Глава 14. Нуклеиновые кислоты

 

14.1. Понятие о составе и строении нуклеиновых кислот

 

Установлено, что главную роль в синтезе белка и передаче наследственных признаков (генетической информации) играют нуклеиновые кислоты.

Нуклеиновые кислоты, подобно бекам, - высокомолекулярные вещества, но построены они не из аминокислот, а из других мономеров – нуклеотидов. Нуклеиновые кислоты входят в состав сложных белков клеточных ядер. Молекулярная масса нуклеиновых кислот колеблется от 200 тысяч до нескольких миллионов дальтон. При полном гидролизе нуклеиновых кислот образуется смесь пуриновых и пиримидиновых оснований, пентоз и фосфорной кислоты. При легком гидролизе можно выделить нуклеотиды:

В зависимости от природы углеводного компонента все нуклеиновые кислоты делятся на два типа – дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК) и рибонуклеиновые кислоты (РНК).

В состав организма обязательно входят оба типа нуклеиновых кислот.

И рибоза и 2-дезоксирибоза находятся в нуклеиновых кислотах в β-фуранозной форме:

                                     β-D-рибофураноза                                      β-D-2-дезоксирибофураноза 

Химическое строение нуклеиновых кислот соответствует следующей схеме:

В полинуклеотидной цепи гетероциклические соединения через атом азота в положении 3 (в пиримидинах) или положение 9 (в пуринах) связываются с 1-углеродным атомом пентозы в β-форме.

         цитидин                                     аденозин

                         НУКЛЕОЗИДЫ

В нуклеотидах фосфорная кислота этерифицирует гидроксилы у третьего и пятого углеродного атомов пентозы.

Строго определенная последовательность нуклеотидов в макромолекуле нуклеиновой кислоты характеризует ее первичную структуру.

 

14.2. Классификация и биологическая роль нуклеиновых кислот

 

Согласно современным представлениям молекулы ДНК представляют собой две спирально идущие полинуклеотидные цепи. Правильно закрученные вокруг общей оси. Эти две цепи связаны водородными и гидрофобными связями между гетероциклическими основаниями цепи, причем пуриновому основанию одной цепи соответствует пиримидиновое основание другой цепи и наоборот: аденину всегда соответствует Тимин, гуанину – цитозин. Таким образом возникает вторичная структура молекулы ДНК.

При делении клетки молекула ДНК делится на две ветви и в новых клетках каждая из ветвей достраивается идентично исходной молекулы ДНК.

Такой процесс самоудвоения молекулы ДНК называется репликацией.

В клетках живых организмов ДНК организована в особые структуры- хромосомы.

Биологическая функция ДНК в живой клетке связана с регулированием состава белка при его синтезе, передачей наследственных признаков.

Молекулы РНК представляют собой гибкие неразветвленные нити, состоящие из одной полинуклеотидной цепи. Молекулы РНК выполняют различные функции и делятся на три типа:

- информационные РНК (переносят информацию от ДНК в места синтеза белка);

- рибосомальные РНК (осуществляют в рибосомах синтез белка);

- транспортные РНК (доставляют отдельные аминокислоты в рибосомы, к месту синтеза белка).