Важнейшие функции нуклеиновых кислот – передача, хранение и реализация (процесс воплощения в биологически активных веществах) наследственной информации.
Мономерами данного вещества являются нуклеотиды. Они состоят из 3 элементов:
- фосфорной кислоты;
- азотистого основания;
- пентозы (также называется пятиуглеродным сахаром).
Между перечисленными частями в результате конденсации образуются химические ковалентные связи. В данном процессе выделяется вода. Нуклеиновые кислоты делятся на 2 основных разновидности – ДНК и РНК.
Выполняемые функции
Данные элементы отвечают не только за хранение, реализацию и передачу информации. Они выполняют и второстепенные функции. К примеру, отвечают за катализ определенных химических элементов. Нуклеиновая кислота регулирует реализацию генетической информации. За хранение обычно отвечают ДНК. В случае с некоторыми вирусами речь идет об одноцепочечных аналогах.
Генетическая информация хранится в генах, которые являются отдельными частями нуклеиновой кислоты. Здесь расположена первичная белковая структура. Также в генах может находиться информация о структурах рРНК и тРНК.
Генетические данные передаются к потомкам от родителей. Эта задача сопровождается с удвоением нуклеиновой кислоты (РНК либо ДНК). В процессе расщепления дочерних клеткой они приобретают идентичные молекулы. Как следствие, в них передается та же самая генетическая информация. При половом размножении наследуются признаки двух родителей.
Физические свойства
Нуклеиновые кислоты быстро растворяются в воде. При этом, они почти нерастворимы в органических растворителях. Данное вещество очень чувствительно к критическим уровням pH и температурным воздействиям.
Молекулы ДНК, выделенные из природных источников, обладают высокой массой. Их можно фрагментировать под воздействием механических сил. К примеру, во время перемешивания раствора.
Фрагментирование можно осуществлять нуклеазами. Это большая группа ферментов, отвечающих за гидролизацию связи между субъединицами. Они отвечают за переваривание пищи, регуляцию синтеза.
Особенности строения
Полимерные формы рассматриваемых веществ называются полинуклеотидами. Существует всего 4 разновидности структурных организаций:
- первичные нуклеиновые кислоты;
- вторичные;
- третичные;
- четвертичные.
Первые представляют из себя цепочки нуклеотидов, которые соединены через фосфодиэфирную сцепку. При вторичной структуре имеет место водородная связь.
Мономерные формы можно встретить в клетках. Они играют существенную роль в процессе запасания энергии и передачи сигналов. К данной категории относится АТФ. Он аккумулирует энергию в клетке.
Этапы исследования нуклеиновых кислот
- В 1868-м химик Мишер из Швейцарии открыл новое вещество, содержащее фосфор и имеющее ярко выраженные кислотные свойства. Оно стало называться "нуклеином".
- Термин "нуклеиновая кислота" появился в 1889 году. Его ввел ученый Рихард Альтман, которому удалось избавиться от белковых примесей.
- Структурные формулы вещества появились чуть позже. Химики Жакоб и Левин также описали его химические свойства.
- Первое фрагментирование ДНК произошло в 1935-м. Это позволило лучше изучить структурные особенности соединений.
