Нуклеиновые кислоты: введение

Нуклеиновые кислоты (НК) играют огромную биологическую роль. Они осуществляют перенос генетической информации в живых существах от одного поколения к другому. Это происходит путем управления точным ходом биосинтеза белков в клетках. 

Нуклеиновые кислоты делят на два больших класса: дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК) и рибонуклеиновые кислоты (РНК). Первые находятся в ядрах клеток, вторые – в ядрах и цитоплазме клеток. В состав всех живых организмов обязательно входят оба типа нуклеиновых кислот (исключение составляют вирусы). 

Нуклеиновые кислоты представляют собой биополимеры, макромолекулы которых состоят из многократно повторяющихся элементарных звеньев – нуклеотидов. 

В состав нуклеотидов входят три составные части: азотистые основания (пиримидиновые или пуриновые), моносахариды (рибоза или дезоксирибоза) и остатки ортофосфорной кислоты (фосфаты). 

Рибоза входит в состав РНК, а дезоксирибоза – в состав ДНК. С пентозами (рибозой или дезоксирибозой) связаны азотистые основания. В составе ДНК имеются четыре азотистых основания: аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц) и тимин (Т). В макромолекулах РНК содержатся также четыре азотистых основания, но вместо тимина присутствует урацил (У). 

Макромолекула ДНК представляет собой две параллельно идущие неразветвленные полинуклеотидные цепи, закрученные вокруг общей оси. Такую пространственную систему принято называть двойной спиралью. Макромолекула РНК двойную спираль не образует, так как она состоит из одной цепи. 

Внутри двойной спирали макромолекулы ДНК расположены азотистые основания. Основания одной цепи находятся на таком близком расстоянии от оснований другой цепи, что между ними возникают водородные связи. Эти множественные водородные связи и удерживают две полинуклеотидные цепи, образующие спираль, друг около друга. Это – вторичная структура ДНК. 

Азотистые основания, входящие в состав макромолекулы ДНК, строго комплементарны (от лат. komplementum – дополнение), т.е. они объединяются попарно: аденин (А) с тимином (Т), а гуанин (Г) с цитозином (Ц). Только в этом случае соблюдается одинаковое расстояние между цепями. 

Полинуклеотиды имеют большую молекулярную массу, которая колеблется в предела от 20 000 до 10 000 000. 

Молекулярная масса РНК значительно ниже.  

Природные ДНК различных организмов неодинаковы как по химическому строению, так и по своим биологическим функциям. 

Артёменко А.И. Органическая химия. Стр. 190-192.