Нуклеиновые кислоты: ДНК и РНК

Нуклеиновые кислоты: ДНК и РНК

Нуклеиновые кислоты — биополимеры, обеспечивающие хранение, передачу и реализацию наследственной информации. Различают два вида: дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) и рибонуклеиновую кислоту (РНК). Мономером нуклеиновых кислот служит нуклеотид.

Строение нуклеотида

Каждый нуклеотид состоит из трёх частей: азотистого основания, пятиуглеродного сахара (пентозы) и остатка фосфорной кислоты. В ДНК сахар — дезоксирибоза, азотистые основания: аденин (А), тимин (Т), гуанин (Г), цитозин (Ц). В РНК сахар — рибоза, а вместо тимина — урацил (У).

Принцип комплементарности

Молекула ДНК — двойная спираль из двух цепей, соединённых водородными связями между основаниями по правилу комплементарности: аденин всегда напротив тимина, гуанин — напротив цитозина.

А = Т (две водородные связи), Г ≡ Ц (три связи)

Это правило открыл Чаргафф: в любой ДНК количество аденина равно количеству тимина, а гуанина — цитозину. По одной цепи можно достроить вторую:

цепь 1: А Т Г Ц Г Т

цепь 2: Т А Ц Г Ц А

Сравнение ДНК и РНК

Признак	ДНК	РНК
Сахар	дезоксирибоза	рибоза
Основания	А, Т, Г, Ц	А, У, Г, Ц
Цепи	две	одна
Функция	хранение информации	перенос и реализация

Виды РНК

Различают три основных вида рибонуклеиновых кислот. Информационная (матричная) иРНК переносит информацию о структуре белка от гена в ядре к рибосоме. Транспортная тРНК доставляет к рибосоме нужные аминокислоты; её молекула свёрнута в форму клеверного листа. Рибосомная рРНК входит в состав рибосом — органоидов, на которых идёт сборка белка. Все виды РНК синтезируются на матрице ДНК в ходе транскрипции.

Строение и значение ДНК

Двойная спираль ДНК была расшифрована в 1953 году Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком. Две цепи закручены одна вокруг другой, а внутри спирали находятся пары комплементарных оснований, подобно ступеням винтовой лестницы. Такое строение объясняет два важнейших свойства: способность к точному самоудвоению (репликации) и устойчивое хранение генетической информации. Молекулы ДНК очень длинные и хранятся в ядре в составе хромосом.

Функции нуклеиновых кислот

ДНК хранит наследственную информацию и передаёт её при делении клетки и от родителей потомкам. РНК реализует эту информацию, обеспечивая синтез белков. Кроме того, нуклеотиды входят в состав АТФ — главного источника энергии клетки, и участвуют в важных коферментах. Таким образом, нуклеиновые кислоты лежат в основе наследственности и обмена веществ.

Частые ошибки. В РНК нет тимина — его место занимает урацил. Двойную спираль образует только ДНК; молекулы РНК обычно одноцепочечные. Аденин соединяется с тимином двумя связями, а гуанин с цитозином — тремя, поэтому пара Г–Ц прочнее.

Кратко о главном

• Нуклеиновые кислоты хранят и передают наследственную информацию.
• Мономер — нуклеотид: основание, сахар, фосфат.
• ДНК — двойная спираль, комплементарность А–Т и Г–Ц.
• РНК одноцепочечная, содержит урацил вместо тимина.