Нуклеиновые кислоты являются нерегулярными полимерами, мономеры которых - нуклеотиды.
|
Нуклеотид = нуклеозид + фосфорная кислота = азотистое основание+ пентоза+фосфорная кислота. В РНК пентоза - рибоза. В ДНК - дезоксирибоза. |
|
Нуклеотиды соединяются друг с другом в полимерную цепочку с помощью фосфодиэфирных связей. Азотистые основания не принимают участия в соединении нуклеотидов одной цепи. |
|
Существует два класса азотистых оснований. Пурины: аденин (А) и гуанин (Г) - содержат два гетероцикла. Пиримидины: тимин (Т), цитозин (Ц) и урацил (У) - содержат один гетероцикл |
Принципы строения днк
|
1. Нерегулярность. Существует регулярный сахарофосфатный остов, к которому присоединены азотистые основания. Их чередование нерегулярно. 2. Антипараллельность. ДНК состоит из двух полинуклеотидных цепей, ориентированных антипараллельно. 3`-конец одной расположен напротив 5`-конца другой. 3. Комплементарность (дополнительность). Каждому азотистому основанию одной цепи соответствует строго определенное азотистое основание другой цепи. Соответствие задается химией. Пурин и пиримидин в паре образуют водородные связи. В паре A-Т две водородные связи, в паре Г-Ц - три. 4. Наличие регулярной вторичной структуры. Две комплементарные, антипараллельно расположенные полинуклеотидные цепи образуют правые спирали с общей осью. |
Формы двойной спирали ДНК
Существуют несколько форм двойной спирали днк.
|
В
основной - В-форме
на виток приходится 10 комплементарных
пар. Плоскости азотистых оснований
перпендикулярны оси спирали. Соседние
комплементарные пары повернуты друг
относительно друга на 36 |
.
Диаметр спирали 20Å, причем пуриновый
нуклеотид занимает 12Å, а пиримидиновый
- 8Å. А-форма
- 11 пар азотистых оснований на виток.
Плоскости азотистых оснований
отклонены от нормали к оси спирали
на 20
.
Отсюда следует наличие внутренней
пустоты диаметром 5Å. Высота витка
28Å. Такие же параметры у гибрида из
одной цепи ДНК и одной цепи РНК.
С-форма - шаг спирали 31Å, 9.3 пар оснований на виток, угол наклона к перпендикуляру 6 .
Все три формы - правозакрученные спирали.
Есть еще несколько форм правых спиралей и всего одна левая спираль (Z -форма). Высота витка в Z-форме -44.5 Å, на виток приходится 12 пар нуклеотидов. Ни А-, ни Z- формы не могут существовать в водном растворе без дополнительных воздействий (белки или суперспирализация).
Отличия между ДНК и РНК
|
ДНК |
РНК |
Сахар |
Дезоксирибоза |
Рибоза |
Азотистые основания |
А, Т, Г, Ц |
А, У, Г, Ц |
Количество цепей в молекуле |
99.99% двойная спираль 0.01% одноцепочечная. |
99.99% одноцепочечная 0.01% двухцепочечная |
Форма молекулы |
Все одноцепочечные- кольцевые. Большинство двухцепочечных - линейные, часть- кольцевые. |
Линейные молекулы |
Виды РНК
Виды РНК |
Размер в нуклеотидах |
gРНК - геномные РНК |
10000-100000 |
mРНК - информационные (матричные) РНК |
100-100000 |
tPHK - транспортные РНК |
70-90 |
rРНК - рибосомные РНК |
несколько дискретных классов от 100 до 500000 |
sРНК - малые РНК |
100-300 |
Функции ДНК
1. ДНК является носителем генетической информации. Функция обеспечивается фактом существования генетического кода.
2. Воспроизведение и передача генетической информации в поколениях клеток и организмов. Функция обеспечивается процессом репликации.
3. Реализация генетической информации в виде белков, а также любых других соединений, образующихся с помощью белков-ферментов. Функция обеспечивается процессами транскрипции и трансляции.
Аминокислоты
В природе существуют две формы стереоизомеров: L (левовращающие) и D (правовращающие). Помимо L - аминокислот, входящих в белки, в организме есть и D-аминокислоты, которые в белки не включаются.