Современные представления о структуре и функциях нуклеиновых кислот. Строение мономеров нуклеиновых кислот. Генетический код и его свойства.

Нуклеиновые кислоты – это высокомолекулярные соединения, состоящие из мононуклеотидов, т.е. их структурной единицей является мононуклеотид (нуклеотид).

Каждый нуклеотид включает 3 химически различных компонента: • моносахарид; • азотистое основание; • остаток фосфорной кислоты.

Нуклеотиды, входящие в РНК и ДНК, отличаются друг от друга по составу.

β,D-дезоксирибофураноза

β,D – рибофураноза

Углеводный компонент

Углеводный компонент

Состав РНКСостав ДНК

Азотистые основания

Аденин, гуанин, цитозин, урацил (А, Г, Ц, У).

Фосфорная кислота

Азотистые основания

Аденин, гуанин, цитозин, тимин (А, Г, Ц, Т).

Фосфорная кислота

 

 

Соединение азотистого основания и пентозы называют нуклеозидом. Связь между пентозой и азотистым основанием – (β - гликозидная).

Модифицированные азотистые основания:

Нуклеотиды представляют собой соединения нуклеозидов с фосфорной кислотой (связь сложно – эфирная).>

β-гликозидная связь

β-гликозидная связь связь

Фосфо-эфирная связь связь

Нуклеиновые кислоты формируют: - первичную; - вторичную;- третичную структуры.

Первичная структура РНК:

Первичная структура ДНК:

Первичные структуры РНК и ДНК построены однотипно. Они представляют собой линейные полимеры – полинуклеотиды, состоящие из мононуклеотидов, соединенных 3',5' – фосфодиэфирными связями.

ОН

ОН

Вторичная структура ДНК. Молекула ДНК представляет собой правозакрученную спираль, состоящую из двух полинуклеотидных цепей с антипараллельным ходом. Это означает, что 3’-концу одной цепи соответствует 5’-конец другой цепи и наоборот.

Молекулы РНК построены из одной полинуклеотидной цепи. Отдельные участки цепи РНК образуют спирализованные петли - "шпильки", за счет водородных связей между комплементарными азотистыми основаниями А-У и Г-Ц.

Комплементарность азотистых оснований:

Третичная структура нуклеиновых кислот (суперспираль): - формируется при участии гистоновых и негистоновых белков; - обеспечивает экономную упаковку молекулы ДНК.

Биологическая роль нуклеиновых кислот. ДНК: хранение генетической информации. РНК: 1.) Хранение генетической информации у некоторых вирусов; 2.) Реализация генетической информации: иРНК (мРНК) - информационная (матричная), тРНК (транспортная), рРНК (рибосомальная); 3.) некоторые молекулы РНК способны катализировать реакции гидролиза 3’,5’-фосфодиэфирной связи в самой молекуле РНК – рибозимы.

Нуклеиновые кислоты и белки называют информационными молекулами. Последовательность нуклеотидов в ДНК определяет структуру всех белков клетки.

Участки ДНК, кодирующие определенные белки (гены), копируются в виде полинуклеотидной цепи, матричной РНК, которая затем служит матрицей для синтеза белка. Генотип Фенотип

Генетический код – способ записи информации в структуре ДНК. Свойства кода ДНК: 1.) Триплетность: 1 аминокислоту кодирует 3 нуклеотида. 2.) Вырожденность – 1 аминокислоту кодирует 1, 2, 3, 4, 6 триплетов. 3.) Однозначность – 1 триплет кодирует только 1 аминокислот. 4.) Код неперекрывающийся. 5.) Непрерывность – внутри гена нет знаков препинания. Они только между генами. 6.) Универсальность – все 5 царств имеют один и тот же код.

В виде генетического кода записана информация об одной аминокислоте. Последовательность триплетов несет информацию о последовательности аминокислот в белке.

Можно ещё посмотреть информацию в 5 вопросе на этот ответJ