Дезоксирибонуклеинова киселина

Нуклеотиди

Нуклеотидът е мономер на нуклеиновите киселини. Нуклеотидната молекула се състои от три части: азотна основа, петвъглеродна захар (пентоза) и фосфорна киселина (фиг. 270).

Нуклеотиден състав

Азотни основи

Азотните основи са основната част от нуклеотида. Те имат циклична структура, която заедно с въглеродните атоми включва атоми на други елементи, по-специално азот. За присъствието на азотни атоми в тези съединения те се наричат ​​азотни и тъй като имат алкални свойства - основи.

Азотните основи на нуклеиновите киселини принадлежат към класовете пиримидини и пурини.

Пиримидиновите основи са производни на хетероциклично съединение - пиримидин, което има един пръстен в молекулата си. Най-често срещаните пиримидинови бази включват урацил, тимин, цитозин.

Пуриновите основи са производни на бицикличен хетероцикъл - пурин, който има два пръстена: шестчленен и петчленен.

Пуриновите бази включват аденин и гуанин.

Във всички клетки - прокариотни и еукариотни - нуклеиновите киселини съдържат тези пет основни азотни основи.

Пет въглеродна захар

В допълнение към азотните основи, въглехидратният компонент участва в образуването на нуклеотиди, който е представен от два подобни монозахарида: рибоза или дезоксирибоза, свързани с пентозите.

Фосфорна киселина

Третият компонент на нуклеотидите е остатъкът от фосфорната киселина - фосфатът. Именно наличието на фосфат придава на нуклеиновите киселини свойствата на киселините. В полинуклеотидната верига той играе ролята на свързваща връзка - може да образува йонни връзки с основни протеини (хистони и протамини).

Фигура: 270. Компоненти на нуклеотиди: 1 - петвъглеродна захар; 2 - азотни основи; 3 - фосфорна киселина .

Образуване на нуклеотиди

Както беше отбелязано по-рано, нуклеотидите са мономери на нуклеиновите киселини. Биосинтезата на нуклеотиди е първата стъпка в биосинтеза на нуклеинови киселини. Те са техни непосредствени предшественици.

Образуването на нуклеотиди протича на два етапа. На първия етап, в резултат на реакцията на кондензация, нуклеозид - комплекс от азотна основа със захар. Във втория етап нуклеозидът се фосфорилира. В този случай между остатъка от захар и фосфорната киселина възниква фосфоестерна връзка. По този начин нуклеотидът е нуклеозид, свързан с остатък от фосфорна киселина (фиг. 271).

Образуване на ди- и полинуклеотиди

Динуклеотидът е съединение, състоящо се от два нуклеотидни остатъка. Когато два нуклеотида кондензират между 3'-въглерода на захарния остатък на единия нуклеотид и остатъка от фосфорна киселина на другия, възниква естерна връзка. По този начин, захарните остатъци от два нуклеотида са свързани чрез фосфодиестерен мост (фиг. 272).

Образуването на фосфодиестерни мостове между 3 'и 5'-въглерода на захарните остатъци може да се случи многократно. В резултат се образуват неразклонени полинуклеотидни вериги. Единият край на полинуклеотидната верига завършва с 5'-въглерод (наречен 5'-край), а другият с 3'-въглерод (3'-край).

Фигура: 271. Образуване на нуклеотиди.

нуклеиновите киселини

Наименования и видове нуклеотиди

Имената на нуклеотидите се различават от имената на съответните основи. И двете обикновено се обозначават с главни букви:

Таблица 6. Видове нуклеотиди:

Функции на нуклеотидите

Нуклеотидите са мономери, от които се изграждат полимерните вериги на нуклеиновите киселини, те са част от важни коензими (NAD, NADP, FAD, CoA).

Полинуклеотиди

В зависимост от въглехидратния компонент на нуклеотидите се разграничават два класа нуклеинови киселини:

 рибонуклеинови киселини (РНК), съдържащи рибоза;

 дезоксирибонуклеинови киселини (ДНК), съдържащи дезоксирибоза.

ДНК нуклеотидите се наричат ​​дезоксирибонуклеотиди, РНК - рибонуклеотиди.

Дезоксирибонуклеинова киселина

ДНК молекулите са полимери, мономерите на които са дезоксирибонуклеотиди, образувани от:

  • останалата част от петвъглеродната захар - дезоксирибоза;
  • останалата част от една от азотните основи: