Нуклеїнові кислоти

Існують два типи нуклеїнових кислот: дезоксирибонуклеїнова (ДНК) і рибонуклеїнова (РНК) кислота. Надалі ми докладно розповімо про функції, які вони виконують в клітці, а поки познайомимося з їх хімічною будовою.
Мономерами нуклеїнових кислот є нуклеотиди. Нуклеотид складається з трьох частин: азотистого підстави, пятиуглеродного вуглеводу (пентози) і залишку фосфорної кислоти (рис. 147).

Нуклеотид ДНК в якості азотистого підстави може містити одне з чотирьох сполук: аденін, гуанін, тимін або цитозин. Всі ці підстави є гетероциклічними сполуками, що містять у своїй молекулі атоми азоту. При цьому аденін і гуанін (пуринові основи) складаються з двох конденсованих кілець, а тимін і цитозин (піримідинові підстави) – з одного кільця. До азотистій підставі прикріплюється пентоза – дезоксирибоза, а до неї, в свою чергу, залишок фосфорної кислоти (Н2РО-4). Таким чином, існує чотири види нуклеотидів, що розрізняються входять до їх складу азотистими підставами. Їх позначають буквами А, Г, Т або Ц. З’єднуючись через залишки фосфорної кислоти, нуклеотиди утворюють одну з ланцюжків ДНК – полімер, в якому нуклеотиди є мономерами. В одному ланцюжку молекули ДНК може міститися до декількох сотень мільйонів нуклеотидів. Довжина найбільшої молекули ДНК людини дорівнює 16 см, в той час як її товщина становить всього кілька десятих часток нанометра.
ДНК завжди (за винятком деяких вірусів) складається з двох паралельних ланцюжків. Порядок, в якому розташовані нуклеотиди в кожній з цих ланцюжків, знаходиться в строгій відповідності з послідовністю нуклеотидів в іншій. Це відповідність називають комплементарностью (від лат. Compementum – доповнення). Воно проявляється в тому, що кожному азотистій підставі в одному ланцюжку ДНК відповідає строго певне підставу, розташоване навпроти в інший ланцюжку, а саме аденіну відповідає тимін, а гуаніну – цитозин, і навпаки (рис. 148).

 

Таким чином, якщо одна з ланцюжків має будову ГГЦТААТГАТЦГ, то друга, комплементарная їй ланцюжок буде виглядати так: ЦЦГАТТАЦТАГЦ. Ланцюжки ДНК з’єднані один з одним водневими зв’язками і закручені так, що утворюють так звану подвійну спіраль. Завдяки такій будові молекула ДНК здатна до самовідтворення, або редуплікації. Під час цього процесу ланцюжка розділяються, і кожна добудовує біля себе комплементарную їй ланцюжок. В результаті виходять дві абсолютно однакові молекули ДНК. Ця здатність ДНК лежить в основі розмноження живих організмів.
РНК, на відміну від ДНК, – одноцепочечниє молекули (рис. 149). Крім того, в нуклеотидах РНК замість тиміну присутній близьке йому за будовою підставу урацил, а замість дезоксирибози – вуглевод рибоза.

Посилання на основну публікацію