РНК – рибонуклеиновая кислота

Существует три вида РНК, которые различаются составом, функциями и локализацией в клетке.

Все виды РНК представляют собой одинарные цепи, построенные из четырёх рибонуклеотидов: АМФ, ГМФ, ЦМФ и УМФ (рис. 4-16) Соединяются нуклеотиды друг с другом так же, как в цепях ДНК, фосфодиэфирной связью.

Транспортная РНК (т-РНК) представлена относительно небольшими молекулами с молекулярной массой около 30000. На её долю приходится 10-20% от клеточной РНК. Функция этого вида РНК – перенос аминокислот к месту синтеза белка. Известно более 60 различных т-РНК, каждая из которых специфична для определённой аминокислоты.

На долю рибосомной РНК (р-РНК) приходится большая часть общей РНК клетки. Этот вид РНК формирует рибосомы клеток и находится в комплексе с белками. Рибосомы представляют собой органеллу клетки, где происходит непосредственный синтез полипептидных молекул.

Рис. 4-16. Строение нуклеотидов, входящих в состав РНК

Матричная или информационная РНК (и-РНК) представляет собой цепь переменной длины. Длина цепи определяется величиной полипептида, который зашифрован в последовательности нуклеотидов данной и-РНК. Название «матричная РНК» обусловлено тем, что молекула является матрицей или шаблоном для построения молекулы белка.

Сравнительная характеристика молекул ДНК и РНК

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ

Выберите один или несколько правильных ответов

1. АДЕНОЗИН – ЭТО

1) азотистое основание

2) нуклеотид

3) нуклеозид

4) динуклеотид

2. ПУРИН ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ

1) аминоспирт

2) 6-членный гетероцикл с одним атомом азота

3) 6-членный гетероцикл с двумя атомами азота

4) конденсированный гетероцикл с четырьмя атомами азота

3. СОСТАВ ГУАНОЗИНА ОТРАЖАЕТСЯ СХЕМОЙ

1) гуанин-рибоза-фосфат

2) гуанин-рибоза

3) гуанин-фосфат

4) гуанин-дезоксирибоза-фосфат

4. КОМПОНЕНТЫ ТИМИДИНА СВЯЗАНЫ МЕЖДУ СОБОЙ

1) β-N-гликозидной связью

2) О-гликозидной связью

3) α-N-гликозидной связью

4) сложно-эфирной связью

5. АДЕНИНУ КОМПЛЕМЕНТАРЕН

1) гуанин

2) тимин

3) цитозин

4) нет ничего комплементарного

6. ДЛЯ ПОЛНОГО ГИДРОЛИЗА МОЛЕКУЛЫ АТФ ПОТРЕБУЕТСЯ

1) 1 молекула воды

2) 2 молекулы воды

3) 3 молекулы воды

4) 4 молекулы воды

7. В РЕГУЛЯЦИИ АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ ПРИНИМАЕТ УЧАСТИЕ

1) РНК

2) ГТФ и другие нуклеозидтрифосфаты

3) цАМФ

4) ФМН, ФАД

8. АТФ В ОРГАНИЗМЕ ВЫПОЛНЯЕТ ФУНКЦИИ

1) источника энергии

2) транспорта электронов и водорода

3) субстрата для синтеза нуклеиновых кислот

4) посредника действия гормонов

9. СУБСТРАТАМИ ДЛЯ СИНТЕЗА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ В КЛЕТКЕ СЛУЖАТ

1) АМФ, д-АМФ; ГМФ, д-ГМФ и т.д.

2) АТФ, д-АТФ; ГТФ, д-ГТФ и т.д.

3) аденин, гуанин и т.д.

4) различные циклонуклеотиды

10. ЦИКЛИЧЕСКОМУ АМФ ПРИНАДЛЕЖИТ ФУНКЦИЯ

1) мономера нуклеиновых кислот

2) субстрата для синтеза ДНК

3) посредника и усилителя действия гормонов

4) регулятора действия определённого класса ферментов

11. КОМПЛЕМЕНТАРНОСТЬ АЗОТИСТЫХ ОСНОВАНИЙ ВАЖНА ДЛЯ

1) поддержания структуры мононуклеотидов

2) поддержания вторичной структуры нуклеиновых кислот

3) поддержания первичной структуры нуклеиновых кислот

4) организации процессов матричных синтезов

ЗАДАЧИ И КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Единичная молекула ДНК в хромосоме клетки E. coli содержит около 4,5 млн мононуклеотидных единиц. Молекулярная масса клетки – 2,8·10⁹. Длина каждой нуклеотидной единица в молекуле ДНК – 0,34 нм. Рассчитайте общую длину этой молекулы ДНК и сравните её с длиной клетки E. coli (около 2 мкм)

2. Для вопросов №2, 3, 4 и 5 подберите верное завершающее утверждение:

При полном кислотном гидролизе нуклеиновых кислот возникают все перечисленные соединения кроме: а) фосфорной кислоты; б) пентозы; в) пуриновых оснований; г) аденозинтрифосфорной кислоты; д) аденина

3. Нуклеиновые кислоты – линейные полимеры, в которых нуклеотидные остатки соединены при помощи: а) водородных связей; б) ионных связей; в) 3',5'-фосфодиэфирных связей; г) координационных связей; д) иных связей

4. В молекулах ДНК число остатков Аденина всегда равно числу остатков: а) тимина; б) гуанина; в) цитозина; г) ксантина; д) урацила

5. Водородные связи не возникают между: а) А-Т; б) А-У; в) Г-Ц; д) Г-А

6. Используя количественные показатели для двойной спирали ДНК, приведённые выше, рассчитайте среднее число нуклеотидных пар, приходящихся на 1 мкм длины двойной спирали

7. Рассчитайте молекулярную массу двухцепочечной ДНК (в граммах) имеющей длину, равную расстоянию от Земли до Луны (~384000 км). Размер одной пары оснований составляет 0,34 нм, а масса каждой тысячи нуклеотидных пар двойной спирали равна 1·10^{-18 г. (Для сравнения – масса всей ДНК организма человека равна 0,5 г)}

8. Сколько генов содержится в ДНК отдельной клетки человека, если считать, что каждый ген содержит 500 нуклеотидных пар? При расчёте допускаем, что вся молекула ДНК используется для кодирования и повторяемость генов отсутствует. Масса ДНК соматической клетки человека – 6·10^-12г, массу нуклеотидных пар посмотрите в предыдущем вопросе

9. Напишите антикодоны для следующих кодонов: ЦУУ, ААГ, ГЦЦ

10. Из двух видов бактерий выделили препараты ДНК. Одна из этих бактерий была обнаружена в горячем (65ºС) термальном источнике. При определении состава этих молекул ДНК нашли, что на аденин в них приходится 32% и 17% от общего нуклеотидного состава. Каково содержание тимина, гуанина и цитозина в этих молекулах? Какая из молекул принадлежит бактерии из термального источника?

11. Из приведённых ниже признаков выберите те, что характерны: I) для ДНК, II) для РНК, III) для той и другой молекулы:

а) Две полностью комплементарные цепи

б) Полинуклеотидные цепи антипараллельны

в) Между комплементарными азотистыми

основаниями образуются водородные связи

г) Возникает комплементарность между

отдельными участками цепи

д) Отдельные нуклеотиды соединяются в цепь

с помощью фосфодиэфирной связи

е) Молекулы всегда локализованы в ядре клетки

ж) В основном молекулы находятся в цитозоле клеток

з) Молекулы обязательно содержат пентозу

12. В вопросах № 12, 13 и 14 выберите правильное утверждение:

а) РНК и ДНК содержат в своём составе одинаковые пуриновые основания;

б) РНК и ДНК содержат в своём составе одинаковые пиримидиновые основания;

в) Только в РНК обнаружен 5-метилурацил;

г) Только в составе ДНК есть минорные пуриновые и пиримидиновые основания

13. а) У всех организмов обнаружено только три вида РНК;

б) РНК представлена одноцепочечным полирибонуклеотидом, биспирализованном на некотором протяжении;

в) В последовательности нуклеотидов р-РНК заключена информация о биосинтезе специфического белка;

г) р-РНК являются структурной основой для формирования рибонуклеопротеинового комплекса для формирования субъединиц рибосомы

14. Вторичная структура молекулы ДНК характеризуется следующими параметрами:

а) один виток двойной спирали содержит 10 пар нуклеотидных остатков;

б) шаг спирали равен 0,34 нм;

в) внешний диаметр двойной спирали 1 нм;

г) расстояние между соседними нуклеотидами в цепи составляет 0,56 нм