Нуклеиновые кислоты.

Четвертый класс органических веществ – это нуклеиновые кислоты.

С точки зрения химии нуклеиновые кислоты – нерегулярные полимеры, состоящие из довольно сложно устроенных мономеров, называемых нуклеотидами.

Нуклеиновых кислот в клетках встречается два класса – ДНК и РНК. ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота, а РНК – рибонуклеиновая кислота.

Структура ДНК очень сложна и своеобразна. Каждый нуклеотид, из которого состоит ДНК, состоит из остатков сахара дезоксирибозы, остатка фосфорной кислоты и азотистого основания. Азотистых оснований четыре разновидности: аденин, гуанин, цитозин, и тимин. Нуклеотиды соединены в длинные цепи с помощью фосфорно-диэфирных связей.

В 1953 году исследователи Джеймс Уотсон и Френсис Крик предложили модель, которая объясняла строение молекулы ДНК. Согласно их теории ДНК состоит из двух спиральных цепей, соединенных водородными связями. Эти связи соединяют цепи ДНК не случайным образом, а по принципу комплементарности или соответствия. Суть этого принципа в следующем, если в одной цепи стоит тимин, то в противоположной цепи, ему соответствует аденин, а против гуанина всегда стоит цитозин. Это значит, что при удвоении ДНК на каждой из её цепей может быть достроена другая, и вместо одной молекулы получатся сразу две.

Принцип комплементарности лежит в основе всех процессов связанных с реализацией генетической информации: репликации ДНК, транскрипции, итрансляции.

Процесс репликации или редупликации ДНК иначе можно назвать удвоением.Он происходит перед делением клетки. Осуществляет его специальный фермент ДНК полимераза. Этот фермент разделяет две цепи двойной спирали и достраивает к каждой из них комплементарную ей цепь. Таким образом, из одной молекулы образуется две одинаковые дочерние молекулы. Процесс этот идет с очень высокой точностью – ошибки крайне редки.

Помимо ДНК в клетках встречаются три разновидности РНК: информационные (и-РНК), транспортные (т-РНК) и рибосомные (р-РНК). Все они отличаются от ДНК рядом особенностей. Во-первых, вместо азотистого основания тимина они содержат урацил. Во-вторых, вместо сахара дезоксирибозы они содержат рибозу. В-третьих, они, как правило, односпиральные.

Контрольные вопросы:

1. Назовите характерный признак органических соединений

2. Опишите биологически важные свойства воды

3. Расскажите о гидрофобных и гидрофильных соединениях

4. Какова роль солей в жизнедеятельности клетки?

5. Расскажите о свойствах и функциях простых сахаров.

6. В каких организмах запасающую энергетическую функцию выполняет гликоген, а в каких — крахмал?

7. Чем сходны пищевой сахар, древесина, панцирь членистоногих?

8. Почему организм запасает энергию в двух формах — в виде углеводов и жиров?

9. Каковы основные функции липидов?

10. Какие молекулы называют биополимерами?

11. Все ли необходимые аминокислоты синтезирует наш организм?

12. Что называют первичной, вторичной, третичной и четвертичной структурами белка? Какова функция этих структур?

13. Что происходит с белками при варке яиц и скисании молока?

14. Опишите девять основных функций белков.

15. Какие особенности строения белков-ферментов позволяют им выполнять каталитическую функцию?

16. Опишите механизм иммунитета.

17. Каковы функции ДНК?

18. Опишите строение молекулы ДНК.