Нуклеиновые кислоты (nucleus – ядро) – органические соединения, с которыми связаны все основные процессы существования живой материи. Эти биополимеры впервые выделил Ф. Мишер (1968 г.) с ядер лейкоцитов. Чуть позже нуклеиновые кислоты были идентифицированы во всех клетках человека, животных и растений, в микробах и вирусах. Таким образом, было доказано, что эти биологические соединения содержатся во всех клетках организмов, являются основными носителями наследственной информации, принимают участие в биосинтезе белков организма.

Нуклеиновые кислоты презентация

Нуклеиновые кислоты являются простетическими группами нуклеопротеидов. Конечные продукты их гидролиза – пуриновые и пиримидиновые основания, пентозы и фосфорная кислота. По химическому составу различают дезоксирибонуклеиновою (ДНК) и рибонуклеиновую (РНК) кислоты. В состав ДНК входит моносахарид – дезоксирибоза, в состав РНК – рибоза. Эти соединения различаются между собой азотистыми основаниями, структурой молекул, клеточной локализацией, а также функциями.

Соединения, молекула которых состоит из пуриновых или пиримидиновых оснований и пентозы (рибоза, дезоксирибоза), называются нуклозидами. Название нулеозида определяется азотистым соединением, которое входит в его структуру. Например, нуклеозид, в состав которого входит аденин называют аденозином, гуанин – гуанозином, цитозин – цитидином, урацил – уридином, тимин – тимидином. В зависимости от углеводов, входящих в состав молекул, различают рубонуклеозиды и дезоксирибонуклеозиды.

Кроме основных азотистых оснований, нуклеиновые кислоты содержат еще и так называемые минорные основания пуринового и пиримидинового ряда (1-метиладенин, дигидроурацил, 1-метилгуанин, 3 метилурацил, псевдоуридин и др.).

Нуклеотиды представляют собой фосфорные эфиры нуклеозидов. В молекулу нуклеотида входят пуриновые или пиримидиновые основания, пентоза (рибоза или дезоксирибоза) и остаток фосфорной кислоты, который связывается с пятым или третьим атомом Карбона пентозы.

Нуклеиновые кислоты строение и функции.

Отдельные нуклеотиды соединяются между собой при этом образуют ди-, три-, тетра-, пента-, гекса, гепта- и полинуклеотиды, то есть нуклеиновые кислоты. Нуклеиновые кислоты состоят из сотен и тысяч отдельных нуклеотидов, которые соединяются между собой при помощи гидроксильной группы, находящейся возле 3'-го атома Карбона пентозы одного нуклеотида с остатком фосфорной кислоты, который находится возле 5'-го атома Карбона пентозы следующего нуклеотида.

ДНК являются основным генетическим материалом всех живых биосистем. В организмах, за исключением бактерий и вирусов, она локализируется в клеточных ядрах. Незначительное количество этой кислоты сконцентрировано в митохондриях и хлоропластах.

Рибонуклеиновые кислоты были идентифицированы практически в каждой клеточной фракции. Наибольшее количество РНК сосредоточено в рибонуклеопротеидных компонентах – рибосомах. Следует сказать, что основная масса РНК содержится в цитоплазме, и лишь 10–15 % входит в состав ядра.

РНК с учетом клеточной локализации, биологической функции, молекулярной массы разделяют на три вида: рибосомальные, транспортные и матричные.

Рибосомальные РНК локализируются в цитоплазматических гранулах рибосом, где они прочно связаны с белком. Они характеризируются высокой молекулярной массой. Транспортные РНК находятся в основном в гиалоплазме клеток, ядерной жидкости в митохондриях и хлоропластах. Они имеют небольшую молекулярную массу (до 40 тыс. дальтон). Основной их функцией является транспортирование активированных аминокислот от комплекса аминокислота – АМФ-энзим к месту биосинтеза белка, то есть до рибосом. Научными исследованиями доказано, что каждая аминокислота имеет свою индивидуальную тРНК. На сегодня известно более 60 видов транспортных РНК.

Матричная РНК (информационная РНК). Каждая молекула мРНК в процессе синтеза в ядре получает информацию с ДНК и переносит ее на рибосомы, где она реализуется при биосинтезе белка.