Главная >> Химия 10 класс. Базовый уровень. Кузнецова

Глава 11. Аминокислоты. Пептиды. Белки. Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты — биополимеры

Нуклеотиды — мономеры нуклеиновых кислот

Итак, нуклеиновые кислоты, так же как полисахариды и полипептиды, являются биополимерами. Принцип построения их полимерных цепей имеет следующие особенности.

1. В состав НК входят пять различных нуклеотидов (мономеров): аденозин (А), тимидин (Т), гуанозин (Г), цитидин (Ц), уридин (У). Названия нуклеотидов производятся от названия азотистого основания с добавлением суффикса -оз или -ид.

2. Все мономеры имеют одинаково сложное строение и состоят из трёх частей: азотистого основания, углевода и остатка фосфорной кислоты (рис. 77).

Из общей схемы видно, что по химической природе нуклеотиды являются фосфорными эфирами нуклеозидов (азотистое основание + моносахарид), в которых остаток фосфорной кислоты связан с моносахаридом.

3. Нуклеотиды ДНК и РНК отличаются по двум признакам.

ДНК и РНК различаются по набору азотистых оснований: урацил и тимин в равной степени комплементарны аденину, но именно присутствие одного из них в полимерной цепи является специфичным для ДНК или РНК.

В рисунках и схемах при записи последовательности нуклеотидов в полимерной цепи используют первые буквы азотистых оснований и точками показывают число устанавливающихся между ними водородных связей — две или три:

Каждая пара состоит из пуринового и пиримидинового оснований.

Общие представления о структуре ДНК

ДНК хранит и передаёт генетическую информацию. Её молекулы имеют очень большую длину. Они надёжно упакованы в хромосомах. Двойная спираль ДНК как бы намотана на белковую основу подобно нити на катушке (рис. 78, в). Две полимерные цепи нуклеотидов удерживаются вместе водородными связями азотистых оснований (рис. 78, а, б).

Каждая полимерная цепь ДНК содержит определённую последовательность нуклеотидов. Этой последовательности строго соответствует последовательность мономеров второй (комплементарной) цепи.

Например, последовательности нуклеотидов первой цепи Т — Ц — Т — Г — А должна соответствовать следующая очерёдность в комплементарной цепи: А—Г—А—Ц—Т.

Однако сама молекула ДНК в биосинтезе белка непосредственного участия не принимает. Она лишь передаёт необходимую информацию на считываемые с неё молекулы матричных РНК (мРНК) на основе принципа комплементарности.

Процесс переноса информации с ДНК на РНК основан на том же принципе комплементарности. Только в сборке молекулы РНК вместо нуклеотидов, содержащих тимин, участвуют нуклеотиды с урацилом (напомним, что и остаток углевода в нуклеотидах РНК иной: вместо дезоксирибозы — рибоза — это ясно уже из названия кислот). Итак, с разных фрагментов (генов) ДНК информация постоянно считывается на матричные РНК. Именно они перемещаются в цитоплазму и становятся матрицами, с которых считывается последовательность аминокислот в соответствующих строящихся в молекулах белков.

Многолетние достижения в исследовании процесса биосинтеза белка активно реализуются в современной генной инженерии и других науках.

Основные понятия

ДНК • РНК • Нуклеотиды • Принцип комплементарности • Комплементарные цепи

Вопросы и задания

1. Что такое ДНК и как в молекулах ДНК хранится генетическая информация?

2. В чём сущность и роль принципа комплементарности азотистых оснований?

3. Используя знания о влиянии водородной связи на структуру и свойства органических соединений различных классов, составьте обобщающую схему-конспект «Роль водородных связей в природе».

<<< К началу параграфа