Нуклеиновые кислоты — это высокомолекулярные органические соединения (биополимеры), образованные остатками нуклеотидов. Они являются основными информационными молекулами всех живых организмов, отвечая за хранение, передачу и реализацию генетической информации. Впервые эти вещества были описаны в 1869 году швейцарским биологом Фридрихом Мишером, который обнаружил их в ядрах клеток (от лат. nucleus — ядро), что и дало название классу соединений. Химическое строение Мономером нуклеиновой кислоты является нуклеотид. Каждый нуклеотид состоит из трёх компонентов:
- Азотистое основание:
- Пуриновые: аденин (А), гуанин (Г).
- Пиримидиновые: цитозин (Ц), тимин (Т) — только в ДНК, урацил (У) — только в РНК.
- Пятиуглеродный сахар (пентоза): рибоза или дезоксирибоза.
- Остаток фосфорной кислоты.
Нуклеотиды соединяются в цепь с помощью фосфодиэфирных связей, возникающих между сахаром одного нуклеотида и фосфатной группой другого. Основные типы нуклеиновых кислот В природе выделяют два типа нуклеиновых кислот, различающихся по строению и функциям: 1. ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота)
- Сахар: Дезоксирибоза.
- Основания: А, Г, Ц, Т.
- Структура: Обычно представляет собой двойную спираль, состоящую из двух антипараллельных цепей, соединенных водородными связями по принципу комплементарности (А–Т, Г–Ц).
- Функция: Длительное хранение генетической программы и передача наследственной информации из поколения в поколение.
2. РНК (Рибонуклеиновая кислота)
- Сахар: Рибоза.
- Основания: А, Г, Ц, У.
- Структура: Как правило, состоит из одной цепи (может образовывать сложные вторичные структуры).
- Виды и функции:
- иРНК (информационная): переносит код от ДНК к месту синтеза белка.
- тРНК (транспортная): доставляет аминокислоты к рибосоме.
- рРНК (рибосомальная): входит в состав рибосом и участвует в формировании пептидных связей.
Сравнительная таблица
| Характеристика | ДНК | РНК |
|---|---|---|
| Количество цепей | Две (двойная спираль) | Одна |
| Углевод | Дезоксирибоза | Рибоза |
| Азотистые основания | А, Г, Ц, Т | А, Г, Ц, У |
| Местонахождение | Ядро, митохондрии, хлоропласты | Ядро, цитоплазма, рибосомы |
| Стабильность | Очень высокая | Низкая (быстро деградирует) |
Биологическая роль Значение нуклеиновых кислот заключается в обеспечении процесса биосинтеза белка. ДНК служит «чертежом», в котором зашифрована последовательность аминокислот. РНК выступает посредником и инструментом, который переводит этот цифровой код в реальные белковые структуры, определяющие признаки и функции живого организма. Я могу составить для вас подробную схему процесса репликации ДНК или описать этапы синтеза белка (транскрипцию и трансляцию).