Глава 24

Нуклеїнові кислоти

- 451

залишок цитозину

ОС

Н-ЇЧН

залишок аденіну д]\^—Ц \

■

И-Н ■ ■ • N

ОИі- -° У/

пентоза| Н і | пентоза

\

Нитка Б

водневі зв'язки

НиткЬ А

О залишок тиміну

■н-к

^ сн_я

АТ

Рис. 24.2. Схема

подвійної спіралі

ДНК

Рис. 24.3. Схема

будови подвійної

спіралі ДНК

Між піримідиновими та пуриновими нуклеїновими основами паралельних ниток подвійної спіралі ДНК утворюються водневі зв'язки. При цьому аденін утворює зв'язок з тиміном, а гуанін — із цитозином. Тому їх називають комплементарними парами (А—Т і О—С). У комплементарній парі О—С є три водневі зв'язки, а в комплементарній парі А—Т — два водневі зв'язки. (Більш на­очно комплементарність проілюстровано на рис. 24.3 і на форза­ці II, рис. 3).

РНК являє собою одинарну спіраль. Вторинна структура РНК має відносно невелику масу. Кількість нуклеотидів коливається від 75 до кількох тисяч. Полінуклеотидний ланцюг РНК не має чітко визначеної будови. Вона може укладатися сама на себе і утворювати окремі дволанцюгові ділянки:

—О—О—С—ї_і— О— О—С—А— С—С—С—С І

_{і ; і ; ; ; ; ; і і ; і У*}

—С— У— С—О— II— С— С—У— О—О— О—О—С

А—А—

Водневі зв'язки в РНК не підлягають таким суворим прави­лам, як у ДНК: гуанін (О) може утворювати водневі зв'язки як з урацилом (II), так і з цитозином (С). Тому дволанцюгові ділянки РНК не комплементарні, а нуклеотидний склад може змінюва­тися.

Відомі три типи РНК: матрична, або ще — інформаційна РНК (м-РНК), рибосомна РНК(р-РНК) і транспортна РНК (т-РНК).

Інформаційна, або матрична РНК (м-РНК) зчитує та перено­сить генетичну інформацію від ДНК, що міститься у хромосомах, до рибосом, де відбувається синтез білка за чітко визначеною по­слідовністю амінокислот.

Транспортна РНК (т-РНК) переносить амінокислоти до рибо­сом, де вони з'єднуються пептидними зв'язками в тій послідовно­сті, яку задає м-РНК.

Рибосомна РНК (р-РНК) безпосередньо бере участь у синтезі

білків у рибосомах.

Рибосоми — це складні надмолекулярні структури, які склада­ються з чотирьох р-РНК і кількох десятків білків. Рибосоми — це «фабрики» з виробництва білків.

Усі види РНК синтезуються на подвійній спіралі ДНК. Послі­довність основ у м-РНК — це генетичний код, який «записується»

■

452

Глава 24

у вигляді триплетів — послідовностей трьох нуклеотидів. Особ­ливістю генетичного коду є те, що він універсальний для всіх орга­нізмів (і для людини, і для вірусів). Наприклад, включення в білок залишку фенілаланіну здійснюється одним і тим же триплетом у таких різних організмах, як кишкова паличка, водорость хламі­домонада, морський їжак та людина.

Отже, властивості ДНК та РНК визначаються послідовністю основ у полінуклеотидному ланцюзі та просторовою будовою лан­цюга. Послідовність основ містить генетичну інформацію, а залиш­ки моносахаридів та фосфатів відіграють структурну роль (носії основ).

В останні десятиліття наука молекулярна біологія швидко роз­вивається і шукає відповіді на нові питання. Скажімо, розшиф­рування генетичного коду дає можливість керувати хімічними про­цесами в живих організмах. З'явилась генна інженерія, що займається питаннями клонуванням генів.

0 КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ ТА ВПРАВИ

108. Які дві групи азотистих основ називають нуклеїновими? Наведіть схеми таутомерних перетворень урацилу та аденіну. В яких тауто-мерних формах ці сполуки є учасниками утворення нуклеозидів?

109. Які продукти утворюються під час часткового та повного гідролізу дезоксирибонуклеїнових кислот? Напишіть схему таутомерії тимі-ну. Яка з таутомерних форм бере участь в утворенні нуклеозиду?

110. Дайте визначення поняття «нуклеозиди». Укажіть ]Ч-глікозидні зв'яз­ки у формулах уридину та аденозину.

111. Дайте визначення поняття «нуклеотиди». Наведіть формули нукле­отидів, які містять залишки урацилу, цитозину, аденіну, гуаніну.

112. За допомогою яких хімічних зв'зків утворюються комплементарні пари нуклеїнових основ? Які нуклеїнові основи є комплементар­ними?

113. Дайте визначення поняття «нуклеїнові кислоти».

ГЛАВА

ГЛАВА

ЛІПІДИ

І Ліпіди, або жироподібні речовини, — це численна група природних органічних сполук, здебільшого похідних ви­щих аліфатичних кислот і спиртів.

Ліпіди містяться в усіх клітинах живих організмів і беруть участь у різноманітних фізіологічних та біохімічних процесах. За будо­вою та властивостями вони дуже неоднорідні. Проте всі ліпіди мають спільну особливість — розчинність у неполярних розчин­никах (етері, хлороформі, вуглеводнях).

Різне відношення жироподібних речовин до дії гідролізуючих реагентів покладено в основу поділу ліпідів на вмилювані та не-омилювані.

_{) С}

_З

(Змилювані

ЛІПІДИ

Неомилювані

( Прості ) ( Складні 1 1

(Ізопреноїди)

( Простагландини ) ( Жири ) (Воски) І фосфо

ЛІПІДИ

Гліко-ліпіди

До неомилюваних ліпідів належать не здатні до гідролізу ізо­преноїди та простагландини. Омилювані ліпіди поділяють на про­сті ліпіди, гідроліз яких дає суміш тільки спиртів і карбонових кислот (жири та воски) (див. розд. 19.4), і складні ліпіди, що утво­рюють при гідролізі, крім спиртів і карбонових кислот, також фос­фатну кислоту, моно- або олігосахариди (фосфоліпіди та гліко-ліпіди).

454