"Нуклеиновые кислоты"

Шишканова В.К., учитель химии МБОУ Сеченовская средняя школа

Нуклеиновые кислоты

В 1868 году швейцарский врач и биохимик Иоганн Фридрих Мишер выделил из ядер погибших лейкоцитов вещество, обладающее кислыми свойствами. Ученый назвал это вещество нуклеином (от латинского нуклеус – ядро), считая , что оно содержится только в ядрах клеток. Позднее эти органические соединения были обнаружены также в митохондриях, цитоплазме, пластидах, но данное им название нуклеиновые кислоты сохранилось. 

Существует два типа нуклеиновых кислот ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота и РНК- рибонуклеиновая кислота. 

1.     Дезоксирибонуклеиновая кислота – ДНК

Молекула ДНК представляет собой биополимер, который состоит из мономеров. Мономером ДНК является нуклеотид, который состоит из остатка фосфорной кислоты, сахара дезоксирибозы и одного из четырех азотистых оснований – аденин (А), гуанин (Г), Цитозин (Ц) и Тимин(Т), то есть существует 4 типа нуклеотидов

В начале 50- х годов 20 века профессор биохимии Колумбийского университета Эрвин Чаргафф определил состав ДНК с гораздо большей точностью по сравнению с предыдущими исследованиями. Он обнаружил, что содержание четырех типов азотистых оснований в ДНК вовсе не соответствует соотношению 1:1:1:1, как предполагали ранее. Особенно поразило исследователя то, что количество аденина всегда было равно количеству Тимина, а содержание гуанина равно количеству цитозина. 

Например, в ДНК человека оказалось 30% А, 30% Т, 20% Г, 20 % Ц. Причем, выяснилось, что состав ДНК клеток качественно и количественно неодинаков у разных организмов, но идентичен в органах и тканях одного и того же организма. Это еще раз подтверждало, что именно ДНК является химической основой наследственности. Эта закономерность соотношения аденина и Тимина и гуанина и цитозина получила название правило Чаргаффа или закон комплементарности и послужила ключом к разгадке структуры ДНК.

В 1953 году физик Ф Крик и генетик Дж. Уотсон, работавшие в лаборатории Кембриджского университета, расшифровали пространственную структуру ДНК.

Оказалось, что ДНК состоит из двух параллельных полинуклеотидных цепей, образующих правозакрученную двойную спираль.

Между А и Т, Г и Ц находятся водородные связи, а между остатком фосфорной кислоты и сахаром фосфодиэфирные связи. 

Функции ДНК:

1.     Хранение наследственной информации

2.     Передача наследственной информации следующему поколению

3.     Передача генетической информации из ядра в цитоплазму.

2. Рибонуклеиновая кислота - РНК

РНК также является биополимером, состоящим из четырех типов мономеров- нуклеотидов. Отличием РНК от ДНК является то, что вместо азотистого основания Тимин содержится урацил, вместо сахара дезоксирибоза – сахар – рибоза. РНК – одноцепочечная молекула. 

Виды РНК: 

1.     Транспортная РНК (тРНК) – переносят аминокислоты в рибосому.

2.     Рибосомальная РНК ( рРНК) - связываясь с определенными белками образует рибосомы.

3.     Информационная РНК ( иРНК) - переносит информацию о структуре белка от ДНК к рибосоме.

Задание. Одна из цепей ДНК имеет структуру А–Т–Ц–Ц–Г–А–А–Ц–Т. Используя принцип комплементарности, постройте вторую цепь.

Работа по вопросам:

Где в клетке находятся нуклеиновые кислоты?

Какое строение имеют молекулы ДНК и РНК?

Чем отличаются составы нуклеотидов ДНК и РНК?

Какие углеводы входят в состав нуклеотидов ДНК и РНК?

Какую роль выполняют эти НК?