4.Нуклеиновые кислоты
Название этих веществ происходит от латинского слова nuleus – ядро и указывает, что нуклеиновые кислоты являются составной частью клеточных ядер. Нуклеиновые кислоты – высокомолекулярные соединения с молекулярными массами от 200 до нескольких миллионов. Нуклеиновые кислоты обнаружены во всех растительных и животных клетках, вирусах, бактериях и грибах.
Различают два вида нуклеиновых кислот – дезоксирибонуклеиновые (ДНК) и рибонуклеиновые (РНК). Различие в названии объясняется тем, что молекула ДНК содержит моносахарид дезоксирибозу, а РНК – рибоза. В настоящее время известно большое число разновидностей ДНК и РНК, отличающихся друг от друга по строению и значению в обмене веществ. Они являются исключительно важными элементами клетки, обеспечивающими хранение и передачу генетической (наследственной) информации в живых организмах. ДНК находится преимущественно в хромосомах клеточного ядра (99% всей ДНК клетки), а также в митохондриях и хлоропластах. РНК входит в состав ядрышек, рибосом, минохондрий, пластид, цитоплазмы. Молекула ДНК состоит из двух полинуклеотидных цепочек, спирально закрученных одна относительно другой.
Структура молекулы ДНК
Структурными компонентами (мономерами) каждой такой цепочки служат нуклеотиды, количество которых в молекулах нуклеиновых кислот бывает разным – от 80 в молекулах РНК до нескольких десятков тысяч в ДНК. В состав любого нуклеотида входит одно из азотистых оснований – аденин, гуанин, цитозин и тимин. Нуклеиновые кислоты, как и белки, имеют первичную, вторичную и третичную структуру.
ДНК является основным строительным материалом генов, в которых хранится наследственная информация организма. РНК выполняет различные функции, так как существует в виде трёх разновидностей: рибосомальная, транспортная и информационная.
Контрольные вопросы.
Почему аминокислоты являются гетерофункциональными соединениями?
Какими особенностями строения должны обладать аминокислоты, используемые для синтеза волокон, и аминокислоты, участвующие в биосинтезе белков в клетках живых организмов?
Чем отличаются реакции поликонденсации от реакций полимеризации? В чём их сходство?
Охарактеризуйте строение белков. Какую роль играют различные виды химических связей в формировании различных структур белковых молекул?
Как соотносятся между собой понятия «пептид», «полипептид», «полиамид», «белок»?
Охарактеризуйте важнейшие физические и химические свойства белков.
С помощью каких реакций можно распознать белки?
Какую роль играют белки в жизни организмов?
В чём заключается пищевая ценность белков?
Дайте характеристику нуклеиновым кислотам.
Практические задания
Запишите уравнения реакций аминопропионовой кислоты с серной кислотой и гидроксидом натрия, а также с метиловым спиртом. Всем веществам дайте названия по систематической номенклатуре.
Как получают аминокислоты? Запишите уравнения реакций получения аминопропионовой кислоты из пропана.
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие переходы: этан → этиловый спирт → уксусный альдегид → уксусная кислота → хлоруксусная кислота → аминоуксусная кислота → полипептид