§3.Нуклеїнові кислоТи. Їх будова, властивості, біологічна роль. Атф

1.Будова днк

Нуклеїнові кислоти ДНК - дезоксирибонуклеїнова кислота і РНК — рибонуклеїнова кислота - лінійні високомолекулярні біополімери, мономерами яких є нуклеотиди. Вперше їх виявлено в ядрі клітин гною швейцарським вченим Ф. Міллером у 1868 р. Ядро з латинської - нуклеус, звідси назва - нуклеїнові кислоти. Це органічні сполуки, що містять вуглевод, близько 10% фосфору, азот і мають кислотні властивості. Загальна довжина ДНК у 23 парах хромосом людини дорівнює 1,5 м. Молекули РНК значно коротші: їх довжина не перевищує 0,01 мм. Молекулярна маса нуклеїнових кислот сягає десятків і сотень мільйонів вуглецевих одиниць. Кількість нуклеотидів у молекулі нуклеїнових кислот буває різною: від 80 (в молекулах Т-РНК) до 30000 (у двоспіральних ДНК клітинних ядер).

Будова ДНК — за даними Д. Уотсона і Ф. Кріка (1953 р.) являє собою два спірально закручених ланцюги. Діаметр спіралі 2 нм. Отже вздовж молекули ДНК можуть бути укладені одна за одною тисячі білкових молекул.

Малюнок 25. Будова нуклеотиду ДНК.

Мономером ДНК є нуклеотид, який складається із трьох залишків: азоти стої основи, вуглеводу — дезоксирибози і фосфорної кислоти

ДНК розрізняють чотири нуклеотиди, що відрізняються лише азотистими основами. Якщо в азотисту основу входить аденін (скорочено позначається літе-5ою А), то весь нуклеотид називається аденіновим, якщо гуанін — гуаніновим Г), тимін — тіміновим (Т), цитозин — цитозиновим (Ц). У 1950 році американський вчений Е. Чаргафф виявив такі закономірності кількісного вмісту залишків азотистих основ у її молекулі: число аденінових залишків у будь-якій молекулі ДНК дорівнює числу тимінових (А = Т), а гуанінових — числу цитозинових Г = Ц). В свою чергу сума А + Г = Т + Ц. Це відкриття сприяло з'ясуванню просторової структури ДНК та її ролі у передачі генетичної інформації від одного покоління до іншого. ДНК (а також РНК), подібно до білків, притаманна первинна структура — певна послідовність розташування нуклеотидів. Нуклеотиди сполучаються між собою у ланцюг за допомогою ковалентних зв'язків, що виникають між залишками фосфорної кислоти одного нуклеотиду і вуглеводом іншого сусіднього. Відстань між сусідніми азотистими основами (або розмір одного нуклеотиду) становить 0,34 нм, крок спіралі — 3,4 нм і містить десять пар основ. Полінуклеотидні ланцюги звернені один до одного азотистими основами, що здатні до утворення водневих зв'язків між відповідними парами основ: аденін -тимін, гуанін - цитозин. Геометрична будова молекул нуклеотидів така, що дозволеними виявляються лише взаємодії А - Т і Г - Ц. Чітку відповідність нуклеотидів у двох ланцюгах ДНК назвали комплементарністю (від латин, комплементум — доповнення). Між А і Т існують два водневих зв'язки, між Г і Ц — три водневих зв'язки. Два полінуклеотидні ланцюги ДНК обвивають один одного, утворюючи закручену праворуч спіраль (вторинна структура ДНК)

Малюнок 26. Будова молекули ДНК