Нуклеотид обязательно состоит из 3 частей:
- остаток 5-углеродный циклический моносахарид
- фосфатная группа
- азотистое основание (предназначено для записи генетической информации)
В основе одной и той же молекулы нуклеиновой кислоты обычно присутствуют нуклеотиды, моносахариды представлены либо только рибозой или только дезоксирибозой
Первые два компонента обеспечивают соединение нуклеотидов в цепочке. При этом может использоваться либо рибоза или дезоксирибоза. Соответственно, различают:
1)РНК – рибонуклеиновые кислоты
2) ДНК дезоксиробонуклеиновые кислоты
В составе ДНК у всех животных существует универсальный набор из 4 вариантов азотистых оснований: аденин-тимин, гуанин-цитазин. Азотистые основания – маленькие, плоские, циклические молекулы (не могут менять форму), с жесткой формой и с небольшим зарядом. Используемые в нуклеиновых кислотах азотистые основания отличаются друг от друга строением углеродного скелета, а главное – расположением слабых электростатических зарядов. В результате строго определенные азотистые основания способны притягиваться и образовывать комплементарные пары. Именно эта способность позволяет нуклеиновым кислотам выполнять свои функции.
В норме молекула ДНК имеет двуцепочечную систему:
А-Г-А-Т-А-Ц-А-Ц-А
Т-Ц-Т-А-Т-Г-Т-Г-Т
Связь между двумя цепочками обеспечивается только за счет водородных связей (а они очень непрочные), поэтому исходная молекула ДНК может распадаться на 2 самостоятельные нуклеотидные цепочки. В свою очередь, каждая из них способна стать основой для биосинтеза нового поколения комплементарных цепей. В итоге возникают две идентичные молекулы, являющиеся точными копиями исходной. Благодаря особенности своего строения молекулы ДНК не только хранят генетическую информацию, но и обеспечивают возможность ее точного копирования.
Разнообразие биополимеров.
Биополиме́ры — класс полимеров, встречающихся в природе в естественном виде, входящие в состав живых организмов: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды. Биополимеры состоят из одинаковых (или разных) звеньев — мономеров. Мономеры белков — аминокислоты, нуклеиновых кислот — нуклеотиды, в полисахаридах — моносахариды.
Полисахариды – сложные углеводы, мономерами которых являются моносохариды (H-C-OH)n
Полисахариды – сложные длинные полимерные образования:
Крахмал – запасается в клубнях картофеля;
Гликоген – запасается в организмах животных;
Целлюлоза (клетчатка) – в растениях;
Хитин – в клеточных стенках грибов, в экзоскелетах членистоногих.
Все углеводы устроены очень однотипно, поэтому их химические свойства и выполняемые в организме функции достаточно просты.
Функции углеводов:
1. Энергетическая - у подавляющего большинства живых существ для высвобождения энергии (Клеточное дыхание: C6H12O6 + O2 → CO2 + H2O + E(химическая энергия)). Химическая энергия (запасается в АТФ) - механическую энергию (перегонка крови), тепловую энергию (для оптимального протекания реакций), электрическую (функционирование ЦНС – нейроны, бактериальные клетки), световую, химическую (! – Обмен веществ).
2. Запасная. Полисахариды используются живыми организмами для хранения энергии.
3. Защитная. Хитин и целлюлоза важны для образования защитных структур.
Существуют и вторичные функции.