23. Нуклеиновые кислоты. Строение и функции

Нуклеиновые кислоты, полинуклеотиды - важнейшие биологически активные биополимеры, имеющие универсальное распространение в живой природе. Содержатся в каждой клетке всех организмов. Нуклеиновые кислоты были открыты в 1868 швейцарским учёным Ф. Мишером в клеточных ядрах, изолированных из гноя, а также из спермиев лосося. Позднее нуклеиновые кислоты были обнаружены не только в ядре, но и в цитоплазме. Различают два главных типа нуклеиновых кислот — дезоксирибонуклеиновые кислоты, или ДНК, содержащиеся преимущественно в ядрах клеток, и рибонуклеиновые кислоты, или РНК, находящиеся главным образом в цитоплазме.

Молекулы нуклеиновых кислот — длинные полимерные, построенные из мономерных молекул — нуклеотидов так, что гидроксильные группы у 31 и 51 углеродных атомов углевода соседних нуклеотидов связаны остатком фосфорной кислоты. В состав РНК в качестве углевода входит рибоза, а азотистые компоненты представлены аденином, гуанином (пуриновые основания), урацилом и цитозином (пиримидиновые основания). В ДНК углеводным компонентом является дезоксирибоза, а урацил заменен тимином (5-метилурацилом). Фосфат и сахар составляют неспецифическую часть в молекуле нуклеотида, а пуриновое или пиримидиновое основание — специфическую. В составе большинства нуклеиновых кислот обнаружены в небольших количествах также некоторые другие (главным образом метилированные) производные пуринов и пиримидинов — т. н. минорные основания. Цепи нуклеиновых кислот содержат от нескольких десятков до многих тысяч нуклеотидных остатков, расположенных линейно в определённой последовательности, уникальной для данной нуклеиновой кислоты. Т.о., как РНК, так и ДНК представлены огромным множеством индивидуальных соединений. Линейная последовательность нуклеотидов определяет первичную структуру Нуклеиновых кислот. Вторичная структура нуклеиновых кислот возникает в результате сближения определённых пар оснований, а именно: гуанина с цитозином и аденина с урацилом (или тимином) по принципу комплементарности за счёт водородных связей, а также гидрофобных взаимодействий между ними.

Генетический код - хранение информации при помощи каких- то сигналов. К каждому триплету может присоединиться определенная аминокислота. Ген - участок молекулы ДНК, создающий определенный белок. Хромосома - это часть ДНК. (23 хромосомы).

Строение ДНК:

ДНК имеют первичную, вторичную и третичную структуры.

Первичная струтура - полинуклеотидная цепь, состоящая из расположенных друг за другом нуклеотидов, связанных между собой эфирными связями. Каждый нуклеотид состоит из остатка фосфорной кислоты, углевода дезоксирибозы и одного из 4-х озотистых оснований (аденина, гуанина, цитозина или тимина).

Вторичная структура ДНК - две комплиментарные и антипараллельные полинуклеотидные цепи, связанные через соответствующие азотистые основания водородными связями: аденин-тимин, гуанин-цитозин. Третичная структура ДНК - двойная спираль диаметром 2 нм, длиной шага 3,4 нм и 10 парами нуклеотидов в каждом витке.

Функция ДНК: хранение наследственной информации, записанной с помощью генетического кода.

Строение РНК:

РНК в отличие от ДНК имеют меньший молекулярный вес, они одноцепочечны (кроме некоторых вирусов), содержат углевод рибозу, остаток фосфорной кислоты, одно из 4-х азотитстых оснований (урацил (вместо тимина), аденин, гуанин, цитозин), связи между которыми урацил-аденин, гуанин-цитозин.

РНК бывают 3 видов: иРНК (информационные РНК), рРНК (рибосомные РНК), тРНК (транспортные РНК), основная функция - участие в образовании белка.