Нуклеїнові кислоти

Нуклеїнова кислота – це полінуклеотиди, які складаються з великої кількості мононуклеотидів.

Нуклеотиди - структурні компоненти нуклеїнових кислот.

Мононуклеотиди – це речовини, до складу яких входять азотиста основа, вуглеводи, залишки фосфорної кислоти.

Нуклеотиди містять такі складові:

1. як вуглеводний елемент β- D-рибозу та β-D-дезоксирибозу:

2. До складу нуклеотидів входять азотисті основи, які є похідними пурину та пірамідину.

Похідні пурину:

Аденін (А)

Гуанін (Г)

Похідні пірамідину:

Урацил(У) Тимін (Т) Цитозин (Ц)

Крім перерахованих основ, до складу нуклеотидів входять похідні цих основ. Ці похідні називають рідкісними або мінорними азотистими основами.

3. Залишок фосфорної кислоти

Розрізняють 2 типи нуклеїнових кислот: РНК та ДНК. Загальна біологічна роль нуклеїнових кислот – збереження та передача спадкової інформації.

Правила Чаргафа:

1. Сума пуринових основ=сумі піраміди нових

Г+А=У+Ц; або Г+А=Ц+У; або Г+А=Ц+Т;

2. Вміст аденіну рівний вмісту тиміну, а вміст гуаніну — кількості цитозину: А=Т, Г=Ц;

3. Кількість основ з 6 аміногрупами дорівноює кількості основ з 6 кетогрупами: А+Ц=Г+Т (Це правило слідує з першого). Разом з тим, співвідношення частка Г+Ц (вміст ГЦ) може бути різним у ДНК різних видів. У одних переважають пари АТ, в інших — ГЦ.

Властивості днк

У клітинах знаходиться в основному в ядрах, незначна кількість – в мітохондріях. Кількість ДНК є постійною для даного організму. ДНК має велику молекулярну масу (десятки мільйонів), оптичну активність. Завдяки великому вмісту залишків Н₃РО₄, проявляє кислотні властивості, легко вступає у взаємодію з металами, лужними білками. Під впливом нагрівання, дії кислот, лугів, випромінювання, ДНК денатурує.

Будова днк

Первинна структура – послідовність нуклеотидів в полінуклеотидному ланцюзі, які пов’язані між собою 3,5-фосфодієфірним зв’язком. До складу нуклеотидів входять:

1. β-D-дезоксирибоза;

2. залишок фосфорної кислоти;

3. А, Т, Г, Ц

Вторинна структура – поєднання двох полінуклеотидних ланцюгів, які утворюють правообертальну спіраль. В цій спіралі азотисті основи знаходяться всередині, а пентози та залишки фосфорної кислоти – назовні.

Вторинна структура стабілізується за рахунок утворення водневих зв’язків між комплементарними (взаємодоповнюваними) азотистими основами. А утворює 2 водневих зв’язки з тиміном, гуанін утворює три водневих зв’язки з цитозином. 1 виток спіралі містить 10 пар нуклеотидів.

Третинна структура – це суперспіралізація молекули ДНК з утворенням кутків, паличок та комплексів з білками. Утворюється третинна структура за рахунок іонних зв’язків.

Будова і функції рнк

Первинна структура РНК – послідовність нуклеотидів у полінуклеотидному ланцюгу. Нуклеотиди зв’язані між собою 3,5-фосфодіефірними зв’язками.

До складу нуклеотидів РНК належить:

1. Як вуглеводний компонент - β-D-рибоза;

2. Азотисті основи: А, У, Г, Ц

3. Залишок фосфорної кислоти;

Вторинна структура РНК:

Представляє собою один ланцюг, закручений сам на себе за рахунок виникнення водневих зв’язків між комплементарними (взаємодоповнюючими) азотистими основами:

А) А=У

Б) Г= Ц;

Молекула РНК не піддається повністю спіралізації, у тих місцях, де спіралізація не відбулась (де не виник водневий зв'язок) , утворюються «Петлі».

Третинна структура – невпорядковано розташований у просторі ланцюг, клубок із паличками.

Типи РНК:

1. Матрична (інформаційна). – мРНК або іРНК. (загальна кількість 3-5 % від усієї РНК);.

Біологічна роль: зчитує інформацію з ДНК про порядок розташування амінокислот у білку та переносить цю інформацію у місце синтезу білка – рибосому. У молекулі ДНК інформація про порядок розміщення амінокислот у білку знаходиться у вигляді послідовності трьох нуклеотидів (триплетів). На іРНК кожному триплету ДНК відповідають комплементарні нуклеотиди – їх називають кодонами. Кодон іРНК представляє собою генетичний код амінокислоти.

У Ц Г І-РНК

кодон

А Г Ц ДНК

триплет

2. Транспортна (т-РНК) – 10-15 % від загальної кількості РНК

Біологічна роль – транспортує активовані амінокислоти з цитоплазми у місце синтезу білка – в рибосоми. Т-РНК має специфічну вторинну структуру – у вигляді листка конюшини, так як має спаралізовані ділянки та неспіралізовані (петлі). Найдовша неспіралізована ділянка – акцепторне стебло. До нього приєднується активована амінокислота.. На протилежному кінці т-РНК знаходиться петля із триплетом нуклеотидів, який є комплементарним кодону і-РНК. Цей триплет т-РНК називається «антикодонові» петля».

С ерин акцепторне стебло

антикодон

А Г Ц

У Ц Г І-РНК

кодон

А Г Ц ДНК

триплет

3. Рибосомна РНК (80-85 % від загальної кількості РНК)

Біологічна роль – складають основу рибосом.