Физика колебаний и волн, термодинамика

В зависимости от того, какой моносахарид содержится в структурном звене полинуклеотида – рибоза или 2-дезоксирибоза, различают

– рибонуклеиновые кислоты (РНК);

– дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК).

В главную цепь РНК входят остатки рибозы, а в ДНК – 2-дезоксирибозы. Нуклеотидные звенья макромолекул ДНК могут содержать аденин, гуанин, цитозин и тимин. Состав РНК отличается тем, что вместо тимина присутствует урацил.

Молекулярная масса ДНК достигает десятков миллионов атомных единиц массы. Это самые длинные из известных макромолекул. Значительно меньше молекулярная масса РНК (от нескольких сотен до десятков тысяч). ДНК содержатся в основном в ядрах клеток, РНК – в рибосомах и протоплазме клеток.

При описании строения нуклеиновых кислот учитывают различные уровни организации макромолекул: первичную и вторичную структуру:

– первичная структура нуклеиновых кислот – это нуклеотидный состав и определенная последовательность нуклеотидных звеньев в полимерной цепи.

В сокращённом однобуквенном обозначении эта структура записывается как ...– А – Г – Ц –...

– Под вторичной структурой нуклеиновых кислот понимают пространственно упорядоченные формы полинуклеотидных цепей.

Вторичная структура ДНК представляет собой две параллельные неразветвленные полинуклеотидные цепи, закрученные вокруг общей оси в двойную спираль.

Такая пространственная структура удерживается множеством водородных связей, образуемых азотистыми основаниями, направленными внутрь спирали. Водородные связи возникают между пуриновым основанием одной цепи и пиримидиновым основанием другой цепи. Эти основания составляют комплементарные пары. Образование водородных связей между комплементарными парами оснований обусловлено их пространственным соответствием. Пиримидиновое основание комплементарно пуриновому основанию:

Водородные связи между другими парами оснований не позволяют им разместиться в структуре двойной спирали. Таким образом, тимин (Т) комплементарен аденину (А); цитозин (Ц) комплементарен гуанину (Г).

Комплементарность оснований определяет комплементарность цепей в молекулах ДНК. Комплементарность полинуклеотидных цепей служит химической основой главной функции ДНК – хранения и передачи наследственных признаков.
Способность ДНК не только хранить, но и использовать генетическую информацию определяется следующими ее свойствами:

– молекулы ДНК способны к репликации (удвоению), то есть могут обеспечить возможность синтеза других молекул ДНК, идентичных исходным, поскольку последовательность оснований в одной из цепей двойной спирали контролирует их расположение в другой цепи;

– молекулы ДНК могут направлять совершенно точным и определенным образом синтез белков, специфичных для организмов данного вида.

Вторичная структура РНК. В отличие от ДНК, молекулы РНК состоят из одной полинуклеотидной цепи и не имеют строго определенной пространственной формы, вторичная структура РНК зависит от их биологических функций.

Основная роль РНК – непосредственное участие в биосинтезе белка. Известны три вида клеточных РНК, которые отличаются по местоположению в клетке, составу, размерам и свойствам, определяющим их специфическую роль в образовании белковых макромолекул:

– информационные (матричные) РНК передают закодированную в ДНК информацию о структуре белка от ядра клетки к рибосомам, где и осуществляется синтез белка;

– транспортные РНК собирают аминокислоты в цитоплазме клетки и переносят их в рибосому;

– рибосомные РНК обеспечивают синтез белка определенного строения, считывая информацию с информационной (матричной) РНК.

физика колебаний и волн, термодинамика

Представлена первая часть физического практикума по курсу общей физики. Она состоит из 23 лабораторных работ по трем разделам: “Физические основы механики”, “Физика колебаний и волн” и “Термодинамика”.

Поскольку в эксперименте важнейшая роль принадлежит оценке погрешностей измерений физических величин, то практикум предваряют 2 работы, посвящённые определению погрешностей при прямых и косвенных измерениях.

Выполнение лабораторной работы включает предварительную подготовку, проведение экспериментов и составление отчета о результатах исследований. В указаниях к каждой работе сформулирована цель работы, представлено теоретическое введение, методика измерений, описание установки, порядок выполнения работы и обработки результатов измерений.

Кафедрой физики подготовлены методические указания по оформлению отчетов по лабораторным работам, требований к допуску, защите работ и обработке результатов измерений.

Эти указания имеются в библиотеке и на сайте кафедры. Адрес сайта: http://physics.vstu.edu.ru. Образец оформления отчета по лабораторной работе также представлен на сайте кафедры.

Контрольные вопросы, приведенные в конце каждой работы, облегчают подготовку к ней и защиту. В конце указаний приведен список литературы, рекомендуемый для самостоятельной подготовки к выполнению лабораторных работ.