Нуклеиновые кислоты. Типы нуклеиновых кислот. В клетках имеются два типа нукле­иновых кислот: дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонук­леиновая кислота (РНК)

Типы нуклеиновых кислот. В клетках имеются два типа нукле­иновых кислот: дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонук­леиновая кислота (РНК). Эти биополимеры состоят из мономеров, называемых нуклеотидами. Мономеры-нуклеотиды ДНК и РНК сход­ны в основных чертах строения. Каждый нуклеотид состоит из трех компонентов, соединенных прочными химическими связями.

Каждый из нуклеотидов, входящих в состав РНК, содержит пятиуглеродный сахар – рибозу; одно из четырех органических соеди­нений, которые называют азотистыми основаниями, – аденин, гу­анин, цитозин, урацил (А, Г, Ц, У); остаток фосфорной кислоты.

Нуклеотиды, входящие в состав ДНК, содержат пятиуглеродный сахар – дезоксирибозу; одно из четырех азотистых оснований: аде­нин, гуанин, цитозин, тимин (А, Г, Ц, Т); остаток фосфорной кис­лоты.

В составе нуклеотидов к молекуле рибозы (или дезоксирибозы) с одной стороны присоединено азотистое основание, а с другой – ос­таток фосфорной кислоты. Нуклеотиды соединяются между собой в длинные цепи. Остов такой цепи образуют регулярно чередующиеся остатки сахара и фосфорной кислоты, а боковые группы этой це­пи – четыре типа нерегулярно чередующихся азотистых оснований.

Молекула ДНК представляет собой структуру, состоящую из двух нитей, которые по всей длине соединены друг с другом водородны­ми связями. Такую структуру, свойственную моле­кулам ДНК, называют двойной спиралью. Особенностью структуры ДНК является то, что:

- напротив азотистого основания А в одной цепи лежит азотистое основание Т в другой цепи (связаны двумя Н-связями),

- напротив азотистого ос­нования Г всегда расположено азотистое основание Ц (связаны тремя Н-связями).

Схематически сказанное можно выразить следующим образом:

А (аденин) = Т (тимин)

Т (тимин) = А (аденин)

Г (гуанин) ≡ Ц (цитозин)

Ц (цитозин) ≡ Г (гуанин)

Схема строения ДНК.

Многоточием обозначены водородные связи

 

Участок двуспиральной молекулы ДНК

Эти пары оснований называют комплемен­тарными основаниями (дополняющими друг друга). Нити ДНК, в которых основания рас­положены комплементарно друг другу, назы­вают комплементарными нитями. Модель строения молекулы ДНК предло­жили Дж. Уотсон и Ф. Крик в 1953 г. Она полностью подтверждена экспериментально и сыграла исключительно важную роль в раз­витии молекулярной биологии и генетики.

Порядок расположения нуклеотидов в мо­лекулах ДНК определяет порядок расположе­ния аминокислот в линейных молекулах бел­ков, т. е. их первичную структуру. Набор белков (ферментов, гормонов и др.) опреде­ляет свойства клетки и организма. Молеку­лы ДНК хранят сведения об этих свойствах и передают их поколениям потомков, т. е. являются носителями наследственной инфор­мации. Молекулы ДНК в основном находят­ся в ядрах клеток и в небольшом количест­ве в митохондриях и хлоропластах.

Основные виды РНК.

Наследственная ин­формация, хранящаяся в молекулах ДНК, ре­ализуется через молекулы белков. Информа­ция о строении белка передается в цитоплаз­му особыми молекулами РНК, которые называются матричными (информационными) – мРНК (иРНК). Матричная РНК переносится в цитоплаз­му, где с помощью специальных органоидов – рибосом идет синтез белка. Именно матричная РНК, которая строится комплемен­тарно одной из нитей ДНК, определяет порядок расположения ами­нокислот в белковых молекулах.

В синтезе белка принимает участие и другой вид РНК – транс­портная (тРНК), которая подносит аминокислоты к месту образова­ния белковых молекул – рибосомам, своеобразным фабрикам по про­изводству белков.

В состав рибосом входит третий вид РНК, так называемая рибосомная (рРНК), которая определяет структуру и функционирование рибосом.

Каждая молекула РНК в отличие от молекулы ДНК представ­лена одной нитью; вместо дезоксирибозы она содержит рибозу и вместо тимина – урацил.

Итак, нуклеиновые кислоты выполняют в клетке важнейшие биологические функции. В ДНК хранится наследственная информа­ция о всех свойствах клетки и организма в целом. Различные ви­ды РНК принимают участие в реализации наследственной информа­ции через синтез белка.

тип НК	Строение нуклеотида	Функция в клетке	Строение молекулы
ДНК	1. Остаток фосфорной кислоты	Хранитель наследственной информации	Двойная спираль
2. Дезоксирибоза
3. Азотистое основание (аденин, или гуанин, или цитозин, или ТИМИН)
РНК	1. Остаток фосфорной кислоты	Биосинтез белка: Информационная - мРНК, Транспортная – тРНК Структурная – рРНК Каталитическая – рРНК	Одинарная нить
2. Рибоза
3. Азотистое основание (аденин, или гуанин, или цитозин, или УРАЦИЛ)