7 Слайд.
В ДНК моносахарид представлен 2/-дезоксирибозой, содержащей только одну гидроксильную группу (ОН), а в РНК – рибозой, имеющей две гидроксильные группы.
Чтобы избежать путаницы между нумерацией азотистых оснований и пентоз, атомы углерода в пентозах нумеруются со штрихом.
Фосфатные группы – остатки фосфорной кислоты, находящиеся в виде анионов: именно они придают всей структуре кислотные свойства.
Фосфатные группы могут быть моно-, ди- или трифосфатными:
8 Слайд
Нуклеозиды.
В зависимости от природы моносахаридного остатка нуклеозиды делят на рибонуклеозиды (содержат остаток рибозы) и дезоксирибонуклеозиды (содержат остаток дезоксирибозы). Названия нуклеозидов строят на основе тривиальных названий нуклеиновых оснований, добавляя окончание –идин для производных пиримидина и –озин для производных пурина. К названиям дезоксирибонуклеозидов добавляют приставку дезокси-. Исключение составляет нуклеозид, образованный тимином и дезоксирибозой, к которому приставка дезокси- не добавляется, так как тимин образует нуклеозиды с рибозой лишь в очень редких случаях.
9 Слайд
Нуклеотиды
Нуклеотиды – это эфиры нуклеозидов и фосфорной кислоты (нуклеозидфосфаты). Сложноэфирную связь с фосфорной кислотой образует ОН группа в положении 5/ или 3/ моносахарида. В зависимости от природы моносахаридного остатка нуклеотиды делят на рибонуклеотиды(структурные элементы РНК) и дезоксирибонуклеотиды (структурные элементы ДНК). Названия нуклеотидов включают название нуклеозида с указанием положения в нем остатка фосфорной кислоты. Сокращенные обзначения нуклеозидов содержат обозначение нуклеозида, остатка моно-, ди- или трифосфорной кислоты, для 3/-производных указывается также положение фосфатной группы.
Нуклеотиды являются мономерными звеньями, из которых построены полимерные цепи нуклеиновых кислот. Некоторые нуклеотиды выполняют роль коферментов и участвуют в обмене веществ.
10 Слайд
Под первичной структурой нуклеиновых кислот понимают порядок, последовательность расположения мононуклеотидов в полинуклеотидной цепи ДНК или РНК. Нуклеотиды в молекулах нуклеиновых кислот соединены сложноэфирной связью, образованной остатком фосфорной кислоты одного мононуклеотида и 3’-гидроксильной группой остатка пентозы другого мононуклеотида (3’,5’-фосфодиэфирная связь)
11 Слайд
Еще до открытия Уотсона и Крика, в 1950 г. австралийский биохимик Эдвин Чаргафф установил, что в ДНК любого организма количество адениловых нуклеотидов равно количеству тимидиловых, а количество гуаниловых нуклеотидов равно количеству цитозиловых нуклеотидов (А=Т, Г=Ц), или суммарное количество пуриновых азотистых оснований равно суммарному количеству пиримидиновых азотистых оснований (А+Г=Ц+Т). Эти закономерности получили название «правила Чаргаффа».Такие соотношения не свойственны РНК.
12 Слайд
Исходя из правила Чаргаффа о нуклеотидном составе ДНК и из рентгеноструктурных исследований, Джеймс Уотсон, Фрэнсис Крик и Морис Уилкинс (Великобритания) предложили модель строения ДНК (1953). Основные черты этой модели:
Молекула ДНК построена из двух полинуклеотидных цепей, они ориентированны антипараллельно (разнонаправлены), т.е. против 3'-конца одной цепи находится 5'-конец другой (представьте себе двух змей скрутившихся в спираль, – голова одной к хвосту другой). и на всем протяжении связанны друг с другом водородными связями (каждый из мононуклеотидов участвует в образовании водородных связей).
2.Водородные связи между цепями образуются за счет специфического взаимодействия аденинового остатка одной цепи с тиминовым остатком другой цепи (пара А…Т)(2 водородные связи) и гуанинового остатка одной цепи с цитозиновым остатком другой цепи (пара C…G)(3 водородные связи):
Основания, образующие пару, комплементарны друг другу в том смысле, что между ними легче возникают водородные связи, чем при других сочетаниях (например, A и G, A и C и др.); это объясняется геометрией расположения групп, участвующих в образовании водородных связей между парами оснований, и геометрией молекулы ДНК в целом. Таким образом, комплементарность нуклеотидов – это химическое и геометрическое соответствие структур их молекул друг другу.
3. Первичная структура одной цепи молекулы ДНК комплементарна первичной структуре другой цепи.
Таким образом, если известна первичная структура одной цепи молекулы ДНК, то первичная структура другой цепи может быть легко написана, исходя из правил комплементарности оснований и комплементарности цепей, иначе говорят, что одна цепь является матрицей для другой. Следует отметить, что комплементар-ность цепей не означает идентичности их первичных структур.
4. Обе цепи закручены в спираль, имеющую общую ось; цепи могут быть разделены только путем раскручивания. Пуриновые и пи-римидиновые основания обращены внутрь спирали; их плоскости пер-пендикулярны оси спирали и параллельны друг другу, так что получа-ется стопка оснований. Между основаниями в этой стопке возникают гидрофобные взаимодействия, вносящие основной вклад в стабилиза-цию двойной спирали, больший, чем водородные связи между цепями. Пентозофосфатные части располагаются по периферии, образуя кова-лентный остов спирали.