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.

Азотисті основи Нуклеозиди Нуклеотиди Скорочена назва
Аденін Гуанін Урацил Цитозин Тимін Аденозин Гуанозин Уридин Цитидин Тимідин Аденозинмонофосфат (аденілова к-та) Гуанозинмонофосфат (гуанілова к-та) Уридинмонофосфат (уридилова к-та) Цитидинмонофосфат (цитидилова к-а) Дезокситимідинмонофосфат АМФ ГМФ УМФ ЦМФ дТМФ

 

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].