61-74.Biomolecule cu rol informational.****61.Acizi nucleici.consideratii generale. Componente structurale.E biomacromolecula informationala cu importanta biologica fundamentala.Proprietati: purtatorii informatiei genetice din generatie in generatie;baza moleculara a biosintezei proteinelor si enzimelor;au rolul de a pastra transmite si exprima caracterele ereditare;substanta fundamentala a meteriei vii. In ADN se afla programul genetic al dezvoltarii oricarui organism. Acizii nucleici-baza boleculara pt: diferentierea si reglarea celulara;modificarile induse sau naturale din constitutia genetica a oricarui organism;mentinerea si perpetuarea unui organism viu;reglarea simbolurilor metabolice. Organismele vii contin 2 tipuri de acizi nucleici: ADN-acizi deoxiribonucleici si ARN-acizi ribonucleici. Exceptie fac virusii care cantin doar unul din ei, ori ADN ari ARN. ARN contine ca pentoza-Riboza, iar ADN contine ca pentoza-2-deoxiriboza. Acizii nucleici sunt polinucleotide pt ca sunt alcatuiti dintr-un numar mare de nucleotide Componentele nucleotidului sunt :baza azotata-pentoza-fosfat,legate covalent in aceasta ordine. Componente structurale: 1baze ozotate:purinice: adenina(A), guanina(G)(prezente atat in ADN cat si in RN). Pirimidinice:uracil U- numai in ARN), timina(T-numai in ADN), citozina(C- comun).2baze azotate: riboza:numai in ARN; deoxiriboza:numai in ADN; 3 radicali ai H3PO4Adenina(6-amino-purina): izolata in pancreas si apoi in drojdie,Guanina(2-amino-6-oxi-purina): izolata in excrementele unor pasari. Uracil(2,4-dioxipirimidina): in nucleotide cu rol de activare a substratuluiTimina(5-metil-uracil): a fost izolata din ADN din timus.Citozina(2-oxi-4-amino-pirimiidina) in unele nucleotide cu rol in biosinteza fosfolipideloracidul fosforic confera acizilor nucleici un caracter acid.Acidul ortofosforic stabileste leg intre dif macromelecule de acizi nucleici, prin formarea unor leg intre gr -OH din pozitia 3'a ribozei sau deoxiribozei apatrinand unei nucleotide si gr -OH din pozitia 5' a ribozei sau deoxiribozei apartinand altei nucleotide.

****62.Nucleozide.Sunt alc: o baza azotata( purinica sau pirimidinica) si o pentoza( riboza sau deoxiriboza)Produsi de hidroliza partiala a nucleotidelor si se clasifica in 2 categorii: ribonucleozide care contin beta-D-riboza si 2'deoxiribonucleozide care contin: 2'-deoxi-beta-D-riboza. Ribonucleozidele apar in cantitati mici si sub forma libera, in schimb deoxiribonucleozidele nu se gasesc sub forma libera. Ribonucleozidele: pentoza BETA-riboza, baza azotata: uracil, citozina, alenina, guanin;ex: uridina, citidina, adenozina, guanozita. Deoxiribonucleozide: pentoza:BETA-deoxi-riboza: baza azotata: timina, citozina,adenina,guanina.ex: deoxitimidina, deoxicitidina, deoxiguanozina,deoxiadenozina.

****63.Nucleotide(Nucleozid fosfatii). mono. di. trinucleotide. Nucleotid= nucleozid+acid fosforic=baza azotata+pentoza+acid fosforic. Sunt unitati monomere structurale ale polinucleotidelor sau mecromoleculelor de acizi nucleici. Rezulta din hidroliza partiala a acizilor nucleici sub actiunea nucleazei. Se gasesc in stare libera in toate celulele, avant rol biochimic in metabolismul intermediar. Pot fi definite ca si esteri fosforici, in care acidul fosforic poate fi esterificat cu una din gr -oH ale pentozei. In fuctie de natura pentozei: ribonucleotide contin B-d-riboza si deoxiribinucleotide contin 2-deoxi-B-d-riboza.In ribonucleotide acidul fosforic poate fi esterificat la gr -OH ale ribozeli in poz 2',3',5';iar in deoxiribonucleotide la gr -OH din poz 3',5' ale deoxiribozei. Nucleotidele pot contine 1-3 radicali ai H3PO4. Mononucleotide - 1 radical a H3PO4; dinucleotide: 2 rad; trinucleotide...Mononucleotidele:predomina sub forma libera in celula, poseda radicalul acid fosforic in poz 5': nucleozid-5'-fosfatii;indeplinesc roluri importante in metabolismul intermediar. Ribonucleotide: pentoza:B-riboza;baza azotata:U,C,A,G. EX:uridin-5'-monofosfat(UMP-AC uridilic);citidin-5'-monofosfat(CMP-ac-citidilic);adenozin-5'monofosfat(AMP-ac adenilic);guanozin-5'-monofosfar(GMP-ac guanilic). Deoxiribonucleotide: pentoza:B-deoxiriboza; baza azotata:T,C,G,A. ex:deoxitimidin-5'-monofosfat(dTMP- ac deoxitimidilic);deoxicitidin-5'-...(dCMO- ac deoxicitidilic); deoxiadenozin-...(dAMP ac deoxiadenilic);deoxiguanozin...(ac deoziguanilic). In celula exista AMP-adenozin-5'-monofosfat; ADP- adenozin-5'-difosfat; ATP- adenozin-5'-trifosfat. Fiecare din ribonucleodite si deoxiribonucleotide pot exista si ca 5'-difosfat sau 5'-trifosfat. Ribonucleotide: UMP,UDP.UTP.CMP.CDP.CTP.AMP.ADP.ATP.GMP.GDP.GTP DEOXITIBONUCLEOTIDE: dTMP,dTDP,dTTP.dCMP,... dAMP... dGMP...PROP SI ROL: Caracter acid; absorbtie in UV; nucleotidele ciclice 3',5'-AMP ciclic si 3',5'- GMP ciclic sunt mesageri secundari ai controlului hormonal, anumite difosfat nucleotide actioneaza ca coenzime.

****64.Nucleotide naturale libere.In cazul monofosfat nucleotidelor ciclice ac fosforic se esterifica cu ambele gr-OH din poz 3',5'ale aceleiasi pentoze, rezultand o leg fosfodiester interna(3'->5'). ex: adenozin-3', 5'-monofpsfatul ciclic , (3',5'-AMP ciclic) si guanozin-3', 5'-monofosfatul ciclic ( 3',5'GMP ciclic),3',5'-AMP ciclic in diverse procese biochimice este un reglator al activitatii metabolice si fiziologice. La mamifere actiunea acestuia este legata de activitatea multor hormoni. Efectul hormonilor care nu traverseaza membrana celulara este de a activa enzima responsabila pt producerea in cel. a 3',5'AMP ciclic, acesta la randul sau controleaza activitatea unor enzime.

Deci 3',5'AMP ciclic functioneaza ca un al 2-lea regrator care poarta mesajul primului regrator care este un hormon. 3',5'GMP ciclic ca si 3'5'-AMP ciclic se comporta ca un semnal intercelular ale unor mesaje hormonale extracel. Activitatea unor melecule, pr efectuarea unor reactiide transfer se realizeaza prin cuplarea cu un nucleotid, compusii rezultati jucand rol de conzima. Mationina este activata ca S-adenozil-metionina; glucoza ca uridindifosfat-glucoza; colina ca citidindifosfat-colina.

****65.Rolul si importanta biochimica a ATP.Semnificatia biochimica a ATP, ADP,AMP este foarte importanta: -pt ca participa in conservarea si utilizarea energiei libere in cadrul metabolismului celular. -sunt substante donatoare sau acceptoare de gr fosfat in dif reactii metabolice. ATP- placa turnanta a energeticii materiei vii. ATP compusul macroergic universal al materiei vii, fuctioneaza ca un acumulator si generator de energie, rol biochimic in reactiile si procesele metabolice. ATP+H20<==ATP-aza=> ADP+ Pi(H3PO4). Aceasta recatie arata dinamica fluxului de energie in celula , transferul energiei chimice utilizate in metabolismul cel. al tuturor organismelor. Energetia acestui sistem implica:formarea ATP din ADP si Pi, reprezinta conservarea energiei chimice rezultata din metabolizarea alimentelor; Transformarea ATP in ADP rep eliberarea si utilizarea energiei chimice in molec de ATP.

****66.ADN stuctura primara.ADN: pentoza deoxiriboza;baze azotate: A,G,T,C, numarul de unitati nucleotidice mai mare decat ARN. O macromelecula informationala constituita din 2 catene(lamturi) de polideoxiribomononucleotide,structura dublu catenara. Structura primara a ADN este cosntituita din succesiunea celor 4 monodeoxiribonucleotide principale: dAMP, dGMP, dTMP, dCMP, care sunt dispuse intr-o anumita secventa specifica prin stabilirea de leg intre nucleotide 3'->5'fosfdiester. Macromoleculele de ADN se deosebesc intre specii prin nr , raportul si secventa acestor 4 unitati, care se repeta de n ori si care confera ADN caracterul de biomolecuta informationala prin strucrura lor diferita. Informatia genetica stocata in ADN este codificata in secvente de baze azotate. Succesiunea deoxiribomononucleotidelor se transmite nealterant din generatie in generatie, acesta structura primara derermina pastrarea si trasmiterea caracterelor ereditare.

****67.ARN structura primara.Orice celula include 3 tipuri de ARN care se formeaza prin copierea integrala sau partiala a secventei ADN prin transcriptie.

ARN reprezinta materialul genetic al unor virusi, in organismele celulare apare doar in trasmiterea informatiei genetice. Se gaseste predominant in citoplasma dar si in nucleu. Tipuri de ARN:ARN ribozomal(ARNr), implicat in biosinteza proteinelor se gasete in ribozomi. ARN solubil(ARNs)sau ARN de transport(ARNt).ARN mesager(ARNm)sau de informatie(ARNi)foarte instabil. Aceste tipuri de ARN participa in biosinteza proteinelor ca factori de leg informationali intre ADN si proteine.Deosebiri intre cele 3 tipuri ARN: masa moleculara, compozitia in baze azotate,coeficient de sedimentare,nr de ribomononucleotide,raporturi cantitative. In majoritatea celulelor ARN se gaseste in proportie de 5-10 ori mai mare decat ADN. Localizare intracelulara: 25%in nucleu si citoplasma (ARNm); >50% in ribozomii citoplasmatici(ARNr);15% in hialoplasma, mitocondrii, ribozomii(ARNt).

****68.Structura secundara a ADN.E organizarea spatiala si conformatia tridimensionala a ADN.Modelul dublu helicoidal reprezinta actul de nastere al biologiei meleculare. Cele 2 lanturi polideoxiribomononucleotidice se leaga intre ele prin leg de H care se stabilesc intre bazele azotate complementare din fiecare lant. Modelul dublu helicoidal a AND se bazeala pe imperecherea bazelor azotate complementare, acestea sunt A=T SI G=C (tripla).In spatiu se integreaza exact o pereche de baze purina-pirimidina, spatiul este prea mic pt o leg purina -purina si prea mare pt una pirimidina-pirimidina. Unei baze purinice dintr-un lant ii va corecpunde una pirimidinica din celalalt lant.de semenea la imperecherea bazelor contribuie si H, care impiedica legarea A-C sau G-T, in caz contrar vor aparea 2 H de o parte a leg si niciunul de calalata parte. A se imperecheaza perfect cu T prin dubla leg de H si G cu C ptrin tripla leg de H. Secventa bazelor azotate de-a lungul unui lant rep informatia genetica aleg de ADN. cel de-al doilea lant depinde de primul. Cele 2 lanturi sunt complementare unul altuia. Reproducerea ADN-ului este una semiconservativa, deoarece pe ambele lanturi provenite din molec initiala se formeaza cate un alt complementar, copia exacta a fiecaruia din lanturile ADN, acestea fiind identice ce cea primara, pastrandu-se astfel informatia genetica. Raportul bazelor azotate:ne bazelor azotate purinice(A+G) este aproximativ egal cu cele pirimidinice(T+C). Raportul(A+G)/(T+C)=1. Suma A+C este egala cu G+T. Raportul: A/T=G/C=1. Cele 2 catene sunt orientate in directii opuse, antiparalele. Dubla elice si complementaritatea structurii bicatenare constituie baza moleculara, de autoduplicare a ADN si explica ca ADN este unicul substrat chimic al ereditatii. Prin replicarea ADN se realizeaza conservarea si trasmiterea caracterelor ereditare.

****69.ADN functii biologice.localizare intracelulara a ADN.Tipuri.Proprietati generale. Functii biologice:In ADN se afla inscris programul genetic al dezvoltarii, mentinerii si perpetuarii oricarui organism. ADN contine baza moleculara a conservarii si transmiterii din generatie in generatie a informatiei genetice. Asigura diferentierea si reglarea celulara si constanta replicarii celulare.Reprezinta baza meleculara a mutatiilor genetice naturale sau induse precum si procesele de ameliorare. LOCALIZARE intrecelulara a ADN, TIPURI de ADN: 1.ADN nuclear(97-99% din ADN total)- localizat in cromozomi, sunt cuplati cu histone si protamineADN nuclear+ proteine=cromatina.In nucleol ADN este asociat cu ARN2.ADN mitocondrial(1-3%), ADN satelit situat in matricea mitocondriilor. In comparatie cu cel nuclear, ADN mitocondrial are urmatoarele caracteristici:poate avea o stuctura in elice circulara simpla sau dubla; nu formeaza complexe cu proteinele. Are masa molec mult mai mica. ROL: participa la sustinerea mitocondriilor, poate dirija sinteza ribozomilor; ca si ADN nuclear este sediul mutatiilor. PROPRIETATI generale:1.prop optice, efectul hipocrom:existenta in ADN a bazelor azotate purinice si pirimidinice ii confera prop de a absorbii radiatia in UV. 2.denaturarea termica. efectul hipercrom:separarea celor doua catene ale dublului helix, injumatatirea masei molec,diminuarea vascozitatii,diminuarea rotatiei optice, efect hipercrom=cresterea absorbtiei in UV ca rezultat al denaturarii termice a ADN. 3.renaturare si hibridarea: prin racirea lenta a solutiei ADN, disociat inainte prin denaturare termica cele doua catene se pot recombina, realizand aproape integreal structura bicatenara helicoidata.capacitatea de renaturarea a ADN sta la baza procesului de hibridare, una din catenele ADN saparata prin denaturare termica se poate recombina cu ARN= macromolecula hibrida ADN-ARN sau se poate combina o molec ADN cu provenienta diferita. 4.hidroliza enzimatica ADN:catemele ADN pot fi scindate hidrolitic de catre diferite endonucleaze sau exonucleaze. 5.dimensiuni molec a ADN: masa molec de 10 la 6 -10 la 9 la virusi si bacterii si de 10 la 12 la celule eucariote, lungimea difere in fuctie de originea ADN.

****70.ARN heterogenitatea moleculara.Tipuri de ARN.Localizare intracelulara.Orice celula include 3 tipuri de ARN care se formeaza prin copierea integrala sau partiala a secventei ADN prin transcriptie. ARN reprezinta materialul genetic al unor virusi, in organismele celulare apare doar in trasmiterea informatiei genetice.

Se gaseste predominant in citoplasma dar si in nucleu. TIPURI de ARN:ARN ribozomal(ARNr), implicat in biosinteza proteinelor se gasete in ribozomi. ARN solubil(ARNs)sau ARN de transport(ARNt). ARN mesager(ARNm)sau de informatie(ARNi)foarte instabil. Aceste tipuri de ARN participa in biosinteza proteinelor ca factori de leg informationali intre ADN si proteine.Deosebiri intre cele 3 tipuri ARN: masa moleculara, compozitia in baze azotate,coeficient de sedimentare,nr de ribomononucleotide,raporturi cantitative.In majoritatea celulelor ARN se gaseste in proportie de 5-10 ori mai mare decat ADN.Localizare intracelulara: 25%in nucleu si citoplasma (ARNm); >50% in ribozomii citoplasmatici(ARNr);15% in hialoplasma, mitocondrii, ribozomii(ARNt).

****71.ARN mesager(ARNm)sau de informatie(ARNi).2-4% din ARN celular, cu rolul de mesager al informatiei ADN cromozomial, viata foare scurta, cateva minute, o molec de ARN m determina biosinteza unei singure molec de proteina. Molec monocatenara a carei secventa in baze azotate si ribomononucleotide este similara cu cea a uneia din cele doua catene ADN. Sinteza ARNm: in nucleul celular printr-un proces enzimatic de trancriere a secventei de mononucleotide de pe ADN, cu dif ca timina din ADN este inlocuita cu uracilul. Bazele azotate din secventa ARNm sunt complementare cu cele din una dintre catenele ADN. Procesul de sinteza a ARNm poarta numele de transcriptie: infoematia genetica codificata in secventa de deoxitibomonucleotide a ADN este trascrisa in secventa de ribomononucleotide a ARNm. Functia biochimica a ARNm este de a transmite ribozomilor mesajul preluat de la ADN si de a servi ca tipar pt biosinteza proteinelorRibosomii:sediul de biosinteza al proteinelor unde mesajul codificat in secventa ARNm este tradus in secventa de aminoacizi a proteinelor care se biosintetizeaza=> ca secventa de baze azotate a ARNm setermina secventa de aminoacizi dintr-o molec de proteina biosintetizata. Dogma Centrala a Biologiei Moleculare: ADN==transcriptie=>ARNm==traducere=>proteina. Caracteristici ARNm: prezinta o mare heterogenitate ca marime, pt ca si genele pe care le copiaza diferit ca marime.Structura de polinucleotide, cu o compozitie in baze azotate ce reflecta pe cea a ADN care ii este specifica. Se sintetizeaza si se degradeaza foarte rapid.

****72.ARN ribozomal(ARNr).Masa preponderenta a ARN celular, 75-85%din acesta. Molecule monocatenare liniare, alc din 100-3000 ribomononucleotide. Nu se gasesc in stare libera ci combinate cu proteine formand complexe ribonucleoproteice denumite ribozomi. Ribozomii sunt particule citoplasmatice localizate pe reticulul endoplasmatic, contin 65 %ARNr si 35%proteine.

Ribozomii sunt sediul biosintezei proteinelor si au rolul de a contribui la traducerea mesajul de la ADN adus de ARNm. mesajul reprezinta modul de inlantuire a aminoacizilor in proteinele biosintetizate. Fiecare fibozom este un dimer alc din 2 subunitati care difera prin S(coeficientul de sedimentare). Mai multi ribozomii+ARNm=polizom. Ribozomii din celulele eucariote si din cele animale se constituie in unitati ribozomale(80S) mai mari decat cei bacterieni(70S). Subunitatile ribozomale se afla intr-un echilibru de asociere-disociere reglat de factorii de natura proteica la nivel celular. 80S -> <- 40s+60S( pe sageti Na+(K+), sub Mg2+).

****73.ARN de transfer(ARNt)sau solubil(ARNs).In citosol se gaseste 5-15% din ARN total sub forma libera, de aici denumirea de ARNs, care leaga specific fiecare din cei 20 aminoacizi implicati in biosinteza proteinelor, rep forma lor de transport de unde rezulta denumirea de ARNt. ARNt: sunt politibomononucleotide cu molecule mai mici decat ARNm si ARNr, fiind alc din 75-90 mononucleotide; Are structura monocatenara ordonata, cu o conformatie pliata de tip frunza de trifoi. Are 60 de specii dif pe celula; sunt solubile in citoplasma si seasociate cu proteine;prezinta in celula pe langa A,G,U,C si alte baze azotate aripice: T-timina,i-hipoxantina,U la s-tiouracil,U la h- dihidrouracil,G la m- metifguanina, I la m- metilhipoxantina; Functia biochimica a ARNt este de a lega specific diferiti aminoacizi liberi din citoplasma, si transferul lor la ribozomi. Lobul I participa la legarea de o enzima a azminoacidului activat sub forma complexului AMP-aminoacil; Lobul II semnificatia lui nu a fost inca elucidata. Lobul III contine anticodon specifica pt legarea la capatul CCA a unui tip de aminoacil, anticodonul recunoaste codonul din ARNm atasat la ribozomi. Lobul IV leaga complexul aminoacil-ARNt la suprafata ribozomilor.Fiecare din cei 20-22de aminoacizi care intra in costitutia moleculelor de proteine, are cel putin un ARNt corespunzator. Specificitatea legarii unui animit aminoacid este determinata de secventa de baze azotate cuprinse intre capetele 3'OH si 5'-P ale catenei poliribonucleotidice. ARNt functioneaza ca izoacceptor si totodata ca melecuta adaptor, pe baza recunoasterii mesajului genetic continut de ARNm legat la robozomi. Capetele lanturilor sunt identice: capatul 5, :P-5'-G-3'-P.....CAPATUL 3':P-5'-C-3'-P-5'-C-3'-P-5'-A. Capatul 5'este fosforilat, restul 5' fiind pG, secventa bazelor azotate din capatul 3' este CCA, cu precizarea ca aminoacidul ectivat se ataseaza la gruparea 3'-OH a adeninei terminale. -COOH este esterificat pe cale enzimatica cu gruparea libera 3'-OH rezultand complexul animoacil-ARN: rep fosma activa de transfer a aminoacizilor la ribozomi.

****74.Acizii nucleici virali.Virusurile sunt particule sau complexe supramoleculare cu o organizare tridimnesionala, constituite din acizi nucleici si proteine specifice. Structura lor nu le poate conferi un metabolism propriu,ele se afla la limita dintre viu si neviu, nu se por prezenta decat in interiorul unei celule vii specifice si au capacitatea de a invada celula gazda. Structura chimica:componenta proteica specifica: ADN sau ARN(material genetic): virusuri ADN sau virusuri ARN.Acizii nucleici virali sunt inconjurati de capsina, alc din agregate de subunitati proteice, capsomene.Componenta proteica constituie astfel o anvelopa, al carui miez este ADN sau ARN. Acidul nucleic viral: purtatorul propietatii infectante potentiala; purtatorul informatiei genetice responsabile pt autoreplicarea virusului in celula infectata;este codificat atat pt replicarea sa cat si pt sinteza invelisului sau specific de molecule proteice. Mecanismul chimic al infectiei virale:virusii se comporta ca niste cromozomi viraliPrin aparatul genetic propriu, virusurile patrunse in celula gazda pot monopoliza sau modifica cursul normal al proceselor de biosinteza, pe care o obliga sa sintetizeze componentele meleculare ale particulei virale invadante. Procesul biochimic al multiplicarii virale in celula infectata si al degenerarii functionarii normale a acesteia consta in 3 etape: 1.biosinteza acidului nucleic viral. 2.biosinteza proteinelor virale specifice. 3.autoasamblarea structurii virale . Ambele procese de biosinteza sunt reglate de cromozomul viral.

****74.Acizii nucleici virali.Virusurile sunt particule sau complexe supramoleculare cu o organizare tridimnesionala, constituite din acizi nucleici si proteine specifice. Structura lor nu le poate conferi un metabolism propriu,ele se afla la limita dintre viu si neviu, nu se por prezenta decat in interiorul unei celule vii specifice si au capacitatea de a invada celula gazda. Structura chimica:componenta proteica specifica: ADN sau ARN(material genetic): virusuri ADN sau virusuri ARN.Acizii nucleici virali sunt inconjurati de capsina, alc din agregate de subunitati proteice, capsomene.Componenta proteica constituie astfel o anvelopa, al carui miez este ADN sau ARN. Acidul nucleic viral: purtatorul propietatii infectante potentiala; purtatorul informatiei genetice responsabile pt autoreplicarea virusului in celula infectata;este codificat atat pt replicarea sa cat si pt sinteza invelisului sau specific de molecule proteice. Mecanismul chimic al infectiei virale:virusii se comporta ca niste cromozomi viraliPrin aparatul genetic propriu, virusurile patrunse in celula gazda pot monopoliza sau modifica cursul normal al proceselor de biosinteza, pe care o obliga sa sintetizeze componentele

meleculare ale particulei virale invadante. Procesul biochimic al multiplicarii virale in celula infectata si al degenerarii functionarii normale a acesteia consta in 3 etape: 1.biosinteza acidului nucleic viral. 2.biosinteza proteinelor virale specifice. 3.autoasamblarea structurii virale . Ambele procese de biosinteza sunt reglate de cromozomul viral. *********