Нуклеотиды расположены друг от друга на расстоянии 0,34 нм, и масса одного нуклеотида равна 345. Эти величины постоянные.

Тема: «Нуклеиновые кислоты»

Нуклеиновые кислоты — важнейшие природные полимеры, которые обеспечи­вают передачу наследственных свойств организмов.

схема 1

Молекула ДНК состоит из двух разнонаправленных полинуклеотидных це­пей, спирально закрученных одна вокруг другой в виде двойной спирали.

Молекула РНК состоит из одной полинуклеотидной цепи (рис. 60).

Рис. 1. Строение нуклеиновых кислот: 1 — РНК, 2 —ДНК

Азотистые основания, участвующие в образовании нуклеотидов и нуклеиновых кислот, относятся к группам пуриновых и пиримидиновых соединений. Пуриновые основания — это группа природных соединений пурина (аденин, гуанин). Пиримидиновые основания (цитозин, урацил и тимин) — группа природных соедине­ний пиримидина. Пуриновых оснований (аденин, гуанин) в ДНК столько же, сколько и пиримидиновых оснований, а в РНК пуриновых обычно больше, чем пиримидино­вых. Пуриновые основания и пиримидиновые основания осуществляют кодирование генетической информации и её реализацию в процессе биосинтеза белка.

Таблица 1. Нуклеотидный состав ДНК и РНК

Нуклеиновые кислоты выполняют важнейшую биологическую роль в клетке: ДНК является хранителем наследственной информации, а РНК обеспечивает передачу этой информации жизнедеятельным процессам клетки.

Нуклеотидный состав ДНК в 1905 г. впервые количественно проанализировал американский биохимик Эдвин Чаргафф. Э. Чаргафаф обнаружил, что число пуриновых оснований в ДНК всегда равно числу пиримидиновых. Количество аденина равно количеству тимина, а количество гуанина - количеству цитозина. Такая закономерность получила название правила Чаргаффа.

Нуклеотиды расположены друг от друга на расстоянии 0,34 нм, и масса одного нуклеотида равна 345. Эти величины постоянные.

Под влиянием ферментов молекулы ДНК способны к самоудвоению, при этом происходит копирование содержащейся в них информации. При самоудвоении происходит частичный распад спирали ДНК на две нити.

К каждой нити притягиваются свободные нуклеотиды, синтезированные ранее в цитоплазме. По принципу комплементарности новые нуклеотиды присоединяются к определенным местам исходной цепи, играющей роль матрицы. Отдельные нуклеотиды вначале удерживаются только водородными связями. Затем особый фермент «замыкает» связи между нуклеотидами уже новой цепи, и в результате этого из одной возникают две молекулы ДНК, сходные между собой.

Процесс самоудвоения молекулы ДНК называется - репликацией. В результате репликации две новые молекулы ДНК представляют точную копию исходной молекулы. Этот процесс лежит в основе передачи наследственной информации, которая осуществляется на двух уровнях: клеточном и организменном.

Рибонуклеиновая кислота (РНК), так же как и ДНК, - полимер, мономерами которого являются нуклеотиды. Нуклеотиды РНК представлены:

В цепочке РНК нуклеотиды соединяются благодаря образованию ковалентных связей между рибозой одного нуклеотида и остатком фосфорной кислоты другого.

По структуре различают двухцепочечные и одноцепочечные РНК. Одноцепочечные РНК переносят информацию о первичной структуре белка, от хромосом к месту синтеза белков.

Двухцепочечные РНК - хранители генетической информации у ряда вирусов, то есть они выполняют у них функции хромосом.

Существует несколько видов одноцепочечных РНК:

1. Рибосомная РНК (р-РНК) в комплексе с белками образует рибосомы, на которых происходит синтез белка. Молекулы р-РНК состоят из 3-5 тыс. нуклеотидов.

2. Информационная (матричная) РНК (и-РНК) программирует синтез белков в клетке. Она осуществляет передачу кода ДНК к месту синтеза белка. Молекулы

и-РНК могут состоять из 300-30000 нуклеотидов.

3. Транспортная РНК (т-РНК).

Молекулы т-РНК относительно невелики и состоят из 75-95 нуклеотидов. Т-РНК выполняет следующие функции: доставляет аминокислоты к месту синтеза белка и определяет точную ориентацию аминокислоты на рибосоме. Т-РНК имеет форму клеверного листа и образует четыре петли: акцепторную, где присоединяются аминокислоты; антикодоновую - в процессе трансляции при биосинтезе белков узнает кодон в и-РНК, и еще две боковые петли.