Наука и техника Наука и техника - Нуклеиновые кислоты
  21.10.2018 г.  
Главная arrow Живое arrow Белковые структуры arrow Нуклеиновые кислоты
Главное меню
Главная
Новости
Блог
Ссылки
Контакты
Поиск
Карта сайта
Философия
Сознание
Материализм
Лингво
Эволюция
Кибернетика
Био
Эмоции
Живое
Психика
Нуклеиновые кислоты
Рейтинг: / 0
ХудшаяЛучшая 
29.07.2010 г.
Другими биологическими полимерами, играющими не менее важную роль для жизненных функций, являются нуклеиновые кислоты. Если белки построены из остатков двадцати различных аминокислот, то каждая нуклеиновая кислота состоит по существу из радикалов лишь 4 различных нуклеотидов. Каждый мононуклеотид состоит из остатков пуринового или пиримидинового основания, пятиуглеродного моносахарида - рибозы или дезоксирибозы и остатка фосфорной кислоты.
Имеются два главных типа нуклеиновых кислот: рибонуклеиновые кислоты и дезоксирибонуклеиновые кислоты. Как говорит само название, в составе рибонуклеиновой кислоты мы встречаем рибозу. Из пуриновых оснований она содержит аденин и гуанин, из пиримидиновых - урацил и цитозин. В дезоксирибонуклеиновой кислоте рибоза заменена дезоксирибозой, а урацил -тимином. В мононуклеотидах первый атом сахара соединен с девятым атомом азота пуринового или третьим атомом азота пиримидинового основания. Фосфорная кислота присоединена эфирной связью к пятому или третьему атому сахара. В молекуле нуклеиновой кислоты или полинуклеотида мононуклеотиды соединены между собой посредством остатка фосфорной кислоты, присоединенной к пятому атому сахара одного мононуклеотида и к третьему атому сахара соседнего нуклеотида.
Сравнительно недавно, 15-20 лет тому назад, когда белки были изучены уже довольно подробно, наши представления о нуклеиновых кислотах были весьма примитивны. Предполагалось, что нуклеиновые кислоты очень однородны и неспецифичны. Однако постепенно выяснилось, что они играют важнейшую роль в биосинтезе белков и в передаче наследственных свойств организмов. Оказалось, что их строение не менее специфично, чем строение белков.
В молекуле каждой нуклеиновой кислоты нуклеотиды находятся в определенной, уникальной последовательности. Эта уникальная последовательность нуклеотидов обусловливает специфическую первичную структуру Данной нуклеиновой кислоты. Поскольку в молекуле нуклеиновой кислоты остатки сахара и фосфорной кислоты повторяются монотонно, специфичность структуры в конечном счете определяется последовательностью остатков нуклеиновых (пуриновых и пиримидиновых) оснований.
Помимо аденина, гуанина, цитозина, урацила и тимина, в составе нуклеиновых кислот обнаружены в небольших количествах некоторые другие основания, являющиеся производными названных. Эти основания, однако, входят в состав лишь некоторых нуклеиновых кислот (например, дезоксирибонуклеиновая кислота так называемых Т-четных бактериофагов кишечной палочки содержит 5-оксиметилцитозин вместо цитозина) или встречаются в различных нуклеиновых кислотах в сравнительно небольших количествах и, по-видимому, не определяют каких-либо принципиально важных новых свойств.
Подобно белкам, нуклеиновые кислоты являются высокомолекулярными соединениями, представляющими собой макромолекулы биополимеров. В настоящее время показано, что как рибонуклеиновые, так и дезоксирибо-нуклеиновые кислоты могут быть разных типов. Молекулярный вес рибонуклеиновых кислот достигает 1 000 000 - 2 000 000. Для дезоксирибонуклеиновых кислот он составляет 6000000-10000000, а в некоторых случаях даже величины порядка 100000000. Хотя в состав каждой нуклеиновой кислоты входят лишь 4 различных основания, теоретически возможность различных уникальных последовательностей этих оснований в молекуле не меньше, чем в белках, благодаря высокому молекулярному весу нуклеиновых кислот. Таким образом, разнообразие первичной структуры молекул нуклеиновых кислот практически бесконечно.
Уникальное строение молекулы нуклеиновой кислоты, передающееся по наследству, определяет структуру белков данного организма и в конечном счете особенности его строения, состава и биологических функций. Так, в самых простейших организмах - вирусах специфичность свойств определяется входящей в их состав нуклеиновой кислотой.
Хорошо изученный вирус табачной мозаики (ВТМ) состоит приблизительно на 95% из белка и на 5% из рибонуклеиновой кислоты. В настоящее время удается расщепить ВТМ на его составные части - одну молекулу рибонуклеиновой кислоты с молекулярным весом около 2000000 и около 2200 одинаковых молекул структурного белка вируса. Белковые молекулы, ассоциирован¬ные между собой, образуют трубку (оболочку), внутри которой находится молекула нуклеиновой кислоты. Если сочетать нуклеиновую кислоту ВТМ одного типа с белком ВТМ другого типа и заразить таким гибридным вирусом табачное растение, то в нем размножается тип вируса, соответствующий тому, от которого была взята нуклеиновая кислота. Мало того, даже при помощи нуклеиновой кислоты, освобожденной от белка, удается вызвать вирусное заболевание.
Таким образом, главнейшие свойства и специфичность вируса табачной мозаики определяются тонким строением находящейся в нем рибонуклеиновой кислоты.
На бактериальных клетках можно передать определенному штамму бактерий те или иные свойства, добавляя к культуре дезоксирибонуклеиновую кислоту иного штамма. Это явление, получившее название трансформации, также указывает, что определяющие свойства заложены в строении ДНК .
Таким образом, нуклеиновые кислоты, в особенности дезоксирибонуклеиновая кислота, передаваясь потомству, несут в себе уникальные наследственные свойства данного организма, которые проявляются в образовании многочисленных характерных и специфических белков.
Следовательно, важнейшим свойством нуклеиновых кислот, определяющим жизнь, является уникальная, строгая специфичность их, сохраняющая и передающая по наследству определенную биологическую информацию. Эта биологическая информация далее передается белкам и определяет важнейшие свойства живого.
Таким образом, если определение Энгельсом понятия живой материи ограничивалось белком, а важнейшим изученным свойством этой материи был обмен веществ, то теперь можно говорить о том, что живая материя представляет собой сложные биологические полимеры, нуклеиновые кислоты и белки, обладающие свойствами обмена веществ и биологической информации. Если белки являются главным выразителем обмена веществ, то сохранение и передачу биологической информации берут на себя в основном нуклеиновые кислоты.
 

Добавить комментарий

« Пред.   След. »
Техника
Техтворчество
Машины
Курьезы
История техники
Непознанное
НЛО
   
designed by sportmam