2.1.2.4.1. Дезоксирибонуклеиновая кислота
Молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) - это самые крупные
биополимеры, их мономером является нуклеотид (рис. 4). Он состоит из остатков
трех веществ: азотистого основания, углевода дезоксирибозы и фосфорной
кислоты. Известны четыре нуклеотида, участвующие в образовании молекулы ДНК.
Они отличаются друг от друга азотистыми основаниями.
Два азотистых основания цитозин и тимин - производные пиримидина. Аденин
и гуанин - относят к производным пурина. В названии каждого нуклеотида отражено
название азотистого основания. Различают нуклеотиды: цитидиловый (Ц),
тимидиловый (Т), адениловый (А), гуаниловый (Г).
Рис. 4. Схема строения нуклеотида.
Соединение нуклеотидов в нити ДНК происходит через углевод одного
нуклеотида и остаток фосфорной кислоты соседнего Согласно модели ДНК, предложенной Дж. Уотсоном и Ф. Криком (1953 г.),
молекула ДНК представляет собой две спирально обвивающие друг друга нити (рис.
6). Обе нити вместе закручены вокруг общей оси. Две нити молекулы удерживаются
рядом водородными связями, которые возникают между их комплементарными
азотистыми основаниями. Аденин комплементарен тимину, а гуанин - цитозину.
Между аденином и тимином возникают две водородные связи, между гуанином и
цитозином - три (рис. 7).
ДНК находится в ядре, где она вместе с белками образует линейные
структуры - хромосомы. Хромосомы хорошо видны при микроскопировании в период
деления ядра; в интерфазе они деспирализованы ДНК имеется в митохондриях и пластидах (хлоропластах и лейкопластах), где
их молекулы образуют кольцевые структуры. В клетках доядерных организмов также
присутствует кольцевая ДНК.
ДНК способна к самоудвоению (редупликации) (рис. 8). Это имеет место в
определенном периоде жизненного цикла клетки, называемом синтетическим.
Редупликация позволяет сохранить постоянство структуры ДНК. Если под
воздействием различных факторов в процессе репликации в молекуле ДНК
происходят изменения в числе, порядке следования нуклеотидов, то возникают
мутации. Основная функция ДНК - хранение наследственной информации, заключенной
в последовательности нуклеотидов, образующих ее молекулу, и передача этой
информации дочерним клеткам. Возможность передачи наследственной
информации от клетки к клетке обеспечивается способностью хромосом к
разделению на хроматиды с последующей редупликацией молекулы ДНК.
В ДНК заключена вся информация о структуре и деятельности клеток, о
признаках каждой клетки и организма в целом. Эта информация называется
генетической.
В молекуле ДНК закодирована генетическая информация о
последовательности аминокислот в молекуле белка. Участок ДНК, несущий
информацию об одной полипептидной цепи, называется геном. Передача и
реализация информации осуществляется в клетке при участии рибонуклеиновых
кислот.
|