10. Сходства и различия в строении углеводов и нуклеиновых кислот

УГЛЕВОДЫ

 Органические вещества, содержащие карбонильную группу и несколько гидроксильных групп. Являются гидрофильными веществами, т.к. много (ОН), многие из них растворимы в воде (сахара).

1. Моносахариды (одна небольшая цепочка (3≤n≤7) с несколькими звеньями Н-С-ОН): глюкоза (C6H12O6) – это циклический моносахарид, т.к. его молекулы замыкаются в кольцо через 1 из атомов О2; фруктоза, галактоза (изомеры).

2. Дисахариды (2 кольцевых моносахарида, соединены друг с другом через атом кислорода ): сахароза (C12H22O11); (сахароза=глюкоза+фруктоза)

3. Полисахариды: состоят из многочисленных остатков моносахаридов) крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин. Из-за крупных размеров своих молекул полисахариды практически нерастворимы в воде и не имеют сладкого вкуса.

Все углеводы устроены более или менее однотипно, следовательно, их функции сравнительно просты и однотипны.

Функции углеводов:

1. Энергетическая. (энергия за счет окисления глюкозы)

C6H12O6 + O2 → CO2 + H2

O + E(АТФ) → свет, тепло, механическая, электрическая,

синтез других связей.

2. Запасная. (запас веществ у многих организмов представлен, в основном, полисахаридами; у животных и грибов полисахарид - гликоген)

3. Строительная (полисахариды составляют основу клеточных стенок)

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ.

Сложные биополимеры, осуществляющие хранение и передачу генетической информации во всех живых организмах, а также участвующие в биосинтезе белков. Мономер нуклеиновой кислоты – нуклеотид. Главный смысловой компонент — азотистое основание — маленькая циклическая плоская

молекула жесткой формы.

Как правило, в состав одной и той же молекулы кислоты входят нуклеотиды, содержащие либо только рибозу(ОН) либо только дизоксирибозу(Н), в соответствии с этим различают два типа нуклеиновых кислот:

1 – рибонуклеиновые кислоты

2 - дезоксирибонуклеиновые кислоты

2 – остаток фосфорной кислоты

3 – остаток азотистого основания Главным смысловым компонентом каждого нуклеотида является азотистое основание

Свойства азотистого основания: маленькая плоская молекула с жестко фиксированной формой. На этой молекуле имеются малые электростатические заряды

Благодаря строгому расположению мало-отрицательных и положительных зарядов, некоторые азотистые основания могут притягиваться друг к другу, образуя комплементарные пары (взаимно дополняющие)

У всех живых существ для образования молекул ДНК используется один и тот же универсальный набор из 4 типов нуклеотидов. Они отличаются друг от друга только азотистыми основаниями:

аденин (а)++++++ тимин (т)

гуанин (г) ++++++ цитозин (ц)

эти водородные связи слабые, но когда их много, они могут полотно удерживать молекулы.

Как правило, молекулы ДНК имеют двуцепочечное строение, причем, обе цепочки полностью комплементраны друг другу.

Д НК: А-Г-А-Т-А-Ц-А-Ц-А

А-Г-А-Т-А-Ц-А-Ц-А Т-Ц-Т-А-Т-Г-Т-Г-Т

. . . . . . . . .

Т -Ц-Т-А-Т-Г-Т-Г-Т

Т-Ц-Т-А-Т-Г-Т-Г-Т

А-Г-А-Т-А-Ц-А-Ц-А

Благодаря особенностям своего химического строения, молекулы нуклеиновых кислот способны к точному воспроизведению (копированию). Этот процесс лежит в основе любого размножения. Организм сначала копирует свою генетическую информацию, а потом передает ее своим потомкам.

Определенные азотистые основания могут образовывать друг с другом комплементарные

пары. В составе одной и той же нуклеиновой кислоты обычно присутствуют нуклеотиды, в которых остатки моносахаридов представлены либо только рибозой, либо дезоксирибозой. Соответственно существует рибонуклеиновая кислота (РНК) и дезоксирибонуклеиновая (ДНК).

У всех живых существ в образовании молекул ДНК принимает участие стандартный набор азотистых оснований:

Аденин — Тимин

Гуанин — Цитозин

Молекула ДНК — две полностью комплементарные цепочки. Способность нуклеиновых

кислот к репликации обеспечивает наследственность.

Процедура репликации ДНК — очень сложный процесс, который не может идти

самопроизвольно. Он обеспечивается ферментом — ДНК-полимеразой.

Процесс реализации наследственной информации

Мутации принципиально неизбежны, поэтому в пределах любого вида существует большое

количество носителей мутации. Средняя частота неисправленных ошибок — 1 на 10¹⁰

Сходство:

Нуклеиновые кислоты – сложные полимерные соединения,; углеводы тоже могут быть сложными полимерами (например, сложные углеводы – крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин).

И нуклеиновые кислоты, и углеводы выполняют ограниченное количество основных функций (нуклеиновые кислоты – работа с генетической информацией и синтез белка, углеводы – запасная и энергетическая функция).

В состав нуклеиновых кислот входит циклический моносахарид (рибоза или дезоксирибоза)

Различия:

Разные мономеры (у нуклеиновых кислот – нуклеотиды, у углеводов – звенья Н-С-ОН).

Из-за различий в строении выполняют разные функции.

В состав нуклеиновых кислот помимо циклического моносахарида входит остаток фосфорной кислоты и азотистое основание, а у углеводов этих радикалов нет.