физические свойства нуклеиновых кислот реферат. физич свойства нк. Физические свойства нуклеиновых кислот
 Скачать 340.46 Kb.
|
|
Физические свойства нуклеиновых кислот. Уникальные биохимические и физико-химическими свойства нуклеиновых кислот определяются высокой молекулярной массой, особенностями химического состава и структурной организации на различных уровнях надмолекулярного строения. Среди характерных физико-химических свойств нуклеиновых кислот (и их растворов) следует выделить самые главные: кислотно-основные свойства, хелатирующую способность, способность к денатурации; оптические, коллоидные, осмотические свойства и высокую вязкость растворов. Кроме того, нуклеиновые кислоты в среде живой клетки могут находиться в жидкокристаллическом состоянии, что является крайне важным при описании их биохимических свойств. При растворении в воде нуклеиновые кислоты набухают и образуют вязкие коллоидного типа растворы. Растворимость нуклеиновых кислот главным образом определяется гидрофильностью фосфатных групп, а также особенностями надмолекулярной упаковки. Физические свойства молекулы ДНК. При повышении температуры или добавлении щелочей происходит разрыв водородных связей между комплементарными основаниям. При этом происходит денатурация (плавление) и нативная двухцепочечная ДНК переходит в ДНК переходит в одноцепочечную одноцепочечную форму. При охлаждении или понижении рН среды происходит ренатурация (отжиг), т.е. восстановление двойной спирали ДНК. Температура плавления (Тm) – это температура, при которой денатурируется 50% всей ДНК. Тm зависит от содержания Г=Ц пар в молекуле ДНК пар в молекуле ДНК. У млекопитающих У млекопитающих, в том числе и у в том числе и у человека, Тm ДНК составляет 87 С. Способность ДНК денатурировать и восстанавливать двойную структуру используют для гибридизации при образовании дуплексов ДНК‐РНК или ДНК‐ДНК. Денатурация происходит также при увеличении рН раствора до уровня, при котором разрушаются водородные связи между основаниями. Денатурация ‐ процесс обратимый, последующее восстановление двухцепочечной структуры ДНК может происходить даже при полном расхождении цепе й. Процесс воссоединения, называемый ренатурацией, реассоциацией или отжигом или отжигом, происходит при понижении температуры или при понижении температуры или рН. Если температура или рН понижаются постепенно, то цепи соединяются правильно, с восстановлением всех исходных пар оснований. При резком понижении температуры или рН правильное воссоединение комплементарных цепей затрудняется, и они остаются в несвязанном состоянии. Этот процесс называется «quenching» из‐за спаривания оснований локально комплементарных участков в пределах одной или участков в пределах одной или разных цепей.  При денатурации изменяются некоторые физические свойства ДНК, например ее оптическая плотность. Азотистые основания поглощают свет в ультрафиолетовой области (с максимумом, близким к 260 нм). ДНК поглощает свет почти на 40 % меньше, чем смесь свободных нуклеотидов того же состава. Это явление называют гипохромным эффектом, а обусловлено оно взаимодействием оснований при их расположении в взаимодействием оснований при их расположении в двойной спирали.  Денатурация ДНК при нагревании, наблюдаемая по изменению ее оптической плотности. Показаны кривые денатурации ДНК, содержащей в своей последовательности 40 % (Т,) и 60 % (Т2) пар G-C.  Поскольку для разрушения двух водородных связей АТ‐пар требуется меньше энергии, чем для разрыва трех водородных связей разрыва трех водородных связей G С ‐пар , значения температуры и рН , при которых происходит денатурация, зависят от нуклеотидного состава ДНК. Чем выше содержание G С ‐пар , тем выше Тт или рНm.  Зависимость Tm от молярного содержания гуанина и цитозина в ДНК при низкой и высокой концентрации соли. Точки отвечают индивидуальным ДНК бактерий, бактериофагов, дрожжей, растений и животных. |