Ви пам’ятаєте, що всі живі істоти здатні зберігати спадкову інформацію і передавати її нащадкам під час розмноження. Цю функцію виконують нуклеїнові кислоти. Певні види нуклеїнових кислот беруть участь у реалізації спадкової інформації.

Нуклеїнові кислоти - складні високомолекулярні біополімери, мономерами яких є нуклеотиди. Число нуклеотидів у складі однієї молекули нуклеїнової кислоти може становити від 200 до 200 млн. Уперше нуклеїнові кислоти виявили в ядрі клітин, звідки й походить назва цих сполук (від лат. нуклеус - ядро). Але згодом їх виявили й у інших частинах клітини.

Молекула нуклеотиду складається з трьох частин: залишків нітрогенумісної (азотистої) основи, п’ятивуглецевого моносахариду (пентози) та ортофосфатної кислоти (мал. 23). Залежно від виду пентози, що входить до складу нуклеотиду, розрізняють два типи нуклеїнових кислот: дезоксирибонуклеїнову (ДНК) і рибонуклеїнові (РНК). До складу ДНК входить залишок дезоксирибози, а РНК - рибози.

У молекулах ДНК і РНК містяться залишки різних азотистих основ. У молекулі ДНК - залишки нуклеотидів з аденіном (скорочено позначається літерою А), гуаніном (Г), цитозином (Ц) та тиміном (Т); у молекулі РНК - з аденіном (А), гуаніном (Г), цитозином (Ц) та урацилом (У).

Мал. 23. Схема будови нуклеотиду: 1 - залишок ортофосфатної кислоти; 2 - залишок азотистої основи; 3 - залишок моносахариду (пентоза); у молекулі дезоксирибози на відміну від рибози замість гідроксильної групи (ОН) - атом Гідрогену (Н)

Мал. 24. Схема будови нуклеїнової кислоти

У складі нуклеїнових кислот окремі нуклеотиди з’єднані між собою у ланцюг за допомогою ковалентних зв’язків, які виникають між залишком пентози одного нуклеотиду та залишком ортофосфатної кислоти іншого (мал. 24). Біологічні властивості нуклеїнових кислот зумовлені послідовністю розташування нуклеотидів у ланцюзі. Подібно до білків, ця послідовність становить собою первинну структуру нуклеїнових кислот. Складніші рівні організації молекул нуклеїнових кислот - вторинна і третинна - підтримуються за рахунок нековалентних взаємодій (зокрема, водневих зв’язків).

Типи РНК. Молекули РНК клітин прокаріотів та еукаріотів складаються з одного ланцюга. Існують три основні типи РНК, які відрізняються за місцем розташування у клітині, розмірами та функціями.

Матрична, або інформаційна, РНК (мРНК, або іРНК) становить собою копію певної ділянки молекули ДНК. Така молекула переносить спадкову інформацію від молекули ДНК до місця синтезу поліпептидного ланцюга, а також бере безпосередню участь у його збиранні.

Транспортна РНК (тРНК) має найменші розміри серед усіх молекул РНК (складається з 70-90 нуклеотидів). Вона приєднує амінокислоти і транспортує їх до місця синтезу білкових молекул. Там молекула тРНК «впізнає» відповідну ділянку мРНК. Ця ділянка - кодон - послідовність з трьох нуклеотидів, яка кодує одну з амінокислот. Таким чином визначається порядок розташування амінокислотних залишків у молекулі білка, що синтезується.

Транспортна РНК за формою нагадує листок конюшини. Така структура зумовлена тим, що в певних ділянках молекули тРНК (4-7 послідовних ланок) між комплементарними нуклеотидами виникають водневі зв’язки. Біля верхівки «листка конюшини» містяться три нуклеотиди, або триплет, який відповідає певній амінокислоті. Цей триплет називають антикодон. Біля основи молекули ДНК є ділянка, до якої завдяки ковалентному зв’язку приєднується відповідна амінокислота (мал. 25).

Рибосомна РНК (рРНК) входить до складу особливих органел клітини - рибосом (про їхню будову ви дізнаєтесь з § 11). Разом з білками рибосом вона виконує структурну функцію, забезпечуючи певне просторове розташування молекул рРНК та тРНК під час біосинтезу білкової молекули. У клітинах еукаріотів рРНК синтезується в ядерці.

Цікаво знати