Хим состав ДНК

Еще одним важным косвенным указанием на вероятную структуру ДНК послужили данные Л. Полинга о строении белковых молекул. Полинг показал, что возможно несколько различных устойчивых конфигураций аминокислотной цепи в белковой молекуле. Одна из всераспространенных конфигураций пептидной цепи -спираль представляет собой правильную винтовую структуру. При таковой структуре вероятно образование водородных связей меж аминокислотами, находящимися на смежных витках цепи. Полинг обрисовал -спиральную конфигурацию полипептидной цепи в 1950 году и высказал предположение, что и молекулы ДНК, вероятно, имеют спиральную структуру, закрепленную водородными связями.

Однако наиболее ценные сведения о строении молекулы ДНК дали результаты рентгеноструктурного анализа. Рентгеновские лучи, проходя через кристалл ДНК, претерпевают дифракцию, т. е. отклоняются в определенных направлениях. Степень и нрав отличия лучей зависят от структуры самих молекул. Дифракционная рентгенограмма, совершенно непонятная непосвященному, дает опытнейшему глазу ряд косвенных указаний условно строения молекул исследуемого вещества. Анализ дифракционных рентгенограмм ДНК привел к заключению, что азотистые основания (имеющие плоскую форму) уложены наподобие стопки тарелок. Рентгенограммы дозволили выявить в структуре кристаллической ДНК три основных периода: 0,34, 2 и 3,4 нм.

Существует два вида нуклеиновых кислот: рибонуклеиновые (РНК), содержащие сахар рибозу, и дезоксирибонуклеиновые (ДНК), в состав которых входит дезоксирибоза. ДНК и РНК различаются не только по сахарам, но и по комплекту азотистых оснований, которые являются производными пурина и пиримидина. Пуриновые основания аденин и гуанин входят в состав как ДНК, так и РНК. Что касается пиримидиновых оснований, то цитозин содержится в нуклеиновых кислотах обоих типов, тимин только в ДНК, урацил только в РНК.

Две полинуклеотидные цепи (либо два участка одной цепи) формируют размеренную двуцепочечную структуру, если против нуклеотидов одной цепи располагаются требовательно определенные, способные к четкому спариванию нуклеотиды другой цепи. В этом случае разговаривают, что последовательности нуклеотидов в 2-ух цепях комплементарны (от лат. complementum прибавленье) друг другу. РНК обычно находится в виде одной цепи, ДНК в виде двуцепочечной молекулы. При образовании нуклеотидов специальные ферменты объединяют с рибозой аденин, гуанин, цитозин и урацил, а с дезоксирибозой аденин, гуанин, цитозин и тимин.

Нуклеотиды в клеточке находятся не только в составе нуклеиновых кислот, но могут быть самостоятельными соединениями с очень важными функциями. Так, нуклеотиды могут служить переносчиками энергии. Чаще всего в роли такого переносчика выступает аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) (аденозин это аденин плюс рибоза). Производные нуклеотидов служат также переносчиками атомов водорода или отдельных химических групп. Они входят в состав многих коферментов. Такое производное аденина, как повторяющийся аденозинмонофосфат является универсальным сигнальным соединением, регулирующим внутриклеточные процессы.

ДНК и РНК отличаются не только хим составом, но и длиной полимерной цепи. Молекулы РНК состоят из десятков, сотен или тыщ мономеров, а ДНК могут состоять из миллионов и даже сотен миллионов нуклеотидов. В состав самой длинной молекулы ДНК в клеточках человека заходит 250 миллионов мономеров. Ее длина больше 8 см. Если мы захотим напечатать последовательность всех нуклеотидов ДНК бактерии Escherichia coli (пищеварительной палочки), то нам будет нужно около 700 страничек. Полная последовательность нуклеотидов ДНК одной клеточки человека займет более 800 тыщ страничек текста!

Состав

Мономерами РНК служат рибонуклеотиды, а мономерами ДНК дезоксирибонуклеотиды. Каждый нуклеотид (рибонуклеотид или дезоксирибонуклеотид) состоит из 3-х долей:

1) остатка фосфорной кислоты,
2) пятиуглеродного моносахарида в повторяющейся форме рибозы (в случае РНК) либо дезоксирибозы (в случае ДНК),
3) азотистого основания.

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК)- макромолекула, обеспечивающее хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. ДНК содержит информацию о структуре разных видов РНК и белков. С хим точки зрения ДНК- это длинноватая полимерная молекула, состоящая  из повторяющихся блоков нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара(десоксирибозы) и фосфатной группы.