Структура днк.

1. Молекула ДНК представляет собой двойную спираль и состоит из двух полинуклеотидных цепей, закрученных в противоположные стороны вокруг общей оси.

2. Пуриновые   и   пиримидиновые   основания   расположены внутри спирали, а остатки фосфата и дезоксирибозы — снаружи.

3. Две спирали удерживаются вместе водородными связями между парами оснований. Важнейшее свойство ДНК — избира­тельность в образовании связей (правило комплементарности) : тимин (Т) образует водородные связи только с аденином (А) (две водородные связи), а цитозин (С) — только с гуанином (G) (три водородные связи).

Таким образом, две спирали в молекуле ДНК комплементарны друг другу. Последовательность нуклеотидов в одной из спиралей однозначно определяет последовательность нуклеотидов в другой спирали. В каждой паре оснований, связанных водородными связями, одно из оснований — пуриновое, а другое — пиримидиновое. От­сюда следует, что общее число остатков пуриновых оснований в молекуле ДНК равно числу остатков пиримидиновых оснований. Двухспиральная структура ДНК с комплементарными полинуклеотидными цепями обеспечивает возможность самоудвоения (репликации) этой молекулы. В отличиt от ДНК, молекулы РНК состоят из одной полинуклеотидной цепи. Число  нуклеотидов в цепи колеблется от 75 до нескольких тысяч, а молекулярная масса РНК может изме­няться в пределах от 2500 до нескольких млн. Полинуклеотидная цепь РНК не имеет строго определенной структуры. Она может складываться сама на себя и образовывать отдельные двухцепочечные участки с водородными связями между пуриновыми и пиримидиновыми основаниями

Примеры решения задач

Пример 1.

Построить мононуклеотид – дезоксицидин-5-фосфат и указать характер связей в молекуле:

а) азотистое основание – цитозин в оксо-форме

б) моносахарид - дезоксирибоза

в) фосфорная кислота

нуклеотид

Связи: азотистое основание - углевод – гликозидная, углевод – фосфорная кислота – сложноэфирная.

Пример 2.

Почему пиримидиновые основания входят в состав ДНК в оксо-форме (лактам-форма)?

Решение: Наиболее стабильными являются оксо-форма для цитозина и диоксо-формы для урацила и тимина. Оксо-формы нуклеиновых оснований образуют прочные межмолекулярные водородные связи.

Ассоциация такого типа играет важную роль в формировании двойной спирали ДНК.

Задачи для самостоятельного решения

1. Назовите компоненты нуклеотидов. Общая структура нуклеотидов.

2. На какие два класса можно разделить нуклеотиды по характеру азотистого основания?

3. Образуйте нуклеотид, состоящий из остатка аденина, рибозы и фосфорной кислоты. Назовите связи, образовавшиеся между компонентами.

4. Напишите формулы всех пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов РНК.

5. Напишите формулы всех пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов ДНК.

6. Почему нуклеотиды проявляют выраженные кислотные свойства?

7. Напишите гидролиз нуклеозида тимидина.

8. Что такое нуклеозиды? Приведите формулы всех нуклеозидов ДНК и РНК.

9. Напишите гидролиз нуклеозида тимидина.

10. Покажите характер связи между нуклеотидами в полинуклеотидной цепи ДНК на примере дАМФ—дЦМФ.

11. Объясните, почему в природе среди гетероциклов больше всего аденина.