Биология. Виталий Александрович Королев
соединение нуклеотидов в цепь обеспечивается ферментом ДНК-полимеразой.
2. Цепи правозакручены спирально вокруг общей оси, один виток включает 10 пар нуклеотидов.
3. Фосфатные группировки находятся снаружи спирали, а азотистые основания внутри.
4. Цепи антипараллельны, то есть последовательность атомов одной цепи противоположна таковой в другой.
5. Цепи удерживаются водородными связями между азотистыми основаниями по принципу комплементарносги. Аденин соединяется двумя связями с тимином, гуанин тремя связями с цитозином (рис. 16).
Рис. 16. Строение ДНК: А – фрагмент нити ДНК. К первому углеродному атому дезоксирибозы присоединено азотистое основание: 1 – цитозин; 2 – гуанин. Б – двойная спираль ДНК: Д – дезоксирибоза; Ф – фосфат; А – аденин; Т – тимин; Г – гуанин; Ц – цитозин.
Открытие явления комплементарности – крупнейшее достижение биологии XX века. Следует заметить, что водородные связи слабые и нарушаются при изменении pH клетки или нагревании до 100°. Исходя из сказанного, различают первичную и вторичную структуру ДНК.
Первичная структура – это линейная последовательность нуклеотидов в антипараллельных цепях.
Вторичная структура – сближение азотистых оснований по принципу комплементарности, их спирализация, что придает молекуле ДНК высокую компактность. Как показал академик Белозерский, ДНК, выделенная из разных тканей одного организма, имеет одинаковый нуклеотидный состав, а соотношение пар азотистых оснований является строгим видовым признаком.
Функции ДНК
1) аутосинтетическая – репликация (синтез ДНК) в S-периоде интерфазы клеточного цикла;
2) гетеросинтетическая – участие в синтезе белка, хранении и передачи генетической информации.
При репликации происходит следующее:
а) разрыв водородных связей между двумя полинуклеотндными цепями и их расхождение;
б) деспирализация полинуклеотндных цепей;
в) синтез новых цепей вдоль каждой из разделившихся, но правилу комплементарности с точным сохранением их структуры.
Описанная репликация называется полуконсерватнвной, поскольку одна из цепей новой молекулы ДНК является старой, а другая вновь синтезированной. Репликация протекает при участии ферментов ДНК-полимераз (рис.17).
Рис. 17. Схема репликации ДНК.
ДНК – это единственная макромолекула клетки, которая способна устранять повреждения, возникающие в ее структуре, что может приводить к мутациям. Более того, в ней закодирована информация о механизмах самых разнообразных репарационных процессов.
РНК
Общий принцип структурной организации нуклеиновых кислот сохранен, но имеется ряд особенностей. Сахарид представлен рибозой (содержит на один атом кислорода больше. чем дезоксирибоза). Азотистое основание тимин заменено на урацил (Т-У). В молекулах РНК только одна полинуклеотидная