§ 07. Нуклеиновые кислоты

1. Какие типы нуклеиновых кислот существуют?

Существуют два типа нуклеиновых кислот: ДНК и РНК. ДНК выполняет функции хранения наследственной информации в клетке и передачи ее другой клетке при делении.

2. Как осуществляется соединение нуклеотидов в молекуле ДНК?

Соединение нуклеотидов (мономеров) в цепочку происходит благодаря ковалентной (фосфодиэ-фирной) связи между остатком фосфорной кислоты одного нуклеотида и дезоксирибозой последующего нуклеотида. К полученному динуклеотиду аналогичным образом присоединяются последующие нуклеотиды, образуя полинуклеотидную цепь.

3. Какова пространственная структура молекул ДНК?

Молекула ДНК представляет собой биополимер, состоящий из двух полинуклеотидных цепочек, спирально закрученных одна относительно другой. Каждый виток молекулы ДНК длиной 3,4 нм и шириной 2 нм образован 10 парами нуклеотидов. Структурными компонентами (мономерами) каждой такой цепочки служат нуклеотиды.

4. Каковы отличия в строении молекул РНК и ДНК?

В отличие от ДНК молекулы РНК состоят из одной полинуклеотидной цепочки, которая синтезируется на молекуле ДНК. В молекулы РНК вместо пентозного сахара дезоксирибозы входит рибоза, а вместо тимина — похожее по своим свойствам азотистое основание урацил.

5. Какие типы РНК содержатся в клетке? Каковы их функции?

Существуют три типа молекул РНК, различающиеся по величине молекул, структуре, расположению в клетке и функциям. Низкомолекулярная транспортная РНК (тРНК) составляет примерно 15 % от всей клеточной РНК. Ее функцией является присоединение и транспорт определенной аминокислоты к рибосомам — месту синтеза белка. Рибосомные РНК (рРНК) составляют до 80 % всей РНК клетки. Они входят в состав рибосом, выполняя тем самым стук-турную функцию. Информационные РНК (иРНК) осуществляют непосредственную передачу кода ДНК для синтеза белка на рибосомах. Они составляют около 3—5 % всей клеточной РНК.

6. Какие связи будут прежде всего разрушаться при действии на молекулу ДНК различных факторов: между соседними нуклеотидами, входящими в состав одной цепи, или между комплементарными нуклеотидами различных цепей?

Связь между нуклеотидами в пределах одной цепи более сильная (ковалентная), чем между комплементарныминуклеотидами(водородная). Поэтому прежде всего разрушатся более слабые водородные связи между комплементарными нуклеотидами двух цепочек.

7. В лаборатории исследовали участок одной из цепочек молекулы ДНК. Оказалось, что он состоит из 9 мономеров, которые расположены в следующей последовательности: Г-Т-Т-А-Ц-Ц-Т-А-Г. Каково строение соответствующего участка второй цепочки той же молекулы ДНК?

В соответствии с принципом комплементарности, лежащим в основе связи нуклеотидов двух цепочек молекулы ДНК, соответствующий участок второй цепочки будет иметь такую последовательность нуклеотидов: Ц-А-А-Т-Г-Г-А-Т-Ц.

8. В молекуле ДНК содержится 23 % аденина от общего числа азотистых оснований. Определите процентное содержание тимина и цитозина.

Согласно правилу Э. Чаргаффа, в молекуле ДНК количество адениновых оснований равно количеству тиминовых (А = Т), а количество гуаниновых — количеству цитозиновых (Г = Ц). Поэтому количество тиминовых оснований будет равным количеству адениновых, т. е. 23 % . Их сумма составляет 46 % . Следовательно, на азотистые основания Г и Ц приходится по 27 %.