Нуклеїнові кислоти — визначення в біології

У всіх живих організму присутні біополімери, які зберігають і передають спадкову інформацію, а також виконують ряд інших біохімічних функцій. Такі біополімери називаються нуклеїновими кислотами.

Нуклеотид

Щоб зрозуміти, що таке нуклеїнова кислота, слід розглянути будова мономерного ланки. Полімерна молекула нуклеїнової кислоти називається полінуклеотидом і складається з нуклеотидів.

Ці органічні сполуки утворені:

  • азотистих основ;
  • залишком фосфорної кислоти;
  • п’ятивуглецевим цукром.

Нуклеотиди утворюють не тільки нуклеїнові кислоти, але і є основою молекул АТФ (аденозинтрифосфату), АДФ (аденозиндифосфату), АМФ (аденозинмонофосфата). Азотистих основ з залишком фосфорної кислоти пов’язує цукор за допомогою зв’язків C-N і C-O-P відповідно.
Азотисті основи можуть бути двох видів:

  • пурини;
  • піримідини.

До пуринів відносяться аденін і гуанін. Вони відрізняються наявністю двох кілець. До піримідинів відносяться тимін, цитозин, урацил. Цукор, зв’язуючись з одним з видів азотистого підстави, утворює нуклеозид, назва якого відповідає назві азотистого підстави (аденозин, гуанозин, тимидин, цітідін, уридин).

Нуклеозид, з’єднуючись із залишком фосфорної кислоти (РО4), утворює нуклеотид. Кілька лінійно з’єднаних нуклеотидів за допомогою зв’язку C-O-P утворюють ланцюжок нуклеїнової кислоти.

Нуклеїнові кислоти розташовуються в ядрі еукаріот і в цитоплазмі прокаріотів.

РНК і ДНК

Залежно від знаходження в нуклеїнової кислоти рибози або дезоксирибози виділяють два типи нуклеїнових кислот:

  • дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК);
  • рибонуклеїнової кислоту (РНК).

Кожен тип має особливу будову і виконує певні функції. Відмінності ДНК і РНК наведені в таблиці.

Ознака РНК ДНК
Формула і структура Лінійний ланцюжок Два спіралеподібні ланцюжка, з’єднані водневими зв’язками між азотистими підставами нуклеотидів
Сахар Рибоза Дезоксирибоза
Азотисті основи Аденін, гуанін, цитозин, урацил Аденін, гуанін, цитозин, тимін
Розмір Кілька тисяч нуклеотидів Декілька мільйонів нуклеотидів

Водневі зв’язки між ланцюжками ДНК утворюються відповідно до принципу комплементарності (відповідності). При утворенні нового ланцюга пурини взаємодіють тільки з піримідину.

В результаті утворюються пари:

  • Аденін – Тимин;
  • Гуанін – Цитозин.

У ланцюжку РНК аденіну відповідає урацил. Водневі зв’язки утворюються між нуклеотидами одного ланцюга, тому молекула РНК може мати різноманітні форми.

ДНК є найдовшою молекулою. Її розмір залежить від виду організму може досягати 90 м у витягнутому вигляді.

Значення

Згідно з визначенням нуклеїнові кислоти виконують три основні функції:

  • зберігання;
  • передача;
  • реалізація.

У більшості організмів роль зберігання генетичної інформації виконує ДНК. У ділянках нуклеїнової кислоти, званих генами, міститься інформація, яка передається від батька потомству. При реалізації генетичної інформації відбувається синтез білків, які кодують гени. Синтез здійснює РНК.

Відповідно до виконуваних функцій розрізняють три види РНК:

  • інформаційну або матричну (іРНК або мРНК) – переписує і переносить спадкову інформацію з ядра в цитоплазму;
  • рибосомальної (рРНК) – здійснює трансляцію (процес синтезу білка з амінокислот), зчитуючи інформацію з мРНК;
  • транспортну (тРНК) – доставляє амінокислоти в процесі трансляції до рибосом.

Види відрізняються між собою розміром. Найбільша ланцюжок РНК – іРНК, найкоротша – тРНК (всього 75 нуклеотидів).

Що ми дізналися?

З уроку 9 класу біології дізналися про будову одиниці нуклеїнових кислот – нуклеотиди. Основу кожного нуклеотиду становить п’ятивуглецевий цукор. Від його будови залежить вид кислоти. У ДНК знаходиться дезоксирибоза, в РНК – рибоза. Спадкова інформація зберігається в молекулах ДНК (рідко – в РНК). Реалізацію цієї інформації здійснюють види РНК – мРНК, тРНК, рРНК.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Біоми