Основной структурной единицей, поддерживающей жизнь на планете, является клетка. Они бывают прокариотами, т.е. безъядерными и эукариотами, содержащими ядро. Мы с вами, как большинство живых организмов относимся ко второму сословию. В ядрах клеток содержатся макромолекулы ДНК, которые отвечают за перенос и хранение всей наследственной информации.
ДНК относится к нуклеиновым кислотам, элементарной составной единицей которых является нуклеотид.
Состав нуклеотида
РНК, как и ДНК имеют длинные цепочки, состоящие из нуклеотидов. Они упорядочены в строго определенной последовательности. Малейшее изменение состава может привести к весьма печальным последствия для организма в целом. Нуклеотид — это сложная органическая молекула мономера, которая состоит из:
- Пятиугольного сахара (пентозы). Для дезоксирибонуклеиновой кислоты это дезоксирибоза, для рибонуклеиновой это рибоза.
- Азотистого основания, по которому и называется сам нуклеотид. Таких оснований пять. ДНК имеет два пуриновых основания: аденин (А), гуанин (Г) и два пиримидиновых: тимин (Т), цитозин (Ц). У РНК взамен тимина присутствует урацил (У). Существуют определенные правила взаимодействия оснований, которые были открыты и сформулированы Чаграффом и его командой. Суть правило в то, что количество аденина всегда соответствует гуанину, а тимина — цитозину и соединяются они по правилу комплементарности. И никак иначе.
- Последнем в списке значится фосфатная группа, состоящая из остатка фосфорной кислоты в количестве от одного до трех остатков.
Свойства нуклеотида
Как мы уже выяснили, нуклеотиды составляю всю длинную цепочку РНК и обе нити ДНК. Значение такого элемента очень трудно переоценить. Наследственная информация, механизмы ее передачи напрямую зависят от генетического кода. Замена одного или нескольких нуклеотидов называется мутацией и приводит появлению новый геномов. Существенная замена в цепи ДНК вызывает необратимые мутации, которые, как правило приводят к печальным последствиям и тупиковой ветке развития.
Как структурная единица ДНК нуклеотид играет главную роль в передаче и хранении наследственной информации. Этот генетический код передается в следующее поколение практически без изменений. Молекула ДНК при репликации (копировании) разрывает водородные связи между нуклеотидами двух цепей, образуется «вилка ДНК» и тут же происходит образование новой молекулы. При этом нуклеотиды соединяются все по тому же принципу комплементарности.
Таким образом, нуклеотиды играют ключевую роль в клеточном метаболизме. Они способствуют энергетическому обмену в метаболических транзакциях необходимыми химическими связями.
И, наконец, что не менее важно, они являются компонентами нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и рибонуклеиновой кислоты (РНК), молекулярных хранилищ генетической информации. Структура каждого белка, и в конечном счете каждой биомолекулы и клеточного компонента, является продуктом информации, запрограммированной в нуклеотидной последовательности клеточных нуклеиновых кислот.
