Переход спираль-клубок в молекуле ДНК. - 2 стр.

UptoLike

Рубрика: 

1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ
ДНК является исключительным по своей важности объектом
исследования, поскольку генетическая информация и план построения живого
организма полностью определяются последовательностью мономерных звеньев
этой гигантской молекулы. С физической точки зрения наиболее интересным
среди многих необычных свойств ДНК является так называемый эффект
плавления, открытый в конце 50-х годов. Прежде чем перейти к объяснению
этого физического явления, остановимся вкратце на строении ДНК, часть
которой схематически изображена на рис. 1.
Рис.1 Строение молекулы ДНК.
Ковалентные связи, образующие остов молекулы ДНК, указаны
сплошными линиями. Водородные связи между комплементарными
основаниями (А-Т, Г-Ц) обозначены пунктиром. Однако двойная спираль
стабилизируется не только водородными связями. Между соседними по цепи
основаниями ДНК существуют межмолекулярные взаимодействия, на рис. 1
они обозначены точками. Именно эти вертикальные или, как принято называть,
СТЕКИНГвзаимодействия (от английского Stacing – взаимодействие
плоскостей в стопке), и обеспечивает спиральную структуру ДНК.
Для того чтобы представить себе эту структуру, мысленно завернем две
нити друг относительно друга в правую спираль так, чтобы на каждый оборот
приходилось по 10 азотистых оснований в каждой нити. Такая структура
называется двойной спиралью Уотсона-Крика, она имеет место для так
называемых физиологических температур, т. е. температур порядка .
C
0
4020 ÷
При слабом нагревании раствора, в котором находятся молекулы ДНК,
ковалентные связи не разрушаются, т. к. их энергия разрыва слишком велика
(порядка 60 ккал/моль). Энергия межмолекулярных связей почти на порядок
тот факт, что этот процесс происходит в очень узком интервале температур
(несколько градусов).
Против Тимина в молекуле ДНК располагаются аденин, а против цитозина
гуанин. Это связано с тем, что А и Т имеют по две группы способных
2
                 1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ

    ДНК является исключительным по своей важности объектом
исследования, поскольку генетическая информация и план построения живого
организма полностью определяются последовательностью мономерных звеньев
этой гигантской молекулы. С физической точки зрения наиболее интересным
среди многих необычных свойств ДНК является так называемый эффект
плавления, открытый в конце 50-х годов. Прежде чем перейти к объяснению
этого физического явления, остановимся вкратце на строении ДНК, часть
которой схематически изображена на рис. 1.




                        Рис.1 Строение молекулы ДНК.

    Ковалентные связи, образующие остов молекулы ДНК, указаны
сплошными линиями. Водородные связи между комплементарными
основаниями (А-Т, Г-Ц) обозначены пунктиром. Однако двойная спираль
стабилизируется не только водородными связями. Между соседними по цепи
основаниями ДНК существуют межмолекулярные взаимодействия, на рис. 1
они обозначены точками. Именно эти вертикальные или, как принято называть,
СТЕКИНГ – взаимодействия (от английского Stacing – взаимодействие
плоскостей в стопке), и обеспечивает спиральную структуру ДНК.
    Для того чтобы представить себе эту структуру, мысленно завернем две
нити друг относительно друга в правую спираль так, чтобы на каждый оборот
приходилось по 10 азотистых оснований в каждой нити. Такая структура
называется двойной спиралью Уотсона-Крика, она имеет место для так
называемых физиологических температур, т. е. температур порядка 20 ÷ 40 C .
                                                                       0

    При слабом нагревании раствора, в котором находятся молекулы ДНК,
ковалентные связи не разрушаются, т. к. их энергия разрыва слишком велика
(порядка 60 ккал/моль). Энергия межмолекулярных связей почти на порядок
тот факт, что этот процесс происходит в очень узком интервале температур
(несколько градусов).
    Против Тимина в молекуле ДНК располагаются аденин, а против цитозина
– гуанин. Это связано с тем, что А и Т имеют по две группы способных

                                     2