Нуклеиновые кислоты
Нуклеиновые кислоты это сложные молекулы, полимеры нуклеотидов; каждый нуклеотид состоит из трех субъединиц: фосфатной группы, пятиуглеродного сахара (пентозы) и азотистого основания, названного так потому, что в его состав наряду с углеродом входит азот. Существуют два типа нуклеиновых кислот ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота). ДНК это молекула, хранящая генетическую информацию. РНК служит переносчиком этой информации.
ДНК через РНК «диктует» белкам их структуру, а значит, и «руководит» всей деятельностью клетки. Нуклеотиды содержат азотистые основания двух типов: пиримидины, имеющие одно кольцо, и пурины, имеющие два кольца (рис. 3-19). Три пиримидина, входящие в состав нуклеотидов, это тимин, цитозин и урацил. ДНК содержат тимин и цитозин, РНК цитозин и урацил.
Два пурина в нуклеотидах это аденин и гуанин. И РНК, и ДНК содержат эти пурины. В состав молекул ДНК и РНК входят два сахара: в ДНК дезоксирибоза, в РНК рибоза. «Дезокси» означает «минус один кислород», и только в этом, как показано на рис. 3-19, заключается различие между двумя пенто- зами. Взаимодействие РНК и ДНК, их структура, функции и история открытия изложены в гл. 8.
Другие производные нуклеотидов
Нуклеотиды и их производные выполняют в клетке разнообразные функции. Особенно большое значение имеют АТР (аденозинтрифосфат, см. рис. 5-10) и ADP (аденозиндифос- фат). Почти всегда энергетические процессы в клетке связаны с переносом фосфатных групп, в котором АТР и ADP играют основную роль.
Участие этих молекул в энергетическом обмене обсуждается в гл. 5. Нуклеотиды являются важными составными частями ряда других молекул, принимающих участие в переносе энергии. К таким соединениям относится NAD (никотинамида- дениндинуклеотид), который содержит нуклеотид аденин и фосфат (см. рис. 5-8).
Широкое использование связи пурин- сахар-фосфат в транспорте энергии может быть связано с тем, что образуемые с ее помощью крупные заряженные молекулы не проходят сквозь мембраны и поэтому не могут «ускользнуть» из клеток и ограниченных мембранами орга- нелл или, наоборот, «проскользнуть» в них.
Заключение
Живая материя построена лишь из небольшого числа элементов, встречающихся в природе. Ее основную массу составляет вода, остальное приходится главным образом на органические соединения углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты. Углеводы служат первичным источником энергии для живых систем и являются важнейшими структурными элементами клеток. Самые простые углеводы моносахариды, такие, как глюкоза и фруктоза.
Моносахариды могут соединяться, образуя дисахариды, например сахарозу, и полисахариды (представляющие собой цепи из многих моносахарид- ных единиц) крахмал и целлюлозу. Дисахариды и полисахариды можно расщепить на исходные мономеры с помощью гидролиза. Липиды также являются источником энергии и структурным материалом клеток.
Соединения этой группы жиры, кутин, суберин, воска и фосфолипиды, как правило, не растворяются в воде. Белки очень крупные молекулы, построенные из длинных цепей аминокислот, называемых полипептидами. В состав белков входит всего 20 аминокислот, которых тем не менее достаточно для образования огромного числа белковых молекул. Основные уровни организации белка:
(1) первичная структура, или линейная последовательность аминокислот;
(2) вторичная структура, или способ свертывания полипептидной цепи;
(3) третичная структура, или способ укладки свернутой цепи в глобулярную структуру;
(4) четвертичная структура, или форма объединения в пространстве двух или большего числа полипептидных цепей.
Ферменты это глобулярные белки, работающие как катализаторы химических реакций. С помощью ферментов клетки способны увеличивать скорость химических реакций при относительно низких температурах.
Нуклеиновые кислоты построены из нуклеотидов, соединенных в длинные цепи. Каждый нуклеотид состоит из трех субъединиц: азотистого основания, пятиуглеродного сахара и фосфатной группы. Нуклеотиды, в состав которых входит сахар дезоксирибоза, образуют ДНК, нуклеотиды, содержащие сахар рибозу, РНК. Два производных нуклеотидов АТР и ADP обычно участвуют в процессах переноса энергии.
П. Рейвн, Р. Эверт, С. Айкхорн, Современная ботаника В 2-х томах, Том 1, Перевод с английского канд. биол. наук В. Н. Гладковой, проф. М. Ф. Даниловой, д-ра биол. наук И. М. Кислюк, канд. биол. наук Н. С. Мамушиной под редакцией акад. А. Л. Тахтаджяна
AOF | 18.11.2020 15:22:05