Весь процесс биосинтеза белка можно представить в виде простой схемы, называемой центральной догмой молекулярной биологии:
ДНК → РНК → Белок
Задача данного раздела – разобрать структурные элементы схемы (ДНК, РНК, белок) и процессы, объединяющие систему (стрелочки).
ДНК и РНК – это полимеры (нуклеиновые кислоты), состоящие из мономеров (нуклеотидов).
Каждый мономер (нуклеотид) состоит из трех частей: азотистого основания, пентозы, фосфатной группы.
Азотистые основания – сложные циклические соединения, содержащие в своем составе азот. Знать их формулы не нужно, достаточно знать названия.
Для ДНК характерны следующие азотистые основания: аденин (А), тимин (Т), гуанин (Г), цитозин (Ц).
Для РНК характерны следующие азотистые основания: аденин (А), урацил (У), гуанин (Г), цитозин (Ц).
Как мы видим, азотистые основания у ДНК и РНК почти одни и те же, разве что в ДНК тимин, а в РНК урацил. Это придется запомнить.
Пентоза – это пятиуглеродный моносахарид. В случае РНК это будет рибоза (оттуда и название РНК – рибонуклеиновая кислота), в случае ДНК – это будет дезоксирибоза (оттуда и название ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота). Знать их формулы не нужно, но названия выучить придется.
Фосфатная группа – это остаток ортофосфорной кислоты (H>3PO>4). Аналогично с другими соединениями, знать формулу не нужно.
Объединив три составляющие – получаем мононуклеотид. На картинке ниже изображен аденозинмонофосфат.
На ЕГЭ не используются такие сложные картинки с точным изображением химической структуры. Используются более простые схемы. На картинке ниже под буквой «А» обозначен аденин, пятиугольник в центре – рибоза или дезоксирибоза, слева буквой «Р» изображен фосфатный остаток. Все вместе – аденозинмонофосфат.
Если использовать азотистое основание аденин, рибозу и добавить вместо одного три остатка фосфорной кислоты, то получится АТФ – аденозинтрифосфорная кислота, которая является главной энергетической «валютой» клетки.
ДНК – двуцепочечная нуклеиновая кислота. Откуда берется две цепи? Азотистые основания, находящиеся напротив друг друга, образуют водородные связи. Причем водородные связи образуются по особому правилу, называемому принципом комплементарности.
Принцип комплементарности для ДНК: аденин образует водородные связи с тимином (и наоборот, тимин образует водородные связи с аденином), гуанин образует водородные связи с цитозином (и наоборот).
Принцип комплементарности с участием РНК: аденин образует водородные связи с урацилом (и наоборот, урацил образует водородные связи с аденином), гуанин образует водородные связи с цитозином (и наоборот).
Проще запомнить так в ДНК: А-Т, Г-Ц.