Ультрамикроэлементы входят в состав клетки в ничтожных количествах, но роль их для нормального протекания обмена веществ в клетке трудно переоценить, так как они входят в состав активных центров ферментов, коферментов, в состав витаминов и других биологически активных соединений. Например, дефицит бора на определенных этапах развития растений нарушает формирование семян, а если проявляется еще ранее, то оплодотворение, еще раньше образование гамет, протекание мейоза и даже вообще формирование генеративных органов.
Если сравнивать элементарный химический состав живой материи с химическим составом неорганической природы, то видно почти полное соответствие его спектра процентному соотношению элементов во Вселенной, но принципиальное отличие от химического состава планеты Земля, которая представляет собой лишь «тяжелый прах»: она содержит гораздо более высокий процент тяжелых элементов, по сравнению с живой материей, и почти не содержит легких элементов.
Существует два типа нуклеиновых кислот (НК) – это ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота).
НК представляют собой биополимеры (полинуклеотиды), мономером которых являются нуклеотиды (нуклеозидфосфаты), связанные между собой в полимерную цепочку фосфодиэфирными связями между остатками фосфорной кислоты и атомами углерода двух соседних пентоз (3*С предшествующей и 5*С последующей дезоксирибозы ДНК или рибозы РНК). В состав нуклеотида кроме фосфорных остатков и сахара пентозы (дезоксирибозы или рибозы), связанных сложноэфирной связью, входят еще и гетероциклические азотистые основания (N-гликозидная связь с 1*С пентозы). Различают азотистые основания пуриновые (А – аденин и Г – гуанин) и пиримидиновые (Т – тимин, Ц – цитозин и У – урацил).
РНК представляет собой одноцепочечную молекулу, а ДНК – двойную спираль, в которой две одноцепочечные молекулы (по структуре – аналогичные РНК, но содержащие вместо рибозы – дезоксирибозу и вместо урацила – тимин), объединены водородными связями, образующимися между азотистыми основаниями по принципу комплементарности А=Т (две водородные связи) и Г=Ц (три водородные связи).
Синтез ДНК в клетке происходит только путем репликации – удвоения исходной «материнской» молекулы путем расплетания ее двойной спирали и синтеза ферментом ДНК-полимеразой на матрице каждой цепочки ее «зеркально подобной» копии по принципу комплементарности из свободных нуклеозидтрифосфатов. Таким образом из материнской молекулы синтезируются две абсолютно идентичные ей дочерние молекулы.
Синтез же РНК в клетке может осуществляться только на матрице ДНК ферментом ДНК-зависимой РНК-полимеразой путем полимеризации нуклеотидов (происходящих из нуклеозидтрифосфатов) в порядке, обусловленном их присоединением по принципу комплементарности к нуклеотидам матрицы ДНК.
Следует отметить еще одну особенность структуры молекул нуклеиновых кислот: по «гребню» молекулы ДНК (РНК) идет ряд отрицательных валентностей за счет диссоциации свободного гидроксила остатка фосфорной кислоты. Эти валентности позволяют ДНК взаимодействовать с положительными зарядами основных ядерных (хромосомных) белков – гистонов, обеспечивающих укладку (спирализацию) ДНК в хромосоме и тем самым выполняющих функцию неспецифического регулятора (репрессора) генетической активности ДНК.
1.2.1.2.1. Функции ДНК. ДНК – «молекулы-руководители», они содержатся в ядре (хромосомах) и управляют всеми процессами в клетке. ДНК отправляет ''указы'' в виде молекул РНК для исполнения в цитоплазму. Кратко функции ДНК можно определить следующим образом:
1) Хранение генетической информации, которая представляет собой не что иное, как первичная структура ДНК, т. е. последовательность нуклеотидов в ДНК;
2) Воспроизведение генетической информации, т. е. передача ее по наследству из поколения в поколение клеток в пределах организма путем митоза, а также в ряду поколений организмов в пределах вида (за счет мейоза и оплодотворения при половом размножении либо за счет митоза – при вегетативном размножении).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.