інформації. Коротше, саме нуклеїнові кислоти визначають вид, форму, хімічний склад і функції живої клітини і всього організму в цілому.
У 1953 р. Уотсон і Крик повідомили про розшифрування молекулярної структури ДНК. У кожному живому організмі присутні дві типу нуклеїнових кислот: рибонуклеїнова кислота (РНК) і дезоксирибонуклеїнова кислота (ДНК). У той же час віруси містять тільки один небудь тип нуклеїнових кислот: або РНК, або ДНК.
Нуклеїнові кислоти - це високомолекулярні сполуки, розмір яких сильно варіює. Молярна маса транспортної РНК становить 25000, тоді як окремі молекули ДНК володіють масою від 1 000 000 до 1 000 000 000.
Кількісний вміст ДНК в клітинах одного і того ж організму постійно і обчислюється кількома пікограмів, проте в клітинах різних видів живих організмів є істотні кількісні відмінності у змісті ДНК. ДНК переважно зосереджено в ядрі, мітохондріях і хлоропластах. РНК здебільшого міститься в цитоплазмі клітин. Зміст РНК, як правило, в 5-10 разів більше, ніж ДНК. Співвідношення РНК/ДНК в клітинах тим вище, чим інтенсивніше в них синтез білка.
Нуклеїнові кислоти мають сильно вираженими кислотними властивостями і при фізіологічних значеннях рН несуть високий негативний заряд. У зв'язку з цим в клітинах організмів вони легко взаємодіють з різними катіонами і насамперед з основними білками, утворюючи нуклеопротеїни.
2.1 Склад нуклеїнових кислот
Нуклеїнові кислоти при повному їх гідролізі розпадаються на три типи речовин - азотисті підстави (пуринові і піримідинові підстави), цукру (пентози) і фосфорну кислоту.
Пентози нуклеїнових кислот представлені D-рибоза або 2-D-дезоксирибозою. Обидва ці цукру містяться у складі нуклеїнових кислот у фуранозной формі і мають b-конфігурацію:
В
Нуклеїнова кислота називається рибонуклеїнової (РНК), якщо до її складу входить рибоза, або дезоксирибонуклеїнової (ДНК), якщо до її складу входить дезоксирибоза. Нещодавно встановлено, що рибоза і дезоксирибоза не є єдиними вуглеводами, входять до складу нуклеїнових кислот: у ряді фагових ДНК і РНК деяких видів ракових клітин знайдена глюкоза.
Азотисті основи, які зазвичай зустрічаються в нуклеїнових кислотах - це похідні пурину аденін (А) і гуанін (G)-і похідні піримідину - цитозин (С), тимін (Т) і урацил (U). Самі пурин і піримідин до складу нуклеїнових кислот не входять. <В
Будова основних азотистих основ-компонентів нуклеїнових кислот:
В
Цитозин, аденін, гуанін містяться в нуклеїнових кислотах обох типів, урацил входить лише до складу РНК, а тимін в ДНК.
Для гуаніну, цитозину, тиміну і урацила відома кето-енольна таутомерія, однак кетоструктури набагато більш стабільні і домінують при фізіологічних умовах.
Таутомерія
В
У нуклеїнових кислотах всі оксосодержащіе азотисті основи присутні в кетоформе.
У складі ДНК і РНК зустрічаються так звані незвичайні або В«мінорніВ» азотисті основи. До них відносяться, наприклад, 5-метілцітозін, 4-тиоурацил, дігідроураціл та ін
В
5 - метілцітозін - тиоурацил дігідроураціл
(в ДНК) ( в тРНК) (у тРНК)
Розглянуті пуринові і піримідинові підстави, а так само деякі інші похідні пурину і піримідину, які не входять до складу нуклеїнових кислот, часто містяться в рослинах в значній кількості у вільному стані. Найбільш часто у вільному стані в рослинах зустрічаються гіпоксантин (6-гідроксіоксіпурін), знайдений в насінні гірчиці і люпину. Ксантин (2,6-дігідроксіоксіпурін) і аллонтоін дуже широко поширені в рослинах. У формі цих підстав, як і у формі амідів амінокислот, відбувається запасання і транспорт азоту в рослинах.
В
гіпоксантин ксантин алантоїн
Пурини і піримідинів поглинають електромагнітну енергію в ультрафіолетовому (УФ) діапазоні, причому кожне з'єднання має характеристичний спектр поглинання, проте для всіх цих сполук максимум поглинання спостерігається поблизу 260 нм. Нуклеїнові кислоти так само поглинають в УФ-області. На цій властивості засновані методи кількісного визначення нуклеїнових кислот.
У процесі обміну речовин у тварин і рослин пуринові підстави утворюють такі продукти, як сечова кислота, кофеїн, теобромін, останні використовуються як ліки.
2.2 Нуклеозиди
Азотиста підставу з приєднаним до нього вуглеводним залишком, називають нуклеозидом. У нуклеозидами ковалентний зв'язок утворена З 1 -атом цукру і N 1 - атомом піримідину або N 9 - атомом пурину, така зв'язок називається гликозидной. Що б уникнути плутанини в нумерації, атоми вуглеводної частини відрізняють штрихом. Для найбільш поширених нуклеозидів прийняті тривіальні назви: аденозин, гуанозин, уридин і цітідін. Дезоксирибонуклеозид називаються дезоксиаденозин, дезоксигуанозину, дезоксіцітідін і тимідин.
Наприклад:
Піримідинові пуріновим
