Дезоксирибонуклеиновая кислота, состав, строение, функции

ДНК – нуклеиновая кислота, мономерами которой являются дезоксирибомононуклеотиды.

В состав мономеров входят аденин (А), гуанин (Г), тимин (Т), цитозин (Ц), за исключением урвцила (У).

ДНК имеет три уровня структурной организации.

Первичная структура – последовательное соединения мононуклеотидов при помощи фосфодиэфирной связи за счет гидроксильных групп, одна из которых принадлежит фосфорной кислоте, соединенной с 5-м атомом С дезоксирибозы одного мононуклеотида, а другая с 3-м атомом С пентозы другого мононуклеотида.

Вторичная структура ДНК. Спираль, образованная двумя цепями ДНК, направленными в противоположные стороны, - антипараллельная спираль.

Схематично это можно представить в виде винтовой лестницы, перила которой образованы молекулами дезоксирибозы, соединенными между собой фосфодиэфирными связями (3, 5-связь), а ступени – парами азотистых оснований, одно из которых представлено производными пурина, а другие – пиримидина.

Азотистые основания разных цепей ДНК образуют пары по принципу комплементарности (дополнения): определенное пуриновое основание дополняется только определенным пиримидиновым основанием (комплементарные основания).

Аденин комплементарен тимину, гуанин – цитозину. Комплементарные пары соединяются между собой водородными связями. Между А и Т образуются две связи (А = Т), между Г и Ц – три связи (Г º Ц).

Третичная структура ДНК. В ядре клетки находятся хроматиновые нити – цепи бусинок – нуклеосомы. Каждая нуклеосома состоит из белков гистонов, на которые и закручена молекула ДНК. Нуклеосомные нити скручены в спираль, образуя толстые фибриллы – соленоиды. Данная многократная спирализация ДНК – третичная структура.

Биологическая роль ДНК

1. Репликация – удвоение ДНК (расплетение 2 цепей ДНК, синтез на каждой родительской цепи 2 дочерних в соответствии с принципом комплементарности).

2. Хранение генетической информации.

 

Рибонуклеиновая кислота (РНК)

Рибонуклеиновая кислота – биополимер, мономером которого является рибомононуклеотид.

Молекула РНК отличается от молекулы ДНК тем, что в РНК вместо тимина (Т) входит урацил (У).

В структуре РНК три уровня организации:

Первичная структура – последовательное соединение монорибонуклеотидов с помощью фосфодиэфирной связи.

Вторичная структура – это частично спирализованная одинарная полинуклеотидная цепь (в отличие от ДНК молекула РНК состоит из одной цепи). Участки спирализации («шпильки») образуются за счет водородных связей между комплементарными основаниями.

Третичная структура – пространственное расположение молекулы.

- информационная или матричная (и-РНК);

- транспортная (т-РНК);

- рибосомальная (р-РНК).

Биологическая роль РНК

и-РНК копирует генетическую информацию ДНК. Поступая к рибосомам, становится матрицей для синтеза белка, переводит генетическую информацию ДНК в аминокислотную последовательность.

т-РНК переносит активированные аминокислоты к местам синтеза белка на рибосомы.

р-РНК – основной компонент рибосом, составляет 65 % от массы, участвует в биосинтезе белка.

В ядре клетки обнаружена гетерогенная ядерная РНК. Синтезируется в ядре на ДНК. «Предшественница» всех типов РНК.

Процессинг – образование различных типов РНК из их предшественников.