिंग आरएनए अणु भी हैं जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित कर सकते हैं, जैसे कि आरएनए अणुओं को काटना और बांधना।
उपरोक्त सभी को संक्षेप में प्रस्तुत करने के लिए, यह ध्यान दिया जा सकता है कि आरएनए के कार्य:
- वंशानुगत जानकारी का भंडारण (कुछ वायरस के लिए);
- अनुवाद और प्रतिलेखन (प्रोटीन संश्लेषण) की प्रक्रिया में भागीदारी;
- जीन गतिविधि का विनियमन;
- कई रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करना

एक कोशिका में तीन प्रकार के आरएनए होते हैं

स्थानांतरण आरएनए (टीआरएनए)। स्थानांतरण आरएनए मुख्य रूप से कोशिका के कोशिका द्रव्य में पाया जाता है। इसका कार्य अमीनो एसिड को राइबोसोम में, प्रोटीन संश्लेषण स्थल पर स्थानांतरित करना है। किसी कोशिका की कुल आरएनए सामग्री में से, टी-आरएनए लगभग 10% होता है।

राइबोसोमल आरएनए (आर-आरएनए)। राइबोसोमल आरएनए राइबोसोम की संरचना का एक अनिवार्य हिस्सा है। किसी कोशिका में कुल आरएनए सामग्री में से, आर-आरएनए लगभग 90% होता है।

मैसेंजर आरएनए (आई-आरएनए), या मैसेंजर आरएनए (एम-आरएनए)। केन्द्रक और साइटोप्लाज्म में निहित है। इसका कार्य प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी को डीएनए से राइबोसोम में प्रोटीन संश्लेषण स्थल तक स्थानांतरित करना है। एमआरएनए कोशिका की कुल आरएनए सामग्री का लगभग 0.5-1% है।

कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म में आरएनए के तीन मुख्य कार्यात्मक प्रकार होते हैं:

• मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए), जो प्रोटीन संश्लेषण के लिए टेम्पलेट के रूप में कार्य करते हैं;
• राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए), जो राइबोसोम के संरचनात्मक घटकों के रूप में कार्य करते हैं;
• प्रोटीन अणु के अमीनो एसिड अनुक्रम में एमआरएनए जानकारी के अनुवाद (अनुवाद) में शामिल आरएनए (टीआरएनए) को स्थानांतरित करना।

न्यूक्लियर आरएनए कोशिका नाभिक में पाया जाता है, जो कुल सेलुलर आरएनए का 4 से 10% होता है। परमाणु आरएनए का बड़ा हिस्सा राइबोसोमल और ट्रांसफर आरएनए के उच्च-आणविक-भार वाले अग्रदूतों द्वारा दर्शाया जाता है। उच्च आणविक भार आरआरएनए (28 एस, 18 एस और 5 एस आरएनए) के अग्रदूत मुख्य रूप से न्यूक्लियोलस में स्थानीयकृत होते हैं।

आरएनए है बुनियादी आनुवंशिक सामग्रीकुछ जानवरों और पौधों के वायरस (जीनोमिक आरएनए) में। अधिकांश आरएनए वायरस की विशेषता उनके आरएनए जीनोम के रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन द्वारा होती है, जो रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस द्वारा निर्देशित होता है।

सभी राइबोन्यूक्लिक एसिड हैं राइबोन्यूक्लियोटाइड पॉलिमर,डीएनए अणु की तरह, 3",5"-फॉस्फोरोडिएस्टर बांड द्वारा जुड़ा हुआ है। डीएनए के विपरीत, जिसमें दोहरी संरचना होती है, आरएनए है एकल-श्रृंखला रैखिक बहुलक अणु।

एमआरएनए की संरचना. आकार और स्थिरता के मामले में एमआरएनए आरएनए का सबसे विषम वर्ग है। कोशिकाओं में एमआरएनए की सामग्री आरएनए की कुल मात्रा का 2-6% है। एमआरएनए में सिस्ट्रोन नामक अनुभाग होते हैं जो उनके द्वारा एन्कोड किए गए प्रोटीन में अमीनो एसिड के अनुक्रम को निर्धारित करते हैं।

टीआरएनए की संरचना . स्थानांतरण आरएनए एमआरएनए के अनुवाद के दौरान मध्यस्थों (एडेप्टर) के रूप में कार्य करते हैं। वे कुल सेलुलर आरएनए का लगभग 15% हिस्सा बनाते हैं। 20 प्रोटीनोजेनिक अमीनो एसिड में से प्रत्येक का अपना टीआरएनए होता है। दो या दो से अधिक कोडन द्वारा एन्कोड किए गए कुछ अमीनो एसिड के लिए, कई tRNA होते हैं। टीआरएनए अपेक्षाकृत छोटे एकल-फंसे अणु होते हैं जिनमें 70-93 न्यूक्लियोटाइड होते हैं। इनका आणविक भार (2.4-3.1).104 kDa है।

टीआरएनए की माध्यमिक संरचनानाइट्रोजनस आधारों के इंट्रामोल्युलर पूरक जोड़े के बीच अधिकतम संख्या में हाइड्रोजन बांड के गठन के कारण बनता है। इन बंधों के निर्माण के परिणामस्वरूप, टीआरएनए पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला मुड़कर पेचदार शाखाएं बनाती है जो अयुग्मित न्यूक्लियोटाइड के लूप में समाप्त होती हैं। सभी टीआरएनए की द्वितीयक संरचनाओं के स्थानिक प्रतिनिधित्व का रूप है तिपतिया घास का पत्ता.

"तिपतिया घास के पत्ते" में हैं चार आवश्यक शाखाएँ, लंबे tRNA भी होते हैं लघु पाँचवीं (अतिरिक्त) शाखा. टीआरएनए का एडाप्टर फ़ंक्शन एक स्वीकर्ता शाखा द्वारा प्रदान किया जाता है, जिसके 3" सिरे पर एक अमीनो एसिड अवशेष एक एस्टर बॉन्ड द्वारा जुड़ा होता है, और स्वीकर्ता शाखा का विरोध करने वाली एक एंटिकोडन शाखा होती है, जिसके शीर्ष पर एक लूप होता है जिसमें एक एस्टर बॉन्ड होता है। एंटिकोडन। एक एंटिकोडन न्यूक्लियोटाइड्स का एक विशिष्ट त्रिक है जो एमआरएनए कोडन के एंटीपैरल दिशा में पूरक है, जो संबंधित अमीनो एसिड को एन्कोडिंग करता है।

टी-शाखा, एक स्यूडोरिडाइन लूप (टीवाईसी-लूप) ले जाती है, राइबोसोम के साथ टीआरएनए की बातचीत सुनिश्चित करती है।

डी-शाखा, एक डीहाइड्रॉरिडीन लूप लेकर, संबंधित अमीनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेज़ के साथ टीआरएनए की बातचीत सुनिश्चित करती है।

टीआरएनए की माध्यमिक संरचना

पांचवीं अतिरिक्त शाखा के कार्यों का अब तक बहुत कम अध्ययन किया गया है; सबसे अधिक संभावना है कि यह विभिन्न टीआरएनए अणुओं की लंबाई को बराबर करता है।

टीआरएनए की तृतीयक संरचनाबहुत सघन और एल-आकार की संरचना बनाने के लिए अतिरिक्त हाइड्रोजन बांड के माध्यम से तिपतिया घास के पत्ते की अलग-अलग शाखाओं को एक साथ लाकर बनाया जाता है "कोहनी मोड़". इस मामले में, अमीनो एसिड को बांधने वाला स्वीकर्ता हाथ अणु के एक छोर पर स्थित होता है, और एंटिकोडन दूसरे छोर पर स्थित होता है।

टीआरएनए की तृतीयक संरचना (ए.एस. स्पिरिन के अनुसार)

आरआरएनए और राइबोसोम की संरचना . राइबोसोमल आरएनए उस ढांचे का निर्माण करते हैं जिससे विशिष्ट प्रोटीन जुड़कर राइबोसोम बनाते हैं। राइबोसोम- ये न्यूक्लियोप्रोटीन ऑर्गेनेल हैं जो एमआरएनए पर प्रोटीन संश्लेषण प्रदान करते हैं। एक कोशिका में राइबोसोम की संख्या बहुत बड़ी होती है: प्रोकैरियोट्स में 104 से यूकेरियोट्स में 106 तक। राइबोसोम मुख्य रूप से साइटोप्लाज्म में, यूकेरियोट्स में, इसके अलावा, न्यूक्लियोलस में, माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स और क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में स्थानीयकृत होते हैं। राइबोसोम में दो उपइकाइयाँ होती हैं: बड़ी और छोटी। आकार और आणविक भार के आधार पर, सभी अध्ययन किए गए राइबोसोम को 3 समूहों में विभाजित किया गया है - प्रोकैरियोट्स के 70S राइबोसोम (एस-अवसादन गुणांक), जिसमें छोटे 30S और बड़े 50S उपकण शामिल हैं; यूकेरियोट्स के 80S राइबोसोम, जिसमें 40S छोटी और 60S बड़ी उपइकाइयाँ होती हैं।

छोटा उपकण 80S राइबोसोम एक rRNA अणु (18S) और विभिन्न प्रोटीन के 33 अणुओं से बनता है। बड़ा उपकणतीन आरआरएनए अणुओं (5एस, 5.8एस और 28एस) और लगभग 50 प्रोटीन द्वारा निर्मित।

आरआरएनए की माध्यमिक संरचनाअणु के छोटे डबल-स्ट्रैंडेड वर्गों के कारण बनता है - हेयरपिन (आरआरएनए का लगभग 2/3), 1/3 का प्रतिनिधित्व किया जाता है एकल-स्ट्रैंड अनुभाग, प्यूरीन न्यूक्लियोटाइड से भरपूर।

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 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।

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 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.

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:

1. हेलिकेज़ ("खोलें" डीएनए);
2. प्रोटीन को अस्थिर करना;
3. डीएनए टोपोइज़ोमेरेज़ (डीएनए में कटौती);
4. डीएनए पोलीमरेज़ (डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट का चयन करें और पूरक रूप से उन्हें डीएनए टेम्पलेट स्ट्रैंड से जोड़ दें);
5. आरएनए प्राइमेस (आरएनए प्राइमर बनाते हैं);
6. 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 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

- 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"