Молекула - дезоксирибонуклеиновая кислота
Cтраница 2
Рассмотрим кратко вопрос о том, какие виды нуклеиновых кислот содержатся в клетке и какую роль в синтезе белка играет каждый из них. Молекулы дезоксирибонуклеиновых кислот ( ДНК) предназначены для хранения наследственной информации и передачи ее при делении клетки. [16]
В работах [63-65] были измерены температуры плавления других биологически важных макромолекул, синтетических поли-нуклеотидов и природных нуклеиновых кислот. В упорядоченном состоянии молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты состоит из двух спирально переплетенных цепей. Кристаллографическая структура, определенная Криком и Уотсоном [66], допускает только один способ образования пар гетероциклическими основаниями, входящими в состав каждой из этих цепей. При плавлении цепи разделяются и переходят в беспорядочно свернутое состояние. [17]
Смит [123] провел аналогичный опыт и исследовал возможность гидролиза облученного полимера дезоксирибояуклеазой. Это означает, что наименьший обломок молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты, который еще был способен подвергаться действию фермента, состоял приблизительно из шести дезоксирибонуклеотидов; мишень становилась неактивной, если она разрушалась еще одним попаданием ионизирующей частицы. [18]
 |
Схема живой клетки, состоящей из ядра, окруженного цитоплазмой, которая заключена в оболочку. [19] |
Гибель живой клетки может произойти также в результате ее прямого поражения ионизирующим излучением. Если трек частицы ионизирующего излучения проходит вблизи молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты ( ДНК) в одной из хромосом, это может привести к ионизации одного или нескольких атомов или радикалов ДНК или даже к полному разрушению спиральной структуры молекулы ДНК. Как было установлено, ДНК является носителем генетической информации, которая позволяет делящимся клеткам в точности воспроизводить те функции, которые они должны выполнять в организме. [20]
В состав любого живого существа входят нуклеиновые кислоты и белки. Их роль поистине уникальна. В молекулах дезоксирибонуклеиновой кислоты ( ДНК) записана генетическая информация человека. ДНК - это высокомолекулярное двухцепочное соединение, составленное из элементарных единиц - нуклеотидов, расположенных в определенной для каждого организма последовательности. [21]
Клетка животного состоит из клеточной оболочки, окружающей студенистую массу - цитоплазму, в которой заключено более плотное ядро. Цитоплазма состоит из органических соединений белкового характера, образующих пространственную решетку, ячейки которой заполняют вода, растворенные в ней соли и относительно малые молекулы липидов - веществ, по свойствам подобным жирам. Ядро считается наиболее чувствительной жизненно важной частью клетки, а основными его структурными элементами являются хромосомы. В основе строения хромосом находится молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты ( ДНК), в которой заключена наследственная информация организма. Отдельные участки ДНК, ответственные за формирование определенного элементарного признака, называются генами или кирпичиками наследственности. Гены расположены в хромосомах в строго определенном порядке и каждому организму соответствует определенный набор хромосом в каждой клетке. У человека каждая клетка содержит 23 пары хромосом. При делении клетки ( митозе) хромосомы удваиваются и в определенном порядке располагаются в дочерних клетках. [22]
Многие исследователи считают ведущим фактором изменения синтеза белка в клетках. Исследование нуклеотидного состава рибонуклеиновой кислоты ( РНК) в процессе выработки условных рефлексов позволило предположить, что совместное возбуждение многих нейронов отражается на структуре РНК, в которой кодируется сигнальное раздражение. В свете этой гипотезы трактовались результаты экспериментов, показавших облегчение выработки новых навыков у червей, которым скормили тех, у кого этот навык был заранее выработан. Некоторые считают более вероятным, что след памяти закрепляется на молекулах дезоксирибонуклеиновой кислоты ( ДНК), которая сохраняет этот след дольше, чем относительно быстро синтезируемая РНК. Изменение свойств ДНК и РНК реализуется через количественные и качественные изменения синтеза белков. Описаны специфические белковые вещества мозга, с которыми связывают фиксацию временной связи между нейронами вплоть до попыток выделения полипептидных комплексов, ответственных за воспроизведение оборонительных, пищевых и других условных рефлексов. [23]
Частица имеет палочкообразную форму, характерную, например, для некоторых полипептидов. Существенную роль в стабилизации такой конформаций играют специфические силы ( водородная связь), действующие между несоседними атомами цепи и приводящие к образованию вну-трим. В других случаях макромолекула принимает форму жесткой глобулы, имеющей приблизительно сферическую форму и близкой по своим свойствам к коллоидной частице. Такая структура характерна для многих глобулярных белков. Известны также промежуточные по своим структурным, свойствам макромолекулы. Таковы, например, молекулы нативной дезоксирибонуклеиновой кислоты, не имеющие, по-видимому, строго палочкообразной формы и в то же время свернутые в клубки не столь сильно, как молекулы большинства карбоцепных полимеров. [24]
Батлер-с сотрудниками [137-141] показал, что действие радиомиметн-ческих веществ на дезоксирибонуклеиновую кислоту зобной железы теленка сходно с действием излучения. Однако невозможно установить, является ли деструкция в рассматриваемом случае единственной или хотя бы главной реакцией. Александер [142] предположил, что азотистый иприт влияет на нуклеиновые кислоты за счет взаимодействия с фосфатными группами. В результате этих реакций могут возникать междумолекулярные, а возможно и внутримолекулярные, поперечные связи. Такие связи могут изменять форму и размеры молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты, вызывая и генетические мутации и изменения физических свойств, которые наблюдал Батлер. Александер и Фокс [143] показали, что азотистый иприт реагирует с растворами полиметакриловой кислоты, которые во многих отношениях сходны с дезоксирибонуклеиновой кислотой и вызывают снижение вязкости, сходное со снижением ее в результате действия рентгеновских лучей. Однако снижение вязкости здесь обусловлено скорее изменением формы молекулы, чем деградацией. [25]
 |
Возможные положения звеньев полимерной цепи, принимаемые ими в процессе микро-броунова движения. [26] |
Клубкообразная структура не является единственно возможной для макромолекул. В определенных случаях силы, действующие между соседними атомами цепи, столь велики, что тепловое движение не может привести к изгибанию и скручиванию цепи. При этом осуществляется линейная структура типа одномерного кристалла. Частица имеет палочкообразную форму, характерную, например, для некоторых полипептидов. Существенную роль в стабилизации такой конформаций играют специфические силы ( водородная связь), действующие между несоседними атомами цепи и приводящие к образованию внутримолекулярной структуры. В других случаях макромолекула принимает форму жесткой глобулы, имеющей приблизительно сферическую форму и близкой по своим свойствам к коллоидной частице. Такая структура характерна для многих глобулярных белков. Известны также промежуточные по своим структурным свойствам макромолекулы. Таковы, например, молекулы нативной дезоксирибонуклеиновой кислоты, не имеющие, по-видимому, строго палочкообразной формы и в то же время свернутые в клубки не столь сильно, как молекулы большинства карбоцепных полимеров. [27]
Страницы: 1 2