Во всех живых организма присутствуют биополимеры, которые хранят и передают наследственную информацию, а также выполняют ряд других биохимических функций. Такие биополимеры называются нуклеиновыми кислотами.
Азотистое основание с остатком фосфорной кислоты связывает сахар посредством связей C-N и C-O-P соответственно.
Азотистые основания могут быть двух видов:
- пурины;
- пиримидины.
К пуринам относятся аденин и гуанин. Они отличаются наличием двух колец. К пиримидинам относятся тимин, цитозин, урацил. Сахар, связываясь с одним из видов азотистого основания, образует нуклеозид, название которого соответствует названию азотистого основания (аденозин, гуанозин, тимидин, цитидин, уридин).
Нуклеозид, соединяясь с остатком фосфорной кислоты (РО4), образует нуклеотид. Несколько линейно соединённых нуклеотидов с помощью связи C-O-P образуют цепочку нуклеиновой кислоты.
Нуклеиновые кислоты располагаются в ядре эукариот и в цитоплазме прокариот.
РНК и ДНК
В зависимости от нахождения в нуклеиновой кислоте рибозы или дезоксирибозы выделяют два типа нуклеиновых кислот:
- дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК);
- рибонуклеиновую кислоту (РНК).
Каждый тип имеет особое строение и выполняет определённые функции. Отличия ДНК и РНК приведены в таблице.
|
Признак |
РНК |
ДНК |
|
Форма и структура |
Линейная цепочка |
Две спиралевидные цепочки, соединённые водородными связями между азотистыми основаниями нуклеотидов |
|
Сахар |
Рибоза |
Дезоксирибоза |
|
Азотистые основания |
Аденин, гуанин, цитозин, урацил |
Аденин, гуанин, цитозин, тимин |
|
Размер |
Несколько тысяч нуклеотидов |
Несколько миллионов нуклеотидов |
Водородные связи между цепочками ДНК образуются согласно принципу комплементарности (соответствия). При образовании новой цепи пурины взаимодействуют только с пиримидинами.
В результате образуются пары:
- Аденин – Тимин;
- Гуанин – Цитозин.
В цепочке РНК аденину соответствует урацил. Водородные связи образуются между нуклеотидами одной цепи, поэтому молекула РНК может иметь разнообразные формы.
ДНК является самой длинной молекулой. Её размер в зависимости от вида организма может достигать 90 м в вытянутом виде.
Значение
Согласно определению нуклеиновые кислоты выполняют три главные функции:
- хранение;
- передача;
- реализация.
У большинства организмов роль хранения генетической информации выполняет ДНК. В участках нуклеиновой кислоты, называемых генами, содержится информация, которая передаётся от родителя потомству. При реализации генетической информации происходит синтез белков, которые кодируют гены. Синтез осуществляет РНК.
В соответствии с выполняемыми функциями различают три вида РНК:
- информационную или матричную (иРНК или мРНК) – переписывает и переносит наследственную информацию из ядра в цитоплазму;
- рибосомальную (рРНК) – осуществляет трансляцию (процесс синтеза белка из аминокислот), считывая информацию с мРНК;
- транспортную (тРНК) – доставляет аминокислоты в процессе трансляции к рибосомам.
Виды отличаются между собой размером. Самая большая цепочка РНК – иРНК, самая короткая – тРНК (всего 75 нуклеотидов).
Что мы узнали?
Из урока 9 класса биологии узнали о строении единицы нуклеиновых кислот – нуклеотида. Основу каждого нуклеотида составляет пятиуглеродный сахар. От его строения зависит вид кислоты. В ДНК находится дезоксирибоза, в РНК – рибоза. Наследственная информация хранится в молекулах ДНК (редко – в РНК). Реализацию этой информации осуществляют виды РНК – мРНК, тРНК, рРНК.
