|
Значение нуклеиновых
кислот очень велико. Особенности их химического строения обеспечивают
возможность хранения, переноса в цитоплазму и передачи по наследству дочерним
клеткам информации о структуре белковых молекул, которые синтезируются в
каждой клетке.
Белки обусловливают большинство свойств и признаков
клеток. Понятно поэтому, что стабильность структуры нуклеиновых кислот —
важнейшее условие нормальной жизнедеятельности клеток и организма в целом
Любые изменения строения нуклеиновых кислот влекут за собой изменения
структуры клеток или активности физиологических про цессов в них, влияя таким
образом на жизнеспособность.
Существует два типа нуклеиновых кислот: ДНК и РНК.
ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) —биологический полимер,
состоящий из двух полинуклеотид- ных цепей, соединенных друг с другом
Мономеры, составляющие каждую из цепей ДНК, представляют
собой сложные органические соединения, включающие одно из четырех азотистых
оснований: аденин (А) или тимин (Т), цитозин (Ц) или гуанин (Г); пятиатомный
сахар пентозу — дезоксирибозу, по имени которой получила название и сама ДНК,
а также остаток фосфорной кислоты. Эти соединения носят название нуклеотидов
( 7)
В каждой цепи нуклеотиды соединяются путем образования ковалентных
связей между дезоксирибозой одного и остатком фосфорной кислоты последующего
нуклеотида. Объединяются две цепи в одну молекулу при помощи водородных
связей, возникающих между азотистыми основаниями, входящими в состав нуклеотидов,
образующих разные цепи.
Количество таких связей между разными азотистыми
основаниями неодина ково и вследствие этого они могут соединяться только
попарно: азотистое основание А одной цепи полинук- леотидов всегда связано
двумя водородными связями с Т другой цепи, а Г — тремя водородными связями с
азотистым основанием Ц противоположной полинукле- отидной цепочки. Такая
способность к избирательному соединению нуклеотидов называется комплементар-
ностью. Комплементарное взаимодействие нуклеотидов приводит к образованию пар
нуклеотидов ( 8). В по- линуклеотидной цепочке соседние нуклеотиды связаны
между собой через сахар (дезоксирибозу) и остаток фосфорной кислоты.
РНК (рибонуклеиновая кислота), так же как
ДНК, представляет собой полимер, мономерами которого служат нуклеотиды.
Азотистые основания те же самые, что входят в состав ЦНК (аденин, гуанин,
цитозин); четвертое — урацил — присутствует в молекуле РНК вместо тимина.
Нуклеотиды РНК содержат вместо дезоксири- бозы другую пентозу — рибозу. В
цепочке РНК нуклеотиды соединяются путем образования ковалентных связей между
рибозой одного нуклеотида и остатком фосфорной кислоты другого.
Известны двух- и одноцепочечные молекулы рибо нуклеиновой
кислоты. Двухцепочечные РНК служат для хранения и воспроизведения
наследственной информации у некоторых вирусов, т. е. выполняют у них функции
хромосом. Одноцепочечные РНК осуществляют перенос информации о
последовательности аминокислот в белках от хромосомы к месту их синтеза и
участвуют в процессах синтеза.
Существует несколько видов одноцепочечных РНК. Их названия
обусловлены выполняемой функцией или местом нахождения в клетке. Основную
часть РНК цитоплазмы (80—90%) составляет рибосомальная РНК (рРНК). Она
содержится в органоидах клетки, осуществляющих синтез белков,— рибосомах.
Размеры молекул рРНК относительно невелики, они содержат от 3 до 5 тыс.
нуклеотидов.
Другой вид РНК — информационные (иРНК), переносящие от
хромосом к рибосомам информацию о последовательности аминокислот в белках,
которые должны синтезироваться. Размер иРНК зависит от длины участка ДНК, на
котором они были синтезированы. Молекулы иРНК могут состоять из 300—30 000
нуклеотидов. Транспортные РНК (тРНК) включают 76—85 нуклеотидов ( 9) и выполняют
несколько функций. Они доставляют аминокислоты к месту синтеза белка,
«узнают» (по принципу компле- ментарности) участок (триплет) иРНК,
соответствующий переносимой аминокислоте, осуществляют ориентацию
аминокислоты на рибосоме.
|
