Узнайте о структуре и функциях нуклеотидов. Нуклеотиды являются основными строительными блоками нуклеиновых кислот и играют важную роль в хранении и передаче наследственной информации. Узнайте больше на NOCFN.
Cодержание
Для каждого вида живых организмов характерны свои отличительные особенности. Более того, различия существуют и между особями одного вида, поскольку каждая из них обладает уникальным сочетанием признаков. При этом каждый организм способен передавать свои признаки потомкам по наследству.
Известно, что признаки и свойства организма определяются, прежде всего, белками, которые синтезируются в его клетках. Поэтому информацию о первичной структуре белков называют наследственной или генетической. Установлено, что данная информация содержится в молекулах нуклеиновых кислот. Эти биополимеры также обеспечивают синтез белков, т. е. реализацию наследственной информации и ее передачу последующим поколениям при размножении.
Открытие и структура нуклеотидов
Нуклеиновые кислоты были открыты в 1869 г. швейцарским биологом Ф. Мишером в ядрах лейкоцитов человека. От латинского слова nucleus — ядро и происходит название этих соединений. Нуклеиновые кислоты содержатся в клетках всех живых организмов, причем не только в ядре, но и в цитоплазме, в составе некоторых органоидов.
Нуклеиновые кислоты являются биологическими полимерами, состоящими из нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из трех компонентов: азотистого основания, пятиуглеродного моносахарида (пентозы) и остатка фосфорной кислоты. Центральное положение в структуре нуклеотида занимает пентоза. Азотистое основание и остаток фосфорной кислоты присоединены к ней ковалентными связями.
Разновидности азотистых оснований
В состав нуклеотида может входить одно из пяти азотистых оснований: аденин, гуанин, цитозин, тимин или урацил. Аденин и гуанин относятся к пуриновым основаниям, т. к. они являются производными пурина - гетероциклического соединения, молекула которого образована двумя конденсированными кольцами - пятичленным и шестичленным. Цитозин, тимин и урацил - производные шестичленного гетероциклического пиримидина, поэтому их называют пиримидиновыми основаниями.
Структура и функции нуклеиновых кислот
Все живые клетки содержат дезоксирибонуклеиновую и рибонуклеиновые кислоты (ДНК и РНК). Эти вещества хранят в закодированном виде, воспроизводят и передают информацию о первичной структуре всех белков, необходимых данному организму.
Нуклеиновые кислоты выполняют важнейшие функции по хранению, передаче и реализации наследственной информации. Они обеспечивают хранение, реализацию и передачу наследственной информации.
См. также
Строение нуклеиновых кислот
Нуклеиновые кислоты являются полимерами, состоящими из нуклеотидов. Нуклеотиды соединяются через остаток фосфорной кислоты, образуя полинуклеотидные цепи.
Различают четыре уровня структурной организации нуклеиновых кислот: первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуры. Первичная структура представляет собой цепочки из нуклеотидов, соединяющихся через остаток фосфорной кислоты (фосфодиэфирная связь). Вторичная структура - это две цепи нуклеиновых кислот, соединённые водородными связями. Цепи соединяются по типу «голова-хвост» (3' к 5'), по принципу комплементарности (азотистые основания находятся внутри этой структуры). Третичная структура, или же спираль, образуется за счет радикалов азотистых оснований (образуются водородные дополнительные связи, которые и сворачивают эту структуру, тем самым обуславливая её прочность). И, наконец, четвертичная структура - это комплексы гистонов и нитей хроматина.
Выделение и физические свойства нуклеиновых кислот
Описаны многочисленные методики выделения нуклеиновых кислот из природных источников. Основными требованиями, предъявляемыми к методу выделения, являются эффективное отделение нуклеиновых кислот от белков, а также минимальная степень фрагментации полученных препаратов.
Нуклеиновые кислоты хорошо растворимы в воде, практически нерастворимы в органических растворителях. Очень чувствительны к действию температуры и критическим значениям уровня pH. Молекулы ДНК с высокой молекулярной массой, выделенные из природных источников, способны фрагментироваться под действием механических сил, например, при перемешивании раствора. Нуклеиновые кислоты также подвержены деградации ферментами - нуклеазами.
Заключение
Нуклеотиды являются основными строительными блоками нуклеиновых кислот, которые выполняют важнейшие функции по хранению, передаче и реализации наследственной информации. Структура нуклеотидов состоит из азотистого основания, пятиуглеродного моносахарида и остатка фосфорной кислоты. Нуклеиновые кислоты обладают сложной структурой и разнообразными физическими свойствами, которые определяют их функциональность и роль в передаче наследственной информации.
См. также
Что нам скажет Википедия?
Различают четыре уровня структурной организации нуклеиновых кислот: первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуры. Первичная структура представляет собой цепочки из нуклеотидов, соединяющихся через остаток фосфорной кислоты (фосфодиэфирная связь). Вторичная структура — это две цепи нуклеиновых кислот, соединённые водородными связями. Цепи соединяются по типу «голова-хвост» (3' к 5'), по принципу комплементарности (азотистые основания находятся внутри этой структуры). Третичная структура, или же спираль, образуется за счет радикалов азотистых оснований (образуются водородные дополнительные связи, которые и сворачивают эту структуру, тем самым обуславливая её прочность). И, наконец, четвертичная структура — это комплексы гистонов и нитей хроматина.
