Нуклеиновые кислоты. Нуклеиновые кислоты представляют собой линейные не­регулярные биологические полимеры, мономерами которых яв­ляются нуклеотиды

Нуклеиновые кислоты представляют собой линейные не­регулярные биологические полимеры, мономерами которых яв­ляются нуклеотиды. Нуклеотиды — органические соединения, включающие азотистое основание (аденин, тимин, гуанин, ци-тозин или урацил), пентозу (рибозу или дезоксирибозу) и оста­ток фосфорной кислоты. Полинуклеотидная цепь образуется благодаря соединению нуклеотидов за счет фосфодиэфирных связей, образующихся между пентозой одного и остатком фос­форной кислоты последующего нуклеотида. Различают два вида нуклеиновых кислот: ДНК и РНК.

ДНК представляет собой двухцепочечный линейный биоло­гический полимер, мономерами которого являются нуклеоти-ды, содержащие одно из азотистых оснований (А, Т, Г или Ц), пентозу — дезоксирибозу и остаток фосфорной кислоты. Поли­пептидные цепи молекулы ДНК антипараллельны (разнонаправ­ленны) и соединены друг с другом водородными связями по принципу комплементарности (взаимодополнения). При этом против нуклеотида, содержащего азотистое основание аденин из одной цепи, всегда расположен нуклеотид (рис. 5), несущий азотистое основание тимин из другой цепи, а также против азотистого основания гуанина одной цепи — цитозин из другой полинуклеотидной цепи (рис. 6). Молекула, состоящая из двух комплементарно связанных полинуклеотидных цепей, закру­чивается вокруг своей оси, образуя двойную спираль (рис. 7).

РНК — одноцепочечный линейный нерегулярный биологи­ческий полимер, мономерами которого являются нуклеотиды, содержащие азотистое основание (аденин, урацил, гуанин или цитозин), пентозу — рибозу и остаток фосфорной кислоты. иРНК (информационная РНК) — комплементарная копия уча­стка молекулы ДНК, несущая информацию о последовательно­сти аминокислот в конкретной белковой молекуле. рРНК —

рибосомальная РНК, входящая в состав рибосом, участвующих в биосинтезе белка. тРНК (транспортная РНК) переносит опре­деленные аминокислоты к месту синтеза белка в рибосомах. Гене­тические РНК выполняют роль носителя наследственной информации у некоторых вирусов. Все виды РНК синтезируются в ядре на матрице — на одной из цепей ДНК

Функции нуклеиновых кислот: хранение наследственной информации (генетический код), передача генетической инфор­мации из поколения в поколение (редупликация), передача инфор­мации о структуре белков из ядра в цитоплазму (транскрипция).

Генетический код — исторически сложившаяся организа­ция молекул ДНК и РНК, при которой последовательность нуклеотидов в них несет информацию о последовательности аминокислот в белковых молекулах или последовательности нуклеотидов в различных видах РНК.

Свойства кода: триплетность (кодон), неперекрываемость (кодоны следуют друг за другом), специфичность (один кодон может определять в полипептидной цепи только одну аминокислоту), универсальность (у всех живых организмов один и тот же кодон обусловливает включение в полипептид одну и ту же аминокислоту), избыточ­ность (для большинства аминокислот существует несколько кодонов).

Липиды. Омыляемые липиды. Понятие о строении восков. Основные природные высшие жирные кислоты, входящие в состав липидов: пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая.

Липиды – это входящие в состав живых организмов жироподобные вещества, плохо растворимые в воде и хорошо растворимые в неполярных органических растворителях. Под этим названием объединяют разные по химическому строению и биологическим функциям вещества, которые извлекают из растительных и животных тканей путем экстракции неполярными органическими растворителями.

В зависимости от способности к гидролизу с образованием солей высших жирных кислот липиды делят на омыляемые и неомыляемые

Омыляемые липиды. Структурные компоненты омыляемых липидов связаны сложноэфирной связью. Эти липиды легко гидролизуются в воде под действием щелочей или ферментов. Омыляемые липиды включают три группы веществ: сложные эфиры, фосфолипиды и гликолипиды. В группу сложных эфиров входят нейтральные жиры (глицерин+три жирные кислоты), воски (жирный спирт+жирная кислота) и эфиры стеринов (стерин+жирная кислота). Группа фосфолипидов включает фосфатидовые кислоты (глицерин+две жирные кислоты+фосфатная группа), фосфатиды (глицерин+две жирные кислоты+фосфатная группа+спирт) и сфинголипиды (сфингозин+жирная кислота+фосфатная группа+спирт). К группе гликолипидов относятся цереброзиды (сфингозин+жирная кислота+один углеводный остаток) и ганглиозиды (сфингозин+жирная кислота+несколько углеводных остатков, в том числе нейраминовая кислота).

Группа неомыляемых липидов включает предельные углеводороды и каротиноиды, а также спирты. В первую очередь это спирты с длинной алифатической цепью, циклические стерины (например, холестерин) и стероиды (эстрадиол, тестостерон и др.). Важнейшую группу липидов образуют жирные кислоты. К этой группе относятся также эйкозаноиды, которые можно рассматривать как производные жирных кислот (см. с. 376).

Воски — соединения, образованные высшими карбоновыми кислотами и высокомолекулярными одноатомными спиртами различного строения.

Состав

В состав воска входят около 300 различных веществ, среди которых преобладают сложные эфиры, углеводороды, свободные жирные кислоты, ароматические вещества, вода, красящие, минеральные и другие вещества.

Главной составной частью воска являются сложные эфиры (до 75%), образованные пальмитиновой, неоце-ротиновой и мелиссиновой кислотами, цериловым и ме-лиссиновым спиртами. Кроме того, в воске содержатся церотиновая, монтаниновая и олеиновая кислоты и нео-цериловый и монтаниновый спирты. Церотиновая и ме-лиссиновая кислоты — наиболее активная часть воска; они могут вступать в реакцию с большинством металлов, а также со щелочами.

Наиболее часто и в наибольшей пропорции в природных жирах встречается олеиновая кислота (в большинстве жиров ее более 30%), а также пальмитиновая кислота (от 15 до 50% в большинстве случаев). Поэтому олеиновую и пальмитиновую кислоты относят к категории главных жирных кислот, содержащихся в жирах. Остальные жирные кислоты присутствуют в природных жирах, как правило, в небольшом количестве (несколько процентов) и лишь в некоторых видах природных жиров их содержание измеряется десятками процентов. Так, масляная и капроновая кислоты хорошо представлены в некоторых жирах животного происхождения, а каприловая и каприновая кислоты - в кокосовом масле. Лауриновой кислоты много в лавровом масле, миристиновой в масле мускатного ореха, арахиновой, бегеновой и лигноцериновой - в арахисовом и соевом маслах. Полиеновые высшие жирные кислоты - линолевая и линоленовая - составляют главную часть льняного, конопляного, подсолнечного, хлопкового и некоторых других растительных масел. Стеариновая кислота содержится в значительном количестве (25% и более) в некоторых твердых животных жирах (жир баранов и быков) и маслах тропических растений (кокосовое масло).