У цьому параграфі ви дізнаєтеся:
• що таке нуклеопротеїди;
• що таке РНК і ДНК та яку роль вони відіграють у життєдіяльності організмів.
ДНК — настільки важлива молекула, що ми ніколи не знатимемо про неї занадто багато.
Френсіс Крік, лауреат Нобелівської премії
Склад і будова. Однією із груп складних білків, або нуклеопро-теїдів, є такі, до складу яких поряд з амінокислотами входять і нуклеїнові кислоти — біополімери. Це надзвичайно важлива група речовин, через те що вони є безпосередніми компонентами будь-якої живої тканини. Деякі нуклеопротеїди існують у природі у вигляді особливих частинок — вірусів, що мають патогенну активність.
Молекули нуклеїнової кислоти мають ланцюжкову будову, яка складається з великої кількості ланок. Кожна ланка ланцюга побудована таким чином:
Рибоза та дезоксирибоза є представниками альдегідоспиртів, оскільки поряд із гідроксигрупами містять й альдегідну групу. Дезоксирибоза відрізняється від рибози відсутністю другого атома Карбону гідроксигрупи. До складу гетероциклічних основ у випадку рибози може входити: аденін (А), гуанін (Г), цитозин (Ц), урацил (У); а у випадку дизоксирибози: аденін (А), гуанін (Г), цитозин (Ц), тімін (Т), які мають досить складну будову та склад. Через складну будову гетероциклічних основ їхній склад позначають, у більшості випадків, лише першою літерою їхньої назви. Наприклад, аденін позначають (А).
Під час гідролізу нуклеїнові кислоти розщеплюється на гетероциклічну основу — рибозу або дизоксирибозу та ортофосфатну кислоту H3PO4.
Нуклеїнова кислота, яка містить рибозу, має назву рибонуклеїнової, скорочено позначають РНК. Нуклеїнову кислоту, що містить дезоксирибозу, називають дезоксирибонуклеїновою, її позначають ДНК.
У молекулах нуклеїнових кислот усі ланки пов’язані в суворій послідовності, тому, як і молекули білків, макромолекули ДНК і РНК мають тривимірну структуру (вторинну, третинну, четвертинну), обумовлену утворенням водневих зв’язків. При цьому молекули ДНК, як правило, являють собою спіраль, що складається з двох полінуклеотидних спіралей, закручених навколо спільної осі.
Біологічне значення. Нуклеопротеїди мають дуже важливе біологічне значення. Поділ клітин, біосинтез білка, передавання спадковості тісно пов’язані з нуклеопротеїдами та однією з їхніх складових частинок — нуклеїновими кислотами.
ДНК і РНК локалізуються у різних частинах клітини, саме із цим і пов’язані їхні функціональні особливості.
ДНК є основним будівельним матеріалом генів, у яких зберігаються спадкові функції організму.
РНК виконує різні функції: транспортну, інформаційну, а також кодує спадкову інформацію та переносить її до місця збирання білкової молекули тощо.
Основні поняття. Нуклеопротеїди. Нуклеїнові кислоти. Рибонуклеїнова кислота (РНК). Дезоксирибонуклеїнова кислота (ДНК).
Розалінд Елсі Франклін (1920-1958)
Англійська жінка-вчена, біофізик і рентгенограф, яка зробила вагомий внесок у розуміння структури ДНК, вірусів, вугілля та графіту.
Вона вперше здійснила рентгенівський дифракційний аналіз молекули ДНК.
Спираючись на результати дослідження Франклін, учені Джеймс Ватсон і Френсіс Крік створили гіпотезу структури подвійної спиралі ДНК, за що отримали Нобелівську премію.
Запитання та завдання
1. Що таке нуклеопротеїди? Які кислоти входять до їхнього складу?
2. Яку будову мають нуклеїнові кислоти?
3. На які речовини розщеплюється нуклеїнова кислота під час гідролізу?
4. Яку назву мають нуклеїнові кислоти, до складу яких входить: а) рибоза; б) дезоксирибоза? Як їх позначають?
5. Які функції в організмі виконує ДНК, а які — РНК?
Це матеріал з підручника Хімія 9 клас Бутенко (поглиблений рівень)