ЕXAMCHEMISTRY

Готовимся к сдаче ЕГЭ по химии

Классификация

Полный гидролиз НК

Аденин (А) и гуанин (Г) - производные пурина; цитозин (Ц), урацил (У), тимин (Т) - производные пиримидина.

Структурные компоненты НК

Результаты гидролиза НК свидетельствуют о том, что в их состав входят остатки гетероциклических азотистых оснований (пиримидчновых и пуриновых), пентоз (β-рибозы и β-дезоксирибозы) и ортофосфорной кислоты.

Гетероциклические азотистые основания

Пиримидиновые основания - входят в состав НК в кетоформе (лактамной форме).

Урацил (2,4-дигидроксипиримидин)

Тимин (2,4-дигидрокси-5-метилпиримидин)

Цитозин (2-гидрокси-4-аминопиримидин)

Пуриновые основания

Аденин (6-аминопурин)

Гуанин (2-амино-6-гидроксипурин)

Углеводы (пентозы)

Ортофосфорная кислота

Трехосновная ортофосфорная кислота

Структура нуклеозидов

Нуклеозиды - продукты конденсации пиримидиновых или пуриновых оснований с β-рибозой или β-дезоксирибозой за счет образования β- гликозидных связей между атомом С (1') пентозы и атомом N (1) пиримидиновых или атомом N (9) пуриновых оснований.

Пиримидиновые нуклеозиды

R	X	Название нуклеозида
Н	OH	Уридин
СН3	Н	Тимидин

X	Название нуклеозида
OH	Цитидин
Н	Дезоксицитидин

Пуриновые нуклеозиды

X	Название нуклеозида
OH	Аденозин
Н	Дезоксиаденозин

X	Название нуклеозида
OH	Гуанозин
Н	Дезоксигуанозин

Структура нуклеотидов

Нукпеотиды - сложные эфиры нукпеозидов и фосфорной кислоты. В этерификации обычно участвует ОН-группа у атома С(5') β-рибозы или β-дезоксирибозы (иногда в образовании нуклеотидов участвует ОН-группа у атома С (3')).

Общая формула нуклеотидов:

Первичная структура НК

Под первичной структурой ДНК и РНК понимают последовательность мононуклеотидов в полинуклеотидной цепи. Отдельные нуклеотидные остатки связаны между собой в полинуклеотидных цепях 3'-5'-фосфодиэфирными связями.

Ниже показаны фрагменты первичных структур ДНК и РНК, каждый из которых содержит 4 различных нуклеотида:

Согласно правилу Чаргаффа, любая клеточная ДНК содержит одинаковое число дАМФ и дТМФ, а также дГМФ и дЦМФ. Нуклеотидный состав РНК этому правилу не подчиняется.

Трехмерная структура ДНК

Пространственная структура ДНК - это комплекс двух полинуклеотидных цепей, закрученных относительно общей оси, так что углевод-фосфатные цепи составляют периферию молекулы, а азотсодержащие гетероциклы направлены внутрь (двойная спираль Уотсона-Крика). Двойная спираль существует за счет водородных связей, которые образуются между комплементарными азотистыми основаниями. Комплементарными по отношению друг к другу являются:

а) аденин-тимин;

б) гуанин-цитозин.

В случае комплементарной пары «аденинтимин» образуются две, а в случае пары «гуанинцитозин» - три водородные связи:

Биологическая роль ДНК

Содержатся в ядрах клеток. Важнейшая функция ДНК - хранение и передача наследственных признаков. При делении клеток двойная спираль ДНК раскручивается и разделяется на две цепи. На каждой отдельной цепи, как на матрице, происходит биосинтез новой цепи ДНК с учетом принципа комплементарности. В результате воссоздаются две новые двойные спирали ДНК. Этот процесс репликации лежит в основе обеспечения дочерних клеток молекулами ДНК, идентичными с ДНК родительских клеток.

Генетическая информация, т. е. информация о синтезе определенных белков, закодирована в нуклеотидной последовательности ДНК. Одну аминокислоту кодирует трехнуклеотидная последовательность (кодон).

Биологическая роль РНК

Находятся в рибосомах, а также в протоплазме клеток.

Транспортные РНК (тРНК) переносят аминокислоты из цитоплазмы к месту синтеза белка - в рибосомы.

Число тРНК превышает число α-аминокислот, участвующих в построении белков, поскольку некоторые аминокислоты переносятся не одной, а несколькими тРНК.

Матричные (или информационные) РНК копируют генетическую информацию и переносят ее к месту биосинтеза белков.