Нуклеиновые кислоты
Существует два типа нуклеиновых кислот: ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота). Мономерами нуклеиновых кислот являются нуклеотиды.
28
ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота). В состав нуклеотида ДНК входит одно из азотистых оснований: аденин (А), гуанин (Г), тимин (Т) или цитозин (Ц) (рис. 32), углевод дезоксирибоза и остаток фосфорной кислоты. Молекула ДНК представляет собой двойную спираль, построенную по принципу комплементарности. В молекуле ДНК комплементарны следующие азотистые основания: А = Т; Г ≡ Ц. Две спирали ДНК соединены водородными связями (рис. 33).
Рис. 32. Строение нуклеотида.
Рис. 33. Участок молекулы ДНК. Комплементарное соединение нуклеотидов разных цепей.
29
ДНК способна к самоудвоению (репликации) (рис. 34). Репликация начинается с разделения двух комплементарных цепей. Каждая цепь используется в качестве матрицы для образования новой молекулы ДНК. В процессе синтеза ДНК участвуют ферменты. Каждая из двух дочерних молекул обязательно включает одну старую спираль и одну новую. Новая молекула ДНК абсолютно идентична старой по последовательности нуклеотидов. Такой способ репликации обеспечивает точное воспроизведение в дочерних молекулах той информации, которая была записана в материнской молекуле ДНК.
Рис. 34. Удвоение молекулы ДНК.
1 - матричная ДНК;
2 - образование двух новых цепей на основе матрицы;
3 - дочерние молекулы ДНК.
30
Функции ДНК:
- Хранение наследственной информации.
- Обеспечение передачи генетической информации.
- Присутствие в хромосоме в качестве структурного компонента.
ДНК находится в ядре клетки, а также в таких органеллах клетки, как митохондрии, хлоропласты.
РНК (рибонуклеиновая кислота). Рибонуклеиновые кислоты бывают 3 видов: рибосомная, транспортная и информационная РНК. Нуклеотид РНК состоит из одного из азотистых оснований: аденина (А), гуанина (Г), цитозина (Ц), урацила (У), углевода - рибозы и остатка фосфорной кислоты.
Рибосомная РНК (рРНК) в соединении с белком входит в состав рибосом. рРНК составляет 80% от всей РНК в клетке. На рибосомах идет синтез белка.
Информационная РНК (иРНК) составляет от 1 до 10% от всей РНК в клетке. По строению иРНК комплементарна участку молекулы ДНК, несущему информацию о синтезе определенного белка. Длина иРНК зависит от длины участка ДНК, с которого считывали информацию. иРНК переносит информацию о синтезе белка из ядра в цитоплазму к рибосоме.
Транспортная РНК (тРНК) составляет около 10% всей РНК. Она имеет короткую цепь нуклеотидов в форме трилистника и находится в цитоплазме. На одном конце трилистника находится триплет нуклеотидов (антикодон), кодирующий определенную аминокислоту. На другом конце триплет нуклеотидов, к которому присоединяется аминокислота. Для каждой аминокислоты имеется своя тРНК. тРНК переносит аминокислоты к месту синтеза белка, т.е. к рибосомам (рис. 35).
РНК находится в ядрышке, цитоплазме, рибосомах, митохондриях и пластидах.
АТФ - Аденазинтрифосфорная кислота. Аденазинтрифосфорная кислота (АТФ) состоит из азотистого основания - аденина, сахара - рибозы, и трех остатков фосфорной кислоты (рис. 36). В молекуле АТФ накапливается большое количество энергии, необходимой для биохимических процессов, идущих в клетке. Синтез АТФ происходит в митохондриях. Молекула АТФ очень неустойчива
31
и способна отщеплять одну или две молекулы фосфата с выделением большого количества энергии. Связи в молекуле АТФ называют макроэргическими.
АТФ → АДФ + Ф + 40 кДж
АДФ → АМФ + Ф + 40 кДж
Рис. 35. Строение тРНК.
А, Б, В и Г - участки комплементарного соединения внутри одной цепочки РНК; Д - участок (активный центр) соединения с аминокислотой; Е - участок комплементарного соединения с молекулой.
Рис. 36. Строение АТФ и ее превращение в АДФ.
32
- Какие вещества в клетке относят к неорганическим?
- Какие вещества в клетке относят к органическим?
- Что является мономером углеводов?
- Какое строение имеют углеводы?
- Какие функции выполняют углеводы?
- Что является мономером жиров?
- Какое строение имеют жиры?
- Какие функции выполняют жиры?
- Что является мономером белка?
- Какое строение имеют белки?
- Какие структуры имеют белки?
- Что происходит при денатурации белковой молекулы?
- Какие функции выполняют белки?
- Какие нуклеиновые кислоты известны?
- Что является мономером нуклеиновых кислот?
- Что входит в состав нуклеотида ДНК?
- Какое строение имеет нуклеотид РНК?
- Какое строение имеет молекула ДНК?
- Какие функции выполняет молекула ДНК?
- Какое строение имеет рРНК?
- Какое строение имеет иРНК?
- Какое строение имеет тРНК?
- Какие функции выполняют рибонуклеиновые кислоты?
- Какое строение имеет АТФ?
- Какие функции выполняет АТФ в клетке?
Ключевые слова темы "Химический состав клеток"
- авторепродукция
- аденин
- азотистое основание
- альбумины
- аминокислотная группа
- аминокислоты
- амфотерные соединения
- антикодон
- бактерии
- белки
- биологическая активность
- биологический катализатор
33
- биохимические реакции
- болезнь
- вещества
- видовая специфичность
- витамины
- вода
- водородные связи
- вторичная структура
- выработка антител
- высокая температура
- галактоза
- гексозы
- гемоглобин
- гепарин
- гидрофобные соединения
- гликоген
- гликозиды
- гликопротеиды
- глицерин
- глобула
- глобулины
- глюкоза
- гормоны
- гуанин
- двойная спираль
- дезоксирибоза
- денатурация
- дисахарид
- диссоциированное состояние
- ДНК
- единица информации
- живой организм
- животное
- жизнедеятельность
- жирные кислоты
- жировая ткань
- жироподобные вещества
- жиры
- запас питательных веществ
- избыток
- индивидуальная специфичность
- источник энергии
- капли
- карбоксильная группа
- качество
- кислота
- клеточная стенка
- кодон
- колебание температуры
- количество
- комплементарность
- конечные продукты
- кости
- крахмал
- лактоза
- лечение
- липопротеиды
- макроэлементы
- макроэргические связи
- мальтоза
- масса
- мембрана клетки
- микроэлементы
- минеральные соли
- миозин
- митохондрии
- молекула
- молочный сахар
- мономер
- моносахарид
- мукополисахариды
- мукопротеиды
- наследственная информация
- недостаток
- неорганические вещества
- нервная ткань
- нуклеиновые кислоты
- нуклеопротеиды
- нуклеотид
- обмен веществ
- обменные процессы
- органические вещества
- пентозы
- пептидные связи
- первичная структура
- перенос кислорода
- плоды
- подкожная клетчатка
34
- полимер
- полисахарид
- полупроницаемая мембрана
- порядок
- потеря
- проникновение воды
- процент
- радикал
- разрушение
- распад
- растворитель
- растение
- расщепление
- реакция конденсации
- ренатурация
- рибоза
- рибонуклеаза
- рибосома
- РНК
- сахар
- свертывание крови
- свободное состояние
- связанное состояние
- семена
- сердце
- синтез белка
- слой
- слюна
- содержание
- сократимые белки
- строение
- субстрат
- теплопроводность
- тетрозы
- тимин
- тканевая специфичность
- третичная структура
- трилистник
- триозы
- триплет
- тростниковый сахар
- углеводы
- ультрамикроэлементы
- урацил
- участок
- ферменты
- фибриноген
- формула
- фосфорная кислота
- фотосинтез
- фруктоза
- функция
- химические элементы
- хлоропласты
- хромосома
- целлюлоза
- цепь
- цитозин
- цитоплазма
- четвертичная структура
- шар
- щитовидная железа
- элементы
- ядро
- ядрышко
35
