Характеристика нуклеїнових кислот.
Нуклеїнові кислоти – унікальні молекули, необхідні кожній клітині для збереження і передачі генетичної інформації. Нуклеїнові кислоти забезпечують процеси синтезу білків, а цим, у свою чергу, визначається характер обміну речовин, закономірності росту й розвитку, явища спадковості й мінливості. Вперше нуклеїнові кислоти були виявлені Ф.Мішером у 1869 році.
Нуклеїнові кислоти існують у вигляді двох типів: дезоксірибонуклеїнова кислота (ДНК) та рибонуклеїнова кислота (РНК). Роль нуклеїнових кислот величезна. ДНК містить генетичну інформацію і визначає специфічні особливості білків, за допомогою ДНК здійснюється передача спадкових особливостей клітини. Молекула ДНК складається з двох ланцюгів, закручених у спіраль. Кожен ланцюг ДНК – це полімер, мономерами якого є нуклеотиди. У склад нуклеотида входять вуглевод (дезоксірибоза), фосфорна кислота та азотиста основа. Азотиста основа буває чотирьох типів: аденін (А), гуанін (Г), тімін (Т), цитозін (Ц). Аденін і тімін, а також цитозін і гуанін комплементарні. Тому завжди можна визначити порядок розташування нуклеотидів у одному ланцюгі, якщо відомо розташування у іншому.
В 1950 році Ервін аргафф сформулював положення щодо структури ДНК:
Молярна частка пуринів (аденіну і гуаніну) дорівнює молярній частці пірамідинів (цитозину і тиміну), кількість аденіну і цитозину дорівнює кількості гуаніну і тиміну
А+Г=Ц+Т
А=Т; Г=Ц
Спадкова інформація зберігається в молекулі ДНК. Проте ДНК не бере участі в життєдіяльності клітин. Роль посередників у передачі спадкової інформації від ДНК у цитоплазму відіграють рибонуклеїнові кислоти. Взаємовідносини ДНК, РНК і білків можна представити у вигляді схеми
Д
НК
РНК білок
РНК мають вигляд довгих нерозгалужених полімерних молекул, що складаються з одного ланцюга. РНК приймає участь у біосинтезі білка. Це полімер, який побудован з нуклеотидів. Замість дезоксирибози у РНК присутня рибоза. Замість тіміну у РНК міститься урацил (У). РНК – полімер рибонуклеотидів, що складаються із фосфорної кислоти, рибози й азотистих основ (аденін, гуанін, цитозин, урацил). В синтезованій молекулі аденін ДНК комплементарний урацилу РНК, а гуанін – цитозину.
Існують три вида РНК:
інформаційна РНК ( молекули інформаційної РНК несуть закодовану інформацію первинної структури білків у цитоплазму, де прикріплюються до рибосом і реалізують цю інформацію);
транспортна РНК (молекули транспортної РНК утворюються на спеціальних генах. Вони короткі, однониткові, мають форму листка конюшини. Молекули тРНК переносять до місць синтезу білків тільки відповідні їм амінокислоти з цитоплазми);
рибосомна РНК (міститься у рибосомах, приймає участь у синтезі білка).
Нуклеотидом є і аденозинтрифосфорна кислота. До складу молекули АТФ входять азотиста основа аденін, вуглевод рибоза та три остатки фосфорної кислоти. АТФ має важливе значення у перетворенні енергії клітини. Синтезуя АТФ, клітина накопичує енергію, яку можна використовувати у подальшому в процесі її життєдіяльності.
2