По своему строению нуклеиновые кислоты являются полинуклеотидами, состоящими из очень большого количества мононуклеотидов (нуклеотидов). Любой нуклеотид обязательно включает в себя азотистое основание (циклическое соединение, содержащее атомы азота и обладающее щелочными свойствами), углевод и фосфорную кислоту.
Азотистые основания бывают двух типов: пуриновые и пиримидиновые.
К пуриновым основаниям относятся аденин и гуанин, имеющие следующее строение:
Пиримидиновыми основаниями являются урацил, тимин и цитозин:
Углеводом, входящим в состав нуклеотидов, может быть рибоза или дезоксирибоза, находящиеся в циклической форме:
Азотистые основания присоединяются к первому углеродному атому (Cj) углевода. Азотистое основание, связанное с углеводом, называется нуклеозидом.
Нуклеозиды, содержащие аденин и гуанин, называются соответственно аденозин и гуанозин, а нуклеозиды с пиримидиновыми основаниями получили названия: уридин, тимидин и цитидин.
Если в состав нуклеозида входит дезоксирибоза, то в название нуклеозида входит еще приставка «дезокси-». Например, нуклеозид, состоящий из аденина и рибозы, называется «аденозин», а нуклеозид, содержащий аденин и дезоксирибозу, носит название «дезоксиаденозин», или в сокращенном виде «д-аденозин».
Фосфорная кислота присоединяется эфирной связью к пятому атому углерода рибозы или дезоксирибозы. Поэтому нуклеотиды можно рассматривать как нуклеозидфосфаты.
Нуклеотиды, входящие в состав нуклеиновых кислот, имеют один остаток фосфорной кислоты, а свободные нуклеотиды могут содержать от одного до трех фосфатных остатков.
Название нуклеотидов состоит из трех частей: название нуклеозида, входящего в данный нуклеотид; числительное, показывающее количество остатков фосфорной кислоты, и слово «фосфат»:
Например, нуклеотид, состоящий из аденина, рибозы и фосфорной кислоты, называется аденозинмонофосфат, или сокращенно АМФ, и имеет следующее строение:
Нуклеотиды, входящие в нуклеиновые кислоты, соединяются друг с другом в длинные полинуклеотидные цепи эфирными связями, идущими от углевода одного нуклеотида к фосфорной кислоте соседнего:
В результате такого связывания образуется длинная цепь, состоящая из чередующихся остатков углевода и фосфорной кислоты. Азотистые основания непосредственно в эту цепь не входят; они как боковые веточки присоединяются к углеводам. Отличаются полинуклеотиды друг от друга длиной (т. е. количеством нуклеотидов) и последовательностью расположения азотистых оснований.
Оказалось, что в одну молекулу нуклеиновых кислот может входить углевод только одного вида - рибоза или дезоксирибоза. На этом основании все нуклеиновые кислоты делятся на два типа: рибонуклеиновые - РНК (содержат рибозу) и дезоксирибонуклеиновые - ДНК (содержат дезоксирибозу). Особенности строения и биологические функции РНК и ДНК отражены в табл. 1.
Таблица 1
Особенности строений и свойства РНК н ДНК
№ п/п |
Особенности строении, свойства, биологнческаи роль |
РНК |
ДНК |
1. |
Химический состав: а) углевод б) азотистые основания |
а) Рибоза б) Аденин, гуанин, урацил, цитозин (нет тимина) |
а) Дезоксирибоза б) Аденин, гуанин, тимин, цитозин (нет урацила) |
2. |
Количество нуклеотидов |
Десятки, сотни и тысячи |
Десятки и сотни тысяч |
3. |
Молекулярная масса |
От 25 тыс. Да до 1 млн Да |
Десятки млн Да |
4. |
Количество полинуклео-тидных цепей в молекуле |
Одна |
Две |
5. |
Пространственная конфигурация |
Спираль, конфигурация «клеверного листа», клубок |
Двойная спираль линейной или кольчатой формы |
6. |
Локализация в клетке |
Цитоплазма. Рибосомы. Ядро (мало) |
Ядро. Митохондрии (мало) |
7. |
Биологическая роль |
Передача и реализация генетической информации, участие в синтезе белков |
Хранение генетической информации |
8. |
Главные представители |
Информационная РНК (иРНК), рибосомная РНК (рРНК), транспортная РНК (тРНК) |
Хроматин (комплекс ДНК и белков, входящий в хромосомы) |
Интересное на сайте:
Сравнительный анализ школьных помещений в течение всего учебного дня
На четвертом этапе был проведен сравнительный анализ классного кабинета и коридора в течение всего учебного дня. Динамика содержания микроорганизмов в классном помещении представлена в таблице 6 и на рисунке 6, а коридора – в таблице 7 и ...
Постановление
о предоставлении Амурской региональной общественной организации «Российской
ассоциации общественных объединений охотников и рыболовов» территорий,
акваторий для пользования объектами
С целю улучшения ведения охотничьего хозяйства и упорядочения пользования охотничьими угодьями области, руководствуясь Федеральным законом от 24.04.1995 № 52-ФЗ «О животном мире» (в редакции Федерального закона от 31.12.2005 № 199-ФЗ), в ...
Пути использования энергии
Солнечную энергию, связанную в процессе фотосинтеза, в виде биомассы растений поедают травоядные животные, а сами в свою очередь служат пищей для хищников. Так вещество и энергия передаются от одних организмов к другим, объединяя экосисте ...