Рибонуклеиновые кислоты
Рибонуклеиновая кислота – это биополимер, который состоит преимущественно из одной полинуклеотидной цепи. Структура нуклеотидов в РНК сходна с таковой ДНК, но имеются следующие отличия:
Вместо дезоксирибозы в состав нуклеотидов РНК входит рибоза;
Вместо азотистого основания тимина – урацил.
В клетке существует несколько видов РНК, которые различаются по величине молекул, структуре, расположению в клетке и функциям.
Информационная (матричная) РНК – иРНК(мРНК) синтезируется на участке одной из цепи молекулы ДНК и передаёт информацию о структуре белка из ядра клеток к рибосомам. Она состоит из 300-3000 (другие авторы дают 300-30000) нуклеотидов и составляет 3-5% всей РНК клетки.
Подобно до молекулы ДНК имеет вторичную и третичную структуры, которые формируются с помощью водородных связей, гидрофобных, электростатических взаимодействий.
Рибосомальная РНК (рРНК) составляет 80-85% всей РНК клетки. Содержит 3000-5000 нуклеотидов. Входит в состав рибосом. Считают, что рРНК обеспечивает определенное пространственное взаиморасположение мРНК и тРНК при синтезе белка. Информация о структуре рРНК содержится в области вторичной перетяжки хромосом.
Транспортная РНК (тРНК) состоит из 70-80 нуклеотидов и составляет 10-15% всей РНК клетки. Функция тРНК – перенос аминокислот из цитоплазмы к месту синтеза белка в рибосомы. Молекулы тРНК имеют характерную вторичную структуру, называемую клеверным листом (рис.7.8).
Трёхмерная модель тРНК имеет компактную L-подобную форму. В тРНК выделяют четыре петли: акцепторную (служит местом присоединения аминокислоты), антикодоновую (узнаёт кодоны в иРНК) и две боковые.
Рис.7.8. Структура т-РНК
Гетерогенная ядерная РНК – гя-РНК. Является предшественником и-РНК у эукариот и превращается в и-РНК в результате процессинга. Обычно гя-РНК значительно длиннее и-РНК.
Малая ядерная РНК – мя-РНК. Принимает участие в процессе преобразования гя-РНК.
РНК-праймер – крошечная РНК (обычно 10 нуклеотидов), участвующая в процессе репликации ДНК.
Биологическая роль РНК состоит в сохранении, реализации, передачи наследственной информации и обеспечении биосинтеза белков.
Аденозинтрифосфорная кислота (атф)
АТФ – мононуклеотид, состоящий из азотистого основания аденина, моносахарида рибозы и трёх остатков фосфорной кислоты (рис.7.9). Остатки фосфорной кислоты соединяются между собой макроэргическими связями. При необходимости в энергии, АТФ расщепляется и образуется аденозиндифосфорная кислота (АДФ) и фосфорный остаток. При этом выделяется энергия.
АТФ + Н2О = АДФ + Н3РО4+ 40 кДж
АДФ также может распадаться с образованием АМФ (аденозинмонофосфорной кислоты) и остатка фосфорной кислоты.
АДФ + Н2О = АМФ + Н3РО4+ 40 кДж
Рис.7.9. Схема строения АТФ и превращения ее в АДФ
Обратные реакции превращения АМФ в АДФ и АДФ в АТФ происходят с поглощением энергии в процессе энергетического обмена и фотосинтеза.
АТФ является универсальным источником энергии для всех процессов в жизнедеятельности живых организмов.