НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ, СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА

Нуклеиновые кислоты представляют собой высокомолекулярные линей­ные гетерополимеры с молекулярной массой от 2^.10⁴ до 1,2 ^.10⁸ Да, а иногда и более. Мономер­ными звеньями нуклеиновых кислот являются нуклеотиды — сложные орга­нические молекулы, состоящие из азотистых оснований, остатка пентозы (рибозы или дезоксирибозы) и фосфорной кислоты. В зависимости от типа пен­тозы нуклеиновые кислоты подразделяются на дезоксирибонуклеиновые (ДНК) и рибонуклеиновые (РНК). Молекулы нуклеиновых кислот имеют самую различную длину, величина которой составляет от 10 нм до 10-50 мм, причем число нуклеотидов колеблется от 5000 до 5 млн.

Ос­новным местом локализации ДНК являются структуры клеточного ядра — хромосомы, в которых ДНК находится в виде комплексов с белками (гистонами) — хроматина. ДНК (около 1% от общего его количества) также обнаружена в митохондриях всех типов эукариотических клеток и в хлоропластах раститель­ных клеток. В структуре ядерной ДНК заложена информация о видовых спе­цифических признаках, которые определяют характер данной клетки и всего организма и передаются по наследству. В цитоплазме клеток имеются значи­тельные количества РНК, участвующие в реализации генетической информа­ции путем трансляции.

Нуклеиновые кислоты являются многоосновными кислотами, которые при мягком гидролизе щелочами распадаются на мононуклеотиды. При полном гидролизе нуклеиновых кислот образуются азотистые основания, моносахарид пентоза (рибоза или дезоксирибоза) и фосфорная кислота.

Азотистые основания, входящие в состав нуклеиновых кислот, являются производными ароматических гетероциклических соединений — пурина и пи­римидина (рисунок 2.18).

Среди пуриновых азотистых оснований в гидролизатах обоих классов нук­леиновых кислот (ДНК и РНК) преимущественно встречаются аденин и гу­анин.

Кроме перечисленных пуриновых оснований, в клетках обнаруживают гипоксантин (6-оксопурин) и ксантин (2,6-диоксопурин), которые образуются в результате дезаминирования аденина и гуанина и играют существенную роль в процессах обмена нуклеиновых кислот. Гипоксантин и ксантин в небольших количествах найдены в составе некоторых РНК.

Среди пиримидиновых оснований основное значение имеют цитозин (вхо­дит в состав ДНК и РНК), урацил (входит в состав РНК) и тимин (входит в со­став ДНК) (рисунок 2.18).

Углеводная часть нуклеотидов, входящих в РНК, представлена рибозой, а входящих в ДНК, — дезоксирибозой. Пентозы в нуклеиновых кислотах всег­да присутствуют в b-D-фуранозной форме:

Углеродные атомы пентоз в нуклеотидах нумеруются со знаком «штрих», чтобы их можно было отличить от атомов азотистых оснований.

Рисунок 2.18 - Строение пуриновых и пиримидиновых