Аз. основание—углевод—фосфат

Аз. основание—углевод—фосфат

Аз. основание—углевод—фосфат

 

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.

ДНК имеет более сложное строение. Состоит молекула ДНК из двух полинуклеотидных цепей, закрученных в спираль вокруг общей оси и образующих двойную спираль.

 

Особенности строения и свойства РНК и ДНК

 

№ п/п	Особенности строения, свойства, биологическая 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 полинуклеотидных цепей в молекуле	Одна	Две
5.	Пространственная конфигурация	Спираль, конфигурации «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)

Да (дальтон, атомная, или углеродная, единица) = 1,66-10"¹⁴ г.

 

Схема строения ДНК.

Один виток каждой спирали содержит 10 нуклеотидов, диаметр двойной спирали около 2 нм*. Азотистые основания обеих цепей находятся внутри двойной спирали и соединены друг с другом водородными связями. Связывание (спаривание) азоти­стых оснований осуществляется строго определенным образом. Аденин всегда соединяется с тимином, а гуанин - с цитозином, причем все без исключения ос­нования одной цепи спарены с основа­ниями второй. Вследствие этого обе нуклеотидные цепи, образующие молекулу ДНК, имеют одинаковую длину и про­странственно соответствуют друг другу. Если в каком-то месте одной цепи нахо­дится аденин, то обязательно напротив него в другой цепи присутствует тимин, а напротив гуанина всегда располагается цитозин.

 

Такое пространственное соответствие двух полинуклеотидных це­пей ДНК получило название комплементарность. Принцип комплементарности лежит в основе таких важнейших про­цессов, как репликация (удвоение молекулы ДНК в процессе клеточно­го деления), транскрипция (передача генетической информации с моле­кулы ДНК информационной РНК в процессе синтеза белков) и трансля­ция (сборка из аминокислот белковой молекулы на рибосомах).

 

УГЛЕВОДЫ

Углеводы - это альдегидоспирты или кетоспирты и их производ­ные. В природе углеводы содержатся главным образом в растениях. В организме человека углеводов около 1%.

Основным природным углеводом является глюкоза, которая может находиться как в свободном виде (моносахарид), так и в составе олигосахаридов (сахароза, лактоза и др.) и полисахаридов (клетчатка, крах­мал, гликоген).

Эмпирическая формула глюкозы С₆Н₁₃О₆. Однако, как известно, глюкоза может иметь различные пространственные формы (ацикличе­скую и циклические). В организме человека почти вся глюкоза (сво­бодная и входящая в олиго- и полисахариды) находится в циклической α-пиранозной форме:

СН₂ОН

Н

НО

Н ОН ГЛЮКОЗА

Свободная глюкоза в организме человека в основном находится в крови, где ее содержание довольно постоянно и колеблется в узком диапазоне от 3,9 до 6,1 ммоль/л (70-110 мг%).

Другим углеводом, типичным для человека и высших животных, является гликоген. Состоит гликоген из сильно разветвленных моле­кул большого размера, содержащих десятки тысяч остатков глюкозы. Эмпирическая формула гликогена - (С₆Н₁₀О₅)п (С₆Н₁₀О₅ - остаток глю­козы).

Гликоген является запасной, резервной формой глюкозы. Основные запасы гликогена сосредоточены в печени (до 5-6% от массы печени) и в мышцах (до 2-3% от их массы).