دانلود کامل ترین جزوه بیوشیمی برای کنکور ارشد

جزوات تایپ شده بیوشیمی برای کنکور ارشد

دانلود فایل

ساختمان نوکلئوتیدها : RNA و DNA
این دو مولکول متشکل از باز ، قند و فسفات هستند .
انواع بازها در ساختمان DNA :
دو ؛ () : – : – : : () ، () : () ،
()():
* * * () :
* : ()* () : (). ()

؛ () ؛ ؛ ًً

* : ()* () : سیتوزین و 5 هیدروکسی متیل سیتوزین نمونههایی از بازهاي فرعی هستند. دو مورد اخیر مستعد موتاسیوناند زیرا در حالت عادي در مقابل C ، باز G قرار میگیرد ولی وقتی متیل روي C قرار گرفته باشد ، ساختار سیتوزین عوض شده و با A پیوند میدهد. به این نقاط، در DNA نقاط Hotspot میگوییم .
برخی بازهاي پیریمیدین غیرطبیعی هستند و به عنوان دارو استفاده میشوند. از جمله این داروها 5 فلورو یوراسیل (داروي ضد سرطانی) و 6 آزو سیتوزین (ضد سرطان و HIV) را میتوان نام برد .
– یکی از مشخصههاي ویروس HIV تکثیر زیاد آن است. وقتی بازي غیرطبیعی استفاده میکنیم که در ساختمان آن آزو(azo) وجود دارد، تکثیر ویروسی متوقف خواهد شد .
قند به کار رفته در نوکلئیک اسیدها :
در D-β : RNA -ریبوفورانوز در D-β : DNA- 2 دئوکسی ریبوفورانوز
توجه: براي اینکه شمارهگذاري اتمهاي حلقهها در باز و قند با یکدیگر اشتباه نشود، کربن قندها را با یک Prime(‘) اضافه شمارهگذاري میکنیم .
توجه: قند 5 کربنه بیشتر حلقه 5 ضلعی (فوران) دارد و قند 6 کربنه بیشتر حلقه 6 ضلعی (پیران) .

@Gene_Expression

به علت بار منفی اکسیژنهاي گروههاي فسفات نوکلئوتیدها، به آنها اسید هم میگوییم . (یعنی میتواند H را از دست دهد و در نامگذاري نوکلئوتیدها اسامی متعددي وجود دارد).
باز آلی نوکلئوزید نوکلئوتید
Adenine Aednosine DeoxyAdenosine AMP – اسید آدنیلیک – آدنیلات (آدنوزین مونو فسفات)
DAMP – اسید دئوکسی آدنیلات – دئوکسی آدنیلات
Goanine گوانوزین دئوکسی گوانوزین GMP – اسید گوانیلیک – ریبو گوانیلات dGMP – اسید دئوکسی گوانیلیک – دئوکسی گوانیلات
Cytosine سیتیدین دئوکسی سیتیدین CMP – جزوه بیوشیمی برای کنکور ارشد سیتیدیلیک – ریبو سیتیدیلات dCMP -اسید دئوکسی سیتیدیلیک- دئوکسی سیتیدیلات
Thymine * (ریبو) تیمیدین دئوکسی تیمیدین TMP – اسید تیمیدیلیک – ریبو تیمیدیلات dTMP – اسید دئوکسی تیمیدیلیک- دئوکسی تیمیدیلات
Uracil اوریدین UMP – اسید یوریدیلیک – ریبو یوریدیلات
* ریبو تیمیدین استثناست و براي مشخص نمودن وجود غیرمعمول آن در RNA به کار میرود .

شکل 1 – ساختمان یک AMP / شکل 2 – ساختمان یک cAMP
نقشهاي نوکلئوتیدها :
1- به عنوان مصالح ساختمانی (Building Block) در سنتز DNA و RNA شرکت دارند .
2- در کوآنزیمها : تمام کوآنزیمها ساختمان نوکلئوتیدي دارند؛ مانند FAD ، NAD و CoA ( قند + باز + گروه فسفات)
3- گروههاي ناقل : میتوانند گروههاي P را به ترکیبات دیگر منتقل کنند .
4- ناقل انرژي : توسط ATP و GTP در انجام واکنشهاي انرژيخواه و انرژيزا شرکت میکنند .
5- نقش تنظیمی : AMP حلقوي(cAMP) به عنوان پیامبر ثانویه در داخل سلول مطرح است .
6- نقش سنتز مواد
در سنتز پروتئین : در tRNA در سنتز چربی : در CDP -آسیلگلیسرول در سنتز قند : UDP-گلوکوز 7- ناقل متیل : S) SAM آدنوزیل متیونین)

1- پیوندهاي کوالانس یا همان فسفودياستر بین قند و فسفات .
2- پیوندهاي هیدروژنی بین بازها : A=T و C≡G
3- پیوندهاي هیدروفوبیک یا واندروالس که بین یک سري نواحی از DNA ایجاد میشود .
4- پیوند N-گلیکوزیدي بین باز و قند
نکته : DNA در پروکاریوتها حلقوي و در یوکاریوتها خطی است .
انواع DNA :
ADNA BDNA ZDNA

راستگردان راستگردان چپگردان (خلاف عقربههاي ساعت) جهت چرخش دو رشته DNA
26 Aᵒ 20 Aᵒ 81 Aᵒ عرض
طول هر پیچ فاصله هر بازنوع ایزومر
11 جفت باز 5.01 جفت باز 21 جفت باز
2.6 Aᵒ 3.4 Aᵒ 7.3 Aᵒ
Anti Anti Anti براي پیریمیدینها
Syn براي پورینها

نکات جدول : BDNA شکل اصلی DNA و بیشترین فرم DNA موجود در سلول است .
ADNA درشرایط کم آب و کم نمک از BDNA به وجود میآید. اندازه شیارها در آن خیلی به هم نزدیک است و سیارهايخیلی بزرگ در آن وجود ندارد .
در ZDNA بیشتر توالی بازهاي C و G دیده میشود. این نوع DNA بیشتر در انتهاهاي کروموزومها و یا در قسمت سانترومروجود دارند .ZDNA در ساختمانش فقط یک نوع شیار باریک و عمیق وجود دارد(برخلاف دو نوع قبل). وقتی ZDNA تشکیلشود DNA براي همانندسازي و رونویسی باز نمیشود .

@Gene_Expression

فاصلهاي که بین دو نوکلئوزوم وجود دارد توسط 1H دربرگرفته میشود و جزوه بیوشیمی برای کنکور ارشد 06 جفت باز است .1H به این قسمت از DNA که بین دو قسمت نوکلئوزوم قرار دارد میچسبد ولی دور نمیزند .
نقش دیگر 1H اینست که باعث شده نوکلئوزومها دور یک محور فرضی به شکل 6 تایی قرار بگیرند. در این حالت به آن فیبرهاي 03 نانومتري میگوییم که DNA حدودًاً 04 بار متراکمتر میشود. در ادامه این فیبرهاي 03 نانومتري کنار پروتئینی به نام Scaffold Protein قرار میگیرند ( اسکلت پروتئینی که داربست آن پروتئینهایی است که اسید آمینه اي بازي دارند ) .
و تشکیل لوب شعاعی را میدهند و فیبرهاي 003 نانومتري را تشکیل میدهند و این فیبرها دوباره توسط S.P دیگري به صورت شعاعی کنار هم قرار گرفته و تشکیل کروماتید میدهند و در نهایت دو کروماتید کنار هم تشکیل کروموزوم میدهند .
( تشکیل کروموزوم و کروماتین )
وقتی DNA یوکاریوتها بخواهد Translation و یا Replication و یا Transcription انجام دهد ( ترجمه ، همانندسازي ، نسخه برداري ) باید سریعاً DNA از هیستونها جدا شود. این عمل به کمک یک سري آنزیم انجام میگیرد. این آنزیمها بار مثبت(+) هیستون را خنثی میکنند. ( مثًلاً گروه آمین هیستون را استیله ، متیله و یا فسفریله میکنند ) و باعث جدایی هیستون از DNA میگردند. واکنشهایی مثل استیلاسیون، متیلاسیون، فسفریلاسیون یا یوبیکوئیتین شدن (روي H2A) در ساختمان هیستونها تغییراتی به وجود میآورند .
این عمل توسط دو آنزیم صورت میگیرد به نامهاي هیستوناستیلترانسفراز (HAT) که گروه استیل را به هیستون اضافه می-کند و به عبارتی باعث روشنشدن نوکلئوزوم شده و DNA را در حالت یوکروماتین قرار میدهد و دیگري آنزیم هیستونداستیلاز که استات را از گروههاي استیل جدا میکند، سبب ابقاي بار مثبت(+) و خاموششدن نوکلئوزوم شده و DNA را در حالت هتروکروماتین قرار میدهد .
یا آنزیمهاي متیلاز و دمتیلاز ، کیناز و دفسفاتاز که همه این آنزیمها داخل هستهاند و عمل باز شدن و فشرده شدن DNA را به سرعت انجام میدهند .
ژن سنتز کننده هیستونها فاقد اینترون میباشد .
سنتز هیستونها همزمان با سنتز (Replication) DNA است زیرا DNA به محض ساخته شدن باید فشرده شود در غیر این صورت آنزیمهایی در هسته هستند که باعث موتاسیون، تغییر و آسیب DNA میشود .
هیستونهاي بدن انسان ، نخود فرنگی و گیاهان و حیوانات و دیگر موجودات از نظر توالی و تشابه ساختمانی آمینواسیدي یکسانند و این نشانگر آن است که هیستونها در طول حیات موجودات زنده نقشی کلیدي داشتهاند .

چرخهي سلولی :
چرخهي سلولی در سلولهاي یوکاریوت حدودًاً 42 ساعت طول میکشد. یعنی زمانی که یک سلول تبدیل به 2 سلول می- شود. این چرخهها شامل فازهایی هستند که یکی از این فازها، فاز سنتز(Synthesisدر رابطهي با مرحلهي S از چرخهي سلولی است .
این چرخه شامل 4 فاز میباشد :
1) مرحلهي 1G : آنزیمها، پروتئینها، فاکتورها ،dNTPها و NTPهاي لازم براي سنتز DNA ساخته میشوند. در این مرحله سلول اعمال طبیعی خود را انجام میدهد و از نظر متابولیکی فعال است. این مرحله طولانیترین مرحله است و حدود 21-8 ساعت طول میکشد .
2) مرحلهي S : سنتز DNA انجام میشود و DNA دو رشتهاي تبدیل به 2 DNA دو رشتهاي میشود. این مرحله حدود 8-6 ساعت طول میکشد .
3) مرحلهي 2G : آنزیمها و پروتئینها و فاکتورهاي لازم جهت جدا شدن 2 سلول، در این مرحله سنتز میشوند و حدود 6-4 ساعت طول میکشد .
4) میتوز + سیتوکینز(یا فاز جدا شدن سلولها) : بین 2 تا 4 ساعت طول میکشد .
نقاط کنترلی :
در سلول براي عبور از هر مرحله به مرحلهي بعدي، نقاطی به نام »نقاط کنترلی« یا» check points« وجود دارد که ورود به مرحلهي بعد را کنترل میکنند و تا مرحلهاي تمام نشود، اجازه ورود به مرحلهي بعد داده نمیشود. در این نقاط پروتئین- هایی به نام سیکلین جزوه بیوشیمی برای کنکور ارشد به کیناز(cdk) وجود دارند که عمل کنترل عبور سلول از این مراحل را بر عهده دارند .
ا ما نکتهي قابل توجه اینکه امروزه معتقدند که عّلّتّ بعضی از سرطانها این است که این نقاط دچار ایراد میشوند و وظیفهي خود را به طور کامل انجام نمیدهند. به همین دلیل چرخهي سلولی به طور دائم ادامه دارد .
براي همین امروزه داروهایی تجویز میکنند که عمل نقاط کنترلی را کامل میکند .
در همین بحث نقطهاي داریم به نام oG که وقتی سلول وارد آن میشود، رشد ندارد و قابلیت تقسیم و تکثیر هم ندارد و اصطلاحًاً سلول حالت سکون دارد. از جملهي این موارد میتوان به سلولهاي عصبی و سلولهاي عدسی و قرنیه اشاره کرد .
نکته : در فاز S همراه با سنتز DNA، سنتز پروتئینهاي هیستون هم صورت میگیرد .
همانندسازي یا Replication

بیوشیمی برای کنکور

ابتدا یک DNA مادري داریم که در مرحلهاي برش خورده و باز میشود و به عنوان الگو قرار میگیرد. و در برابر هر رشته ،رشتهي جدیدي سنتز میشود. به این نوع همانندسازي، نیمهحفاظتی(Semiconservative) میگویند. که در واقع حالتی است که ژنوم مادري به طور مداوم در سلولهاي دختر حفظ میشود. هیبریدي از DNA مادري و جدید داریم. این نوع همانندسازي در یوکاریوتها دیده میشود. دو دانشمند به نامهاي مِزِلسون و استال، با انجام آزمایشی، وجود همانندسازي نیمهحفاظتی را اثبات کردند .
همانندسازي حفاظتی(Conservative)، نوع دیگري از همانندسازي است که در این حالت ژنوم به طور مداوم حفظ نمیشود؛ یعنی یک رشته کامًلاً جدید است که مثًلاً در بعضی ویروسها دیده میشود. مثًلاً فرآیند نسخه- برداري(Transcription) از نوع حفاظتی است. یا مثلاً سنتز، تقسیم و جداشدن هیستونها به هنگام تقسیم سلولی. که در این حالت هیستونهاي مادري وارد یک سلول و هیستونهاي جدید وارد سلول دیگر میشوند .
نوع دیگري از همانندسازي، همانندسازي پراکنده(Dispersive) است که بسیار کم دیده میشود .
موارد لازم براي همانندسازي :
1) الگو(template) : رشتههاي جدا شدهي DNA مادري
2) آنزیم DNA پلیمراز: بازها را با پیوند فسفو دياستر کنار هم قرار می- دهد .
دو نوع آنزیم DNA پلیمراز داریم :
2-1) وابسته به DNA : یعنی از DNA به عنوان الگو استفاده میکند .
2-2) وابسته به RNA : یعنی از RNA به عنوان الگو استفاده میکند .
3) dNTP (دئوکسی نوکلئوتید تريفسفاتها، شامل : A,G,C,T) و NTP
4) توالی پرایمر: یک توالی از RNA است به تعداد 02-21 نوکلئوتید که انتهاي’OH 3 را براي آنزیم ایجاد میکند .
آنزیم DNAپلیمراز به تنهایی نمیتواند این کار را انجام دهد. یعنی باید انتهاي’OH 3 آماده وجود داشته باشد تا آنزیم DNAپلیمراز براي شروع کارش به آن بچسبد و بازها را به این انتها اضافه کند .
پس آنزیم DNAپلیمراز براي همانندسازي علاوه بر الگو به انتهاي’OH 3 نیز نیاز دارد و بنابراین براي همانندسازي به یک هیبرید RNA-DNA نیاز داریم. (قسمت RNA همان پرایمر و قسمت DNA همان الگو است).
عمل گذاشتن پرایمر در مقابل الگو توسط آنزیمهایی به نام RNAپلیمراز (یا پرایماز) انجام میگیرد .
RNAپلیمراز یک آنزیم است که یک قطعهي 02-21 نوکلئوتیدي به نام پرایمر را که در یک انتهاي آن’OH 3 وجود دارد ،سنتز و ایجاد میکند.
5) پروتئینها: پروتئینهاي مختلف دیگري از جمله SSBP و dnaA مورد نیاز هستند .
توالیهاي دوسر خوانا:
توالیهایی در DNA به نام توالیهاي دو سرخوانا(پالیندرومیک) وجود دارد. این توالیها تو سط یک سري آنزیم به نام آنزیم- هاي محدودالاثر(RE) شکسته میشوند. آنزیمهاي RE از دستهي آنزیمهاي آندونوکلئاز است .
توالی دو سر خوانا مانند توالی GATC در یک زنجیرهي DNA و مکمل آن CTAG در زنجیرهي مقابل DNA.
که اگر مورد دوم را از جهت عکس بخوانیم، دقیقاً همانند قسمت مکملش خواهد بود .
آنزیمهاي نوکلئاز :
فسفو دياستر میشوند. و به 2 دسته تقسیم میگردند :
1) آندو نوکلئازها: که یکی از موارد آنها آنزیمهاي محدودالاثر هستند .
5’ (1-2
2-2) ’3 ’5 : اتّّصال به انتهاي ’5 و برش پیوندهاي بین نوکلئوتیدها .
آزمایش مزلسون و استال :
(آمونیوم کلرید با ازت 51) قرار دادند و تا چندین نسل کشت انجام شد. سپس همهي زنجیرهها سنگین شدند. پس از آن، این
سنگین(N14) جایگزین شده بود، در محیط کشت NH4Cl14 قرار دادند. بعد از سانتریفیوژ متو جه شدند در نسل اوِلِ بعد از کشت در
هاي سنگین و سبک وجود دارد. بنابراین
. است (Semiconservative)نیمهحفاظتی

همانندسازي پروکاریوتها :
همانندسازي در پروکاریوتها در 2 جهت ادامه پیدا میکند .
Oric ناحیهي شروع همانندسازي است که از bp 245 (جفت باز یا base pair) تشکیل شده و بیشتر این بازها از جنس A و T هستند. این ناحیه داراي 4 توالی 9مر(مر:mer) (توالی 9 بازي که 4 بار تکرار شده) و 3 توالی 13مر است و همچنین توالی GATC که 11 بار تکرار شده .
در شروع همانندسازي 04 عدد پروتئین dnaA به دلیل داشتن افینیته(affinity) به مبدأ(oric)، به آن متّّصل می شوند .
سپس DNA دو رشتهاي به طور راستگرد دور آن می چرخد و جزوه بیوشیمی برای کنکور ارشد شبیه نوکلئوزوم پیدا میکند. پس از آن در قسمتهاي جلوتر DNA، چون نوکلئوتیدهاي A و T بیشتري وجود دارد و پیوندهاي هیدروژنی بین آنها (نسبت به پیوندهاي هیدروژنی بین C و G) ضعیفتر است، این پیوندهاي هیدروژنی باز میشوند. به این حالت DNA باز شده، حباب همانندسازي میگویند که DNA در این وضعیت تک رشتهاي است .
بعد از آنکه حباب همانندسازي یا DNA تک رشتهاي (در دو سمت) ایجاد شد، بلافاصله پروتئینهاي dnaA از DNA جدا میشوند و سپس آنزیمهاي مورد نظر به این ناحیه مّتّصل میشوند و همانندسازي از یک نقطه و در دو جهت ادامه مییابد و ساختاري شبیه حرف θایجاد میشود. فرمtheta form) θ) زمانی ایجاد میشود که 2 کمپلکس آنزیمی همانندسازي در 2 جهت مختلف شروع به حرکت کنند .

قسمتهایی از DNA که کمپلکسهاي مّتّصل شده به آن در حال حرکتند ،replication fork یا چنگال همانندسازي نام دارد. که در این نواحی بازها از یکدیگر جدا هستند و آنزیمها عمل replication اصلی را انجام میدهند .
آنزیمهاي لازم براي همانندسازي :
1) آنزیم DNAپلیمراز: در پروکاریوتها 3 نوع از آن وجود دارد. (نوع III ، II ، I) که عمل آنها سنتز DNA است .
2) آنزیم RNAپلیمراز(پرایماز یا Primase) : که قطعهي پرایمر را سنتز میکند .
3) آنزیم هلیکاز(Helicase) : این آنزیم پیوند هیدروژنی بین بازها را قطع میکند و دو رشتهي DNA از هم جدا میشوند .
4) آنزیم توپو ایزومراز( Topoisomerase) : پیچهاي اضافی به وجود آمده در DNA در حین همانندسازي، توسط این آنزیم باز میشود .
5) آنزیم لیگاز( Ligase) : قطعات اُُکازاکی(Okazaki) را به یکدیگر متّّصل میکند .
نقش و عمل آنزیمهاي شرکت کننده در همانندسازي DNA :
– DNAپلیمراز I : در برداشت پرایمر نقش دارد؛ خاصیت اگزونوکلئازي ’3 ’5، پلیمرازي ’3 ’5 و خاصیت proof-reading که همان خاصیت اگزونوکلئازي ’5 ’3 است، داراست. که در همهي انواع DNAپلیمراز وجود دارد. بر اساس خاصیت proof reading، سبب برداشتن باز غلط و جایگزین کردن آن با باز صحیح میگردد .
– DNAپلیمراز II : نقش آن در همانندسازي کامًلاً مشخص نیست و بیشتر در تعمیر DNA نقش دارد .

@Gene_Expression
– DNAپلیمراز III : این آنزیم، آنزیم اصلی سنتزکنندهي DNA است که تمام خواص یادشده را داراست. علاوه بر آن موارد ،این آنزیم خاصیت اگزونوکلئازي’5 ’3 دارد که با توجه به آن، خاصیت proof reading را نیز دارا میباشد. (مثًلاً اگر به طور اشتباه در مقابل باز C ، T قرار بگیرد، سنتز رشته سریعاً متوقف میشود و آنزیم DNAپلیمراز نوع III، باز نادرست را با خاصیت ’5 ’3 جدا می کند و باز صحیح را با خاصیت پلیمرازي خود به جاي آن قرار میدهد).
علاوه بر این، این آنزیم خاصیت پلیمرازي ’3 ’5 را نیز دارا میباشد .
نکته: وقتی DNA تکرشتهاي به وجود آمد یک قطعه حاوي بخش’OH 3 لازم است که توسط آنزیم پرایماز سنتز میشود .
پس از آن آنزیم اولین نوکلئوتید رشتهي DNA را در بر میگیرد و سنتز از روي DNA الگو انجام میشود .
نکته: تمام بازهاي مورد استفاده براي سنتز DNA جدید باید قندشان از جنس دئوکسیریبوز باشند ولی قند مورد استفاده در قطعهي پرایمر از جنس ریبوز است که این قسمت از DNA توسط آنزیم DNAپلیمراز I جزوه شیمی دارویی ۲ میشود .DNAپلیمراز I این کار را با استفاده از خاصیت اگزونوکلئازي ’3 ’5 خود انجام میدهد، به طوري که ابتدا قطعهي پرایمر را بر میدارد و مجدداً با خاصیت پلیمرازي خود بازهایی با قندي از جنس دئوکسیریبوز را جایگزین میکند. یعنی اگر این کار انجام نشود ،در DNAهاي جدید، قسمتهایی از جنس DNA و RNA خواهیم داشت .
اگر موتاسیون(mutation : جهش) رخ دهد، همین آنزیم، یعنی آنزیم DNAپلیمراز I، خطاي رخ داده را اصلاح میکند .
نکته : به هنگام همانندسازي و در دو رشتهي جداشدهي DNA مادر، قطعهي پرایمر پس از سنتز و ساخته شدن، با یک : :
: ِ ’’() : () : ’’() : ّّّّ-ّّ-()  ّّ: ّّ: () ()؛