Nukleotid típusú Nukleotid típusú vegyületekvegyületek

C, H, O, N, P alkotja molekuláikatC, H, O, N, P alkotja molekuláikat

Az élőlényekben legkisebb mennyiségben vannak Az élőlényekben legkisebb mennyiségben vannak jelen, de nagyon fontosakjelen, de nagyon fontosak

Jelentőségük:Jelentőségük: Örökítőanyagként az információk átadásaÖrökítőanyagként az információk átadása A sejt energiatárolóiA sejt energiatárolói KoenzimekKoenzimek Irányítják és végrehajtják a fehérjeszintézistIrányítják és végrehajtják a fehérjeszintézist

Alapegységeik a nukleotidokAlapegységeik a nukleotidok

A nukleotidokA nukleotidok

Alapegységei:Alapegységei: 5 C atomos cukor5 C atomos cukor

RibózRibóz Dezoxi-ribózDezoxi-ribóz

FoszforsavFoszforsav N-tartalmú szerves bázis (6.32. ábra)N-tartalmú szerves bázis (6.32. ábra)

Purin bázis (2 gyűrű, 9 atom) – adenin, guaninPurin bázis (2 gyűrű, 9 atom) – adenin, guanin

– Pirimidin bázis (1 gyűrű, 5 atom) – citozin, Pirimidin bázis (1 gyűrű, 5 atom) – citozin, timin, uraciltimin, uracil

2 bázis egymással H-kötést létesíthet2 bázis egymással H-kötést létesíthet– A, T, U: két H-híd kialakítására képesA, T, U: két H-híd kialakítására képes– C, G: három H-híd kialakítására képesC, G: három H-híd kialakítására képes

Ha a bázis és a cukor összekapcsolódik Ha a bázis és a cukor összekapcsolódik nukleozidnukleozidnak nak hívjukhívjuk

Ha ehhez még hozzákapcsolódik a foszforsav is, akkor Ha ehhez még hozzákapcsolódik a foszforsav is, akkor nukleotidnukleotidról beszélünkról beszélünk

A nukleotidok összekapcsolódásával jönnek létre a A nukleotidok összekapcsolódásával jönnek létre a polinukleotidokpolinukleotidok vagy vagy nukleinsavaknukleinsavak

Két nukleotid között a foszforsav biztosítja a kötéstKét nukleotid között a foszforsav biztosítja a kötést Az egyik molekula ötös és a másik molekula hármas Az egyik molekula ötös és a másik molekula hármas

szénatomjához kapcsolódvaszénatomjához kapcsolódva Az így kilalakuló cukor-foszforsav-cukor-Az így kilalakuló cukor-foszforsav-cukor-

foszforsav….. lánc a molekula gerincefoszforsav….. lánc a molekula gerince

CsoportosításCsoportosítás

Szabad nukleotidokSzabad nukleotidok– Energiatárolók (makroerg foszfátok)Energiatárolók (makroerg foszfátok)

ATP, GTP, CTP, UTPATP, GTP, CTP, UTP– KoenzimekKoenzimek

NAD, NADP, KoANAD, NADP, KoA

Polinukleotidok, vagy nukleinsavakPolinukleotidok, vagy nukleinsavak– DNSDNS– RNSRNS

mRNS, rRNS, tRNSmRNS, rRNS, tRNS

ATP – adenozin-trifoszfátATP – adenozin-trifoszfát

Alkotórészei:Alkotórészei: RibózRibóz AdeninAdenin 3 foszforsav3 foszforsav

A foszforsavak közötti kötések nagy energiájúak – A foszforsavak közötti kötések nagy energiájúak – hidrolíziskor nagy mennyiségű energia szabadul felhidrolíziskor nagy mennyiségű energia szabadul fel

Szerepe: energiatárolásSzerepe: energiatárolás Ha egy sejtben energiára van szükség ATP fog bomlaniHa egy sejtben energiára van szükség ATP fog bomlani Ha pedig egy folyamatban energia termelődik, akkor Ha pedig egy folyamatban energia termelődik, akkor

ATP fog szintetizálódniATP fog szintetizálódni

ATP ATP

Animáció

Hasonló szerkezetű és szerepű a CTP, GTP, UTP isHasonló szerkezetű és szerepű a CTP, GTP, UTP is

ATP származéka: cAMP (ciklikus AMP) 6.35.ábraATP származéka: cAMP (ciklikus AMP) 6.35.ábra Másodlagos hírvivő – hormonok hatását közvetíti a Másodlagos hírvivő – hormonok hatását közvetíti a

sejtbensejtben

DinukleotidokDinukleotidok 1. NAD(P)1. NAD(P) NADNAD++ , NADP , NADP++ Hidrogénszállító Hidrogénszállító

koenzimekkoenzimek A NAD(P)A NAD(P)++ hidrogénkötése: hidrogénkötése:

NAD(P)+ 2H NAD(P)+ 2H NAD(P)H + H NAD(P)H + H++

A NAD(P)A NAD(P)++ redukciójakor az aromás redukciójakor az aromás gyűrű kinoidális formává alakul, gyűrű kinoidális formává alakul, melynek 340 nm hullámhosszon melynek 340 nm hullámhosszon maximuma van. A NAD→maximuma van. A NAD→ ++ -dal ill. -dal ill. NADPNADP++ -val működő enzimek által -val működő enzimek által katalizált reakció spektrofotometriás katalizált reakció spektrofotometriás úton való követésére van lehetőség.úton való követésére van lehetőség.

2. FAD Flavin-adenin-dinukleotid2. FAD Flavin-adenin-dinukleotid / Adenozin két foszfáton keresztül/ Adenozin két foszfáton keresztül

kapcsolódik a riboflavinhoz (Bkapcsolódik a riboflavinhoz (B22 vitamin)/vitamin)/

D-ribitol+6,7 dimetil-izoalloxazinD-ribitol+6,7 dimetil-izoalloxazin (FMN+AMP)(FMN+AMP)

KoA – Koenzim-AKoA – Koenzim-A

Acetilcsoport szállítását végziAcetilcsoport szállítását végzi Ekkor acetil-koenzim-A-nak hívjukEkkor acetil-koenzim-A-nak hívjuk

Vitamin jellegű csoportot tartalmaz – B vitamin Vitamin jellegű csoportot tartalmaz – B vitamin származékszármazék

koAkoA acetilcsoport szállítása acetilcsoport szállítása

PolinukleotidokPolinukleotidok

Nukleotid alapegységekből jönnek létre, Nukleotid alapegységekből jönnek létre, kondenzációvalkondenzációval

Alapegységek száma több száz, vagy több ezer, de Alapegységek száma több száz, vagy több ezer, de akár milliárdnyi is lehetakár milliárdnyi is lehet

DNSDNS RNSRNS

DNS – dezoxi-ribonukleinsavDNS – dezoxi-ribonukleinsav

Felépítése:Felépítése: Dezoxi-ribózDezoxi-ribóz FoszforsavFoszforsav A, T, G, CA, T, G, C

Szerkezete:Szerkezete: 2 szálas molekula, a két szál ellentétes lefutású = 2 szálas molekula, a két szál ellentétes lefutású =

antiparalelantiparalel A lánc gerincét a cukor-foszforsav-cukor…. rész alkotjaA lánc gerincét a cukor-foszforsav-cukor…. rész alkotja A két szál között: bázispárokA két szál között: bázispárok

– Mindig egy purin bázis áll párba egy pirimidinnel, Mindig egy purin bázis áll párba egy pirimidinnel, vagyis A-T, G-Cvagyis A-T, G-C

A két szál egymást meghatározza, vagyis komplementerA két szál egymást meghatározza, vagyis komplementer

Alakja:Alakja: Feltekeredett – helix („csigalépcső”)Feltekeredett – helix („csigalépcső”) 1 csavarulat = 10 bázispár = 3,4 nm1 csavarulat = 10 bázispár = 3,4 nm Átmérője: 2 nmÁtmérője: 2 nm

Található:Található: Sejtmagban – legtöbbSejtmagban – legtöbb Zöld színtestbenZöld színtestben MitokondriumbanMitokondriumban

MűködéseMűködése Önreprodukcióra képes: önmagával teljesen megegyező Önreprodukcióra képes: önmagával teljesen megegyező

szerkezetű DNS molekulát képes létrehozniszerkezetű DNS molekulát képes létrehozni RNS képződik róla - fehérjeszintézishezRNS képződik róla - fehérjeszintézishez

Felfedezése: 1953Felfedezése: 1953 James WatsonJames Watson Francis CrickFrancis Crick Maurice WilkinsMaurice Wilkins

Munkásságukért 1962-ben Nobel-díjat kaptakMunkásságukért 1962-ben Nobel-díjat kaptak

James WatsonFrancis Crick Maurice Wilkins

Watson Crick és a DNS modell

RNS – RibonukleinsavRNS – Ribonukleinsav

Felépítése.Felépítése. RibózRibóz FoszforsavFoszforsav A, G, C, U (!!!!)A, G, C, U (!!!!)

Szerkezete:Szerkezete: 1 szálas molekula, alakja típusonként változó1 szálas molekula, alakja típusonként változó

A DNS molekula aktív száláról képződikA DNS molekula aktív száláról képződik Típusai:Típusai:

mRNS – messenger vagy hírvivőmRNS – messenger vagy hírvivő tRNS – transzfer vagy szállítótRNS – transzfer vagy szállító rRNS – riboszomálisrRNS – riboszomális

mRNS:mRNS: Rövid élettartalmú molekulaRövid élettartalmú molekula DNS-ről információt szállít a fehérjeszintézis helyéreDNS-ről információt szállít a fehérjeszintézis helyére

rRNS:rRNS: Fehérjékkel együtt alkotja a riboszómát, melyek a Fehérjékkel együtt alkotja a riboszómát, melyek a

fehérjeszintézis helyeifehérjeszintézis helyei

tRNS: 6.43 ábratRNS: 6.43 ábra aminosavakat szállít a fehérjeszintézis helyéreaminosavakat szállít a fehérjeszintézis helyére Kb. 80 nukleotidból állKb. 80 nukleotidból áll 1 szálas, de a szálon belül H-kötések alakulnak ki, így a 1 szálas, de a szálon belül H-kötések alakulnak ki, így a

molekula alakja lóheréhez hasonlítmolekula alakja lóheréhez hasonlít

RNS egyes vírusokban örökítő anyagként RNS egyes vírusokban örökítő anyagként szerepelhet – retrovírusok, pl: HIV szerepelhet – retrovírusok, pl: HIV