Аминокислоты в составе ДНК

Аминокислоты в составе ДНК

Например, ДНК состоит из азотистых оснований, дезоксирибиозы, фосфорной кислоты. В состав ДНК входят такие нуклеотиды как:

• аденин,
• тимин,
• гуанин,
• цитозин.

Каждое азотистое основание имеет уникальный механизм функционирования и позволяет в ходе различных сочетаний в триплете обеспечить высокое разнообразие формируемых аминокислот, которые по-разному регулируют функционирование каждой клетки живого организма.

Нуклеотидная последовательность дает информацию о различных типах РНК в клетке, а именно матричной, рибосомальной, транспортной. Все виды РНК выполняют собственную уникальную функцию.

Все виды РНК могут создаваться на ДНК матрице, путем копирования и самоудвоения нуклеиновой кислоты этого типа. Решающую роль в данном случае играет принцип комплементарности (попарного соединения нуклеотидов). Процесс трансляции представляет собой сборку белковой молекулы на рибосоме путем своеобразного считывания информации с ДНК-матрицы, которая уже была сформирована в ходе транскрипции.

Помимо кодирующих последовательностей, ДНК клеток содержит последовательности, выполняющие регуляторные и структурные функции. Кроме того, в геноме эукариот часто встречаются участки, принадлежащие «генетическим паразитам», например, транспозонам. Эти участки имеют уникальную аминокислотную последовательность.

Матричный синтез – это комплекс реакций, способствующих формированию белковых молекул на рибосомах внутри эукариотических клеток. Данные белки имеют первичную структуру, аминокислоты в них соединены пептидной связью.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что ДНК является своего рода плацдармом для создания аминокислот определенного типа. Клетка получает устойчивую информацию о том, какой именно аминокислотный набор ей необходимо создать для выполнения всех необходимых функций.

Нуклеотиды соединены между собой прочными ковалентными связями через сахар в составе одного нуклеотида и фосфорную кислоту другого. При этом две нуклеотидные цепи соединяются друг с другом слабыми водородными связями, которые формируются между азотистыми основаниями. Такой принцип называют принципом комплементарности. К аденину присоединяется тимин, к цитозину – гуанин. Таким образом, двойная цепь скручивается в спираль.

Свойства и функции аминокислот

К функциям ДНК относят:

• вхождение в состав хромосом, хранение наследственной информации о всех признаках организма, а также о первичной структуре белков. Первичная структура белков называется линейной, так как состоит из аминокислот, соединенных между собой простой, но устойчивой пептидной связью.
• ДНК может удваиваться, т. е. обладает способностью к репликации. Самоудвоение происходит в интерфазе перед делением. Каждая хромосома состоит из двух хроматид, которые в последствии становятся дочерними хромосомами. Процесс удвоения даст возможность каждой из двух дочерних клеток получить одинаковую наследственную информацию.

Среди всех азотосодержащих соединений с двойственной функцией наряду с нуклеиновыми кислотами можно назвать аминокислоты.

Внутри клеток и живых тканей встречается около 300 различных аминокислот. Только 20 из них служат звеньями для построения пептидов и белков (создаваемых на ДНК – матрице). Эти 20 аминокислот называют белковыми аминокислотами.

Последовательность расположения этих аминокислот внутри белков закодирована в последовательности нуклеотидов ДНК или соответствующих генов. Остальные аминокислоты встречаются в виде свободных молекул, но и в связанном виде.

Многие аминокислоты встречаются только в определенных организмах, а есть также аминокислоты, которые представлены только в одном организме. Большинство растений и микроорганизмов синтезируют большинство необходимых им аминокислот. Животные и человек не способны к образованию незаменимых аминокислот, которые можно получить только с пищей.

Аминокислоты при этом участвуют в обмене белков и углеводов, а также при образовании важнейших органических соединений. Например, пуриновые и пиримидиновые основания являются неотъемлемой частью в составе аминокислот.

Кроме того, аминокислоты входят в состав гормонов, алкалоидов, токсинов, пигментов, антибиотиков и пр. Многие аминокислоты становятся посредником в процессе передачи нервных импульсов.

Аминокислоты классифицируются по нескольким признакам:

• в зависимости от взаимного расположения амино- и карбоксильных групп выделяют α-, β-, γ-, δ-, ε- и т. д;
• по количеству функциональных групп выделяют кислые, нейтральные, основные аминоксилоты;
• по характеру углеводного радикала выделяют алифатические, ароматические, гетероциклические аминокислоты.

Согласно систематической номенклатуре названия аминокислот образуются из названий соответствующих кислот путем прибавлений приставки амино- и указанию места расположения аминогруппы по отношению к карбоксильной группе.

Часто используется также и другой способ названия аминокислот. Его основной смысл заключается в том, что тривиальное название карбоновой кислоты произносится совместно с приставкой амино-. Затем указывается буква греческого алфавита.

Существует несколько важнейших аминокислот. Например, глицин, аланин, валин, лейцин и пр.

Таким образом, аминокислоты представляют собой кристаллические вещества с высокой температурой плавления, мало отличающиеся от индивидуальных аминокислот и поэтому нехарактерных для многих живых организмов. Аминокислоты хорошо растворяются в воде и не растворятся в органических растворителях. Таким образом, можно говорить о том, что по некоторым свойствам они схожи с неорганическими соединения. Считается, что многие аминокислоты обладают сладким вкусом.