Нуклеиновые кислоты

(2 часа)

Строение и функции нуклеотидов

Строение и функции ДНК

Строение и функции РНК

Генетический код

Полинуклеотиды (ПН) – это гетерополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды. В состав нуклеотида входят три составные части: азотистое основание, остаток пентозы (рибоза или дезоксирибоза) и остаток фосфорной кислоты. В состав нуклеозида входят азотистое основание и углеводный компонент.

Азотистые основания - пиримидиновые или пуриновые. В НК содержатся основания 4-х разных видов: два из класса пуринов и два – из пиримидинов. Азот, содержащийся в кольцах, придает молекулам основные свойства.

Пиримидиновые основания (производные пиримидина) – урацил, тимин, цитозин. Для оснований, содержащих группу –ОН, характерно наличие структурных изомеров за счет переноса протона от кислорода к азоту и наоборот. Подобное динамическое равновесие называют "таутомерией". Данный случай относят к лактим-лактамной таутомерии.

пиримидин

Пуриновые основания (производные пурина), входящие в состав нуклеиновых кислот – аденин, гуанин.

пурин

Гуанин существует в виде двух структурных изомеров:

Моносахарид – рибоза, или 2′-дезоксирибоза. Содержат 5 углеродных атомов – пентозы. В зависимости от вида пентозы, присутствующей в нуклеотиде, различают два вида НК – рибонуклеиновые кислоты (РНК), которые содержат рибозу, и дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК), содержащие дизоксирибозу. В состав НК они входят в циклических формах:

Остаток фосфорной кислоты. НК являются кислотами потому, что в их молекулах содержится фосфорная кислота.

В состав нуклеозида входят два компонента: моносахарид (рибоза или дезоксирибоза) и азотистое основание. Нуклеотид – фосфорный эфир нуклеозида (+ остаток фосфорной кислоты).

У рибонуклеотидов остаток фосфорной кислоты может находиться в положениях 2′, 3′, 5′. У дезоксирибонуклеотидов только 3′ и 5′.

НОМЕНКЛАТУРА НУКЛЕОТИДОВ

Природные нуклеотиды. Помимо нуклеотидмонофосфатов в организме встречаются нуклеотиддифосфаты и нуклеотидтрифосфаты. В их молекулах остатки фосфорной кислоты соединены ангидридной связью, которая обладает большим запасом потенциальной энергии. Такая связь называется – макроэргическая. Эти молекулы являются исходными субстратами для синтеза РНК и ДНК.

Функции нуклеотидов. 1. Структурная. Из мононуклеотидов построены НК, некоторые коферменты. 2. Энергетическая. Содержат макроэргические связи – являются аккумуляторами энергии. АТФ – это универсальный аккумулятор энергии, энергия УТФ используется для синтеза гликогена, ЦТФ – для синтеза липидов, ГТФ – для движения рибосом в ходе трансляции (биосинтез белка).