Назви нуклеозидів та нуклеотидів

Нуклеозиди і нуклеотиди

Типи РНК.

Структура РНК.

Будова і функції РНК

На відміну від ДНК, молекули РНК відрізняються за вмістом у клітині, будовою, складом, функціями і локалізацією.

Вміст її в різних клітинах залежить від умов існування клітин (в клітині, що швидко росте, де інтенсивно іде синтез білка, РНК більше). На долю РНК приходиться 5 - 10 % від загальної маси клітини.

Основна маса РНК міститься у цитоплазмі (90 %), решта – в ядрі та інших органелах клітини.

Розрізняють декілька рівнів структурної організації РНК.

Первиннаструктура – послідовність чергування залишків мононуклеотидів у полінуклеотидних ланцюгах.

Мононуклеотиди РНК містять рибозу, залишки фосфорної кислоти та азотисті основи (АУГЦ). Зв’язуються фосфодіефірними зв’язками.

Вторинна структура. РНК побудована з одного ланцюга для якого властива спіралізація. Полінуклеотидний ланцюг закручується сам на себе, утворюючи водневі зв’язки між азотистими основами А = У, Г º Ц. Особливістю вторинної структури є те, що ланцюг спаралізований не повністю, утворюються виступи у окремих нуклеотидів на поверхні спіралі.

РНК може мати різні типи третинноїструктури: невпорядковано розташований у просторі ланцюг, клубок або компактні палички, що містять біспіральні ділянки.

1. Матрична (інформаційна) РНК (м РНК) – 2 – 6 % від загальної кількості РНК. Молекулярна маса від 250 тисяч до 1 млн. Зчитує інформацію з ДНК і переносить її в рибосоми, де відбувається синтез білка.

2. Транспортна РНК (т РНК) – її кількість 10 – 15 % від усієї клітинної РНК. Мають невелику молекулярну масу (близько 30 000). Містяться в розчинній фракції цитоплазми, виконуючи функцію перенесення активованих амінокислот до місця синтезу білка - в рибосому.

3. Рибосомна РНК (р РНК) – 80 – 85 % від загальної кількості РНК. Молекулярна маса від 35 тис. до 1,1 млн. Рибосомна РНК є структурною основою рибосом. У складі рибосом рРНК знаходиться у комплексі з білками.

Речовина, що складається лише з залишків азотистої основи та пентози, називається нуклеозидом.

Якщо азотиста основа з’єднується з дезоксирибозою – дезоксіаденозин, дезоксицитидин; нуклеотид – дезокситимідин-монофосфат.

Залежно від кількості залишків фосфорної кислоти, що приєднуються до нуклеозиду бувають МФ, ДФ, ТФ.

Нуклеотиди, що входять до складу нуклеїнових кислот, відіграють важливу роль у вільному стані. Найбільш важливим серед вільних нуклеотидів є аденозинтрифосфорна кислота (АТФ). Вона виконує роль акумулятора енергії, бере участь в енергетичном обміні організму. Утворюється в результаті екзергонічних окислювально-відновлювальних процесів і складається із залишків аденіну, рибози та трьох залишків фосфорної кислоти:

Хімічний зв'язок, позначений кривою лінією, називається макроергічним зв'язком. У молекулі АТФ є два таких зв'язки. Вони містять значно більше енергії, ніж звичайні хімічні зв'язки. Сполуки, що мають такі зв'язки, називаються макроергічними. Фосфатні зв'язки цих сполук містять від 29,4 до 67,2 кДж/моль відщепленого фосфату. Звичайний зв'язок фосфорних ефірів, у тому числі перший зв'язок у молекулі АТФ, містить 8,4 – 12,6 кДж енергії. При відщепленні від АТФ однієї або двох молекул фосфорної килоти, які зв’язані між собою макроергічним зв’язком, виділяється значна кількість енергії, яка використовується на синтез речовин.

Велику роль в організмі відіграють не тільки трифосфати аденозину, але й трифосфати інших нуклеозидів – гуанозинтрифосфат (ГТФ), уридинтрифосфат (УТФ), тимідинтрифосфат (ТТФ) і цитидинтрифосфат (ЦТФ). Вони беруть участь в окремих ланках найважливіших ферментативних процесів обміну речовин.

АМФ також має велике значення як складова частина ферментів. АМФ входить до складу коферментів всіх дегідрогеназ. Похідні аденілової кислоти (АМФ) є складовою частиною коферменту ацилювання.Нуклеотиди мають величезне значення в організмі як складові частини ферментів. Так, аденіловая кислота (АМФ) входить до складу активних груп (коферментів) усіх дегидрогеназ. Похідна аденілової кислоти є складовою частиною коферменту ацилювання (коферменту А).

До складу ферментів дегідрогеназ входять незвичайні нуклеотиди. Так, до складу коферменту піридинових дегідрогеназ входить нуклеотид, азотистою основою якого служить амід нікотинової кислоти (вітамін В₅). Цей кофермент піридинових дегідрогеназ складається з залишків двох нуклеотидів — аденіннуклеотиду і нікотинаміднуклеотиду і називається нікотинамідаденіндинуклеотидом (НАД).

Коферментами інших дегідрогеназ – флавінових – є флавінмононуклеотид (ФМН) і флавінаденіндинуклеотид (ФАД). До складу ФМН входить азотиста основа – флавін, а замість рибози – її відновлена форма – рибіт. ФАД аналогічно НАД складається з залишків двох нуклеотидов – аденілового і флавінового.

Запитання і вправи для самоконтролю:

1. Роль нуклеїнових кислот у живому організмі.

2. Які азотисті основи входять до складу нуклеїнових кислот?

3. Що таке нуклеозиди та нуклеотиди?

4. Особливості структури ДНК і РНК.

5. Структура АТФ, її роль у живому організмі.

6. Що таке НАД, НАДФ, ФМН і ФАД ? Яку роль відіграють ці нуклеотиди в живому організмі ?

Список рекомендованої літератури: [1, с. 74 – 98; 2, с. 54 – 67; 3, с. 55 – 72].