РНК. Характеристика РНК. Молекулы РНК являются полимерами

РНК.
Характеристика РНК. Молекулы РНК являются полимерами, мономерами которых являются рибонуклеотиды, образованные остатками трех веществ: пятиуглеродного сахара — рибозы; одним из азотистых оснований — из пуриновых — аденином или гуанином, из пиримидиновых — урацилом или цumoзuнoм, остатком фосфорной кислоты.
Молекула РНК представляет собой неразветвленный полинуклеотид, имеющий
третичную структуру. В отличие от ДНК, она образована не двумя, а одной полинуклеотидной цепочкой. Однако ее нуклеотиды также способны образовывать водородные
связи между собой, но это внутри, а не межцепочечные соединения комплементарных
нуклеотидов. Цепи РНК значительно короче цепей ДНК.
Информация о структуре молекулы РНК заложена в молекулах ДНК. Последовательность нуклеотидов в РНК комплементарна кодирующей цепи ДНК и идентична,
за исключением замены тимина на урацил, некодирующей цепи. Если содержание
ДНК в клетке относительно постоянно, то содержание РНК сильно колеблется.
Наибольшее количество РНК в клетках наблюдается во время синтеза белка. Существует три основных класса нуклеиновых кислот: информационная (матричная) РНК
— иРНК (мРНК), транспортная РНК — тРНК, рибосомальная РНК — рРНК.
Информационные РНК. Наиболее разнообразный по размерам и стабильности
класс. Все они являются переносчиками генетической информации из ядра в цитоплазму. Они служат матрицей для синтеза молекулы белка, т.к. определяют аминокислотную последовательность первичной структуры белковой молекулы. На долю иРНК
приходится до 5% от общего содержания РНК в клетке.
Транспортные РНК. Молекулы транспортных РНК содержат обычно 75—86
нуклеотидов. Молекулярная масса молекул тРНК 25 000. Молекулы тРНК играют роль
посредников в биосинтезе белка — они доставляют аминокислоты к месту синтеза
белка, в рибосомы. В клетке содержится более 30 видов тРНК. Каждый вид тРНК имеет характерную только для него последовательность нуклеотидов. Однако у всех молекул имеется несколько внутримолекулярных комплементарных участков, благодаря
наличию которых все тРНК имеют третичную структуру, напоминающую по форме
лист клевера.
Рибосомные РНК. На долю рибосомальных РНК (рРНК) приходится 80—85% от
общего содержания РНК в клетке. Рибосомная РНК состоит из 3—5 тыс. нуклеотидов.
В комплексе с рибосомнымй белками рРНК образует рибосомы — органеллы, на которых происходит синтез белка. Основное значение рРНК состоит в том, что она обеспечивает первоначальное связывание иРНК и рибосомы и формирует активный центр
рибосомы, в котором происходит образование пептидных связей между аминокислотами в процессе синтеза полипептидной цепи.
Характеристика АТФ. Кроме белков, жиров и углеводов в клетке синтезируется большое количество других органических соединений, которые условно можно разделить на промежуточные и конечные. Чаще всего получение определенного вещества связано с работой каталитического конвейера (большого числа ферментов) и с
образованием промежуточных продуктов реакции, на которые действует следующий
фермент. Конечные органические соединения выполняют в клетке самостоятельные
функции. К конечным веществам можно отнести аминокислоты, глюкозу, нуклеотиды,
АТФ, гормоны, витамины.
Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) — универсальный переносчик и основной аккумулятор энергии в живых клетках. АТФ содержится во всех клетках растений
и животных. Количество АТФ колеблется и в среднем составляет 0,04% (на сырую
массу клетки). Наибольшее количество АТФ (0,2—0,5%) содержится в скелетных
мышцах.
АТФ представляет собой нуклеотид, образованный остатками азотистого основания (аденина), сахара (рибозы) и фосфорной кислоты. В отличие от других нуклеотидов АТФ содержит не один, а три остатка фосфорной кислоты. АТФ относится
кмакроэргтеским веществам — веществам, содержащим в своих связях большое количество энергии.
АТФ — нестабильная молекула: при отщеплении концевого остатка фосфорной
кислоты АТФ переходит в АДФ (аденозиндифосфорную кислоту). Распаду может подвергаться и АДФ с образованием АМФ (аденозинмонофосфорная кислота). Так как
гидролитическое отщепление концевых остатков требует затрат энергии, выход свободной энергии при отщеплении каждого концевого остатка составляет около 30,5
кДж. Отщепление третьей фосфатной группы сопровождается выделением только 13,8
кДж. Таким образом, АТФ имеет две макроэргические связи.
Вместе с тем при наличии в клетке свободной энергии осуществляется образование АТФ. Синтез АТФ происходит в основном в митохондриях. Для образования
каждой макроэргической связи требуется 40 кДж.
Большую роль в жизнедеятельности многоклеточных организмов играют витамины. Витаминами считают такие органические соединения, которые данный организм синтезировать не может (или синтезирует в недостаточном количестве) и должен
получать их вместе с пищей. Витамины, соединяясь с белками, образуют комплексы,
ферменты. При недостатке в пище какого-либо витамина, из-за отсутствия фермента,
нарушается нормальный обмен веществ, развивается тот или иной авитаминоз. Например, недостаток витамина С приводит к цинге, недостаток витамин В 12 — к анемии,
нарушается нормальное образование эритроцитов.
Гормоны являются регуляторами, влияющими на работу отдельных органов и
всего организма в целом. Они могут иметь белковую природу (гормоны гипофиза,
поджелудочной железы) и могут относиться к липидам (половые гормоны), могут
быть производными аминокислот (тироксин). Гормоны образуются как животными,
так и растениями.