10213 (Основные критерии живого. Основы цитологии), страница 2

Это биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды. Нуклеотид состоит из остатка фосфорной кислоты, углевода рибозы (в РНК) или дезоксирибозы (в ДНК) и 4 азотистых оснований: аденина (А), гуанина (Г), цитозина (Ц) и тимина (Т) в ДНК или урацила (У) в РНК. В нуклеотиде углевод соединен с фосфорной кислотой с одной стороны и азотистым основанием с другой. Количество нуклеотидов в цепи может достигать 30 000. Азотистые основания могут образовывать между собой водородные связи попарно. Причем, между аденином и тимином или урацилом образуются две связи (А=Т) или (А=У), а между цитозином и гуанином — три (Ц=Г). Парные азотистые основания, между которыми возникают водородные связи, называются комплементарными.

ДНК. Молекула ДНК состоит из двух поли-нуклеотидных цепей, соединенных друг с другом водородными связями, причем последовательность нуклеотидов в одной цепи комплементарна последовательности нуклеотидов в другой. Молекула ДНК имеет структуру двойной спирали.

В клетках молекулы ДНК находятся в ядре. Кроме того, специфические ДНК имеются в митохондриях и хлоропластах. Молекулы ДНК способны к самоудвоению — репликации. ДНК раскручиваются с одного конца, и на каждой цепи синтезируется новая цепь по принципу комплементарное™. Таким образом, в новых двух молекулах ДНК одна цепь остается исходной материнской, а вторая — новой дочерней.

ДНК в клетке выполняет исключительно важную функцию — хранение и передачу наследственной информации. Количество молекул ДНК и их нуклеотидная последовательность являются генетическим признаком вида и специфичны для каждого организма. В молекулах ДНК закодирована информация о первичной структуре белка. На матрице ДНК идет синтез молекул РНК.

РНК. Молекулы РНК состоят из одной поли-нуклеотидной цепи, которая может иметь спиральные участки, образовывать петли, приобретать различную конфигурацию также за счет водородных связей. В клетке РНК находится в ядре, цитоплазме, хлоропластах, митохондриях, рибосомах. Существует несколько видов РНК. Транспортная тРНК переносит аминокислоты к месту синтеза белка на рибосомы. Информационная иРНК переносит информацию о структуре белка от ДНК на рибосомы. Рибосом-ные рРНК строят тело рибосомы. Вирусные РНК — самые высокомолекулярные, несут информацию о структуре вирусов, являются его генетическим аппаратом.

АТФ — аденозинтрифосфат — нуклеотид, состоящий из рибозы, аденина и трех остатков фосфорной кислоты, между которыми имеются две макроэргические (высокоэнергетические) связи. Энергия простой связи — примерно 13,8 кДж/моль, а макроэргической — 30,6 кДж/моль.

Энергия в АТФ запасается в результате распада и окисления органических веществ. Клетка использует эту энергию в различных процессах: в биосинтезе собственных органических веществ, для движения, при делении, для передачи нервных импульсов и т. д. АТФ является ключевым веществом обменных процессов в клетке.

Витамины

Кроме белков, жиров, углеводов, воды и минеральных солей, пища должна содержать особые органические соединения — витамины, активно участвующие во всех биохимических и физиологических процессах. Витамины оказывают сильное и специфическое влияние на рост, развитие, обмен веществ организма, так как являются ферментами или входят в их состав. При отсутствии в пище необходимых витаминов нарушается обмен веществ и возникают заболевания — авитаминозы.

Основными витаминами являются: витамины А, В, С, Б.

Витамин А содержится в печени, молоке и молочных продуктах, яичном желтке, икре, рыбьем жире; в растительной пище (морковь, помидоры, тыква, абрикосы) содержится каротин, преобразующийся в организме в витамин А. При недостатке витамина А происходит резкое ухудшение зрения (особенно при пониженном освещении).

Витамины группы В (В₁₍ В₂, В₆, В_и, В₁₂ и др.) содержатся в пивных дрожжах, оболочках семян ржи, риса, бобовых, а из животных продуктов — в почках, печени, яичном желтке. Из этих витаминов образуются ферменты, осуществляющие многие важнейшие реакции обмена веществ. При отсутствии или недостатке в пище витамина В₁ развиваются поражения нервной системы, опасные для жизни человека. При недостатке витамина В₂ возникают болезни кожи и слизистых оболочек. Витамин В₆ участвует в превращениях аминокислот и в обмене углеводов. Витамин В₁₂ регулирует кроветворную функцию, рост нервной ткани.

Витамин С содержится в плодах шиповника, черной смородины, капусте, помидорах, моркови, картофеле и других овощах и фруктах. Он стимулирует гормональную регуляцию, процессы развития организма, сопротивляемость к заболеваниям. При его недостатке отмечается быстрая утомляемость, воспаление слизистых оболочек, кровоточивость десен.

Витамина О много в рыбьем жире; он может образовываться в коже человека под влиянием ультрафиолетовых лучей. Витамин Б повышает всасывание кальция и фосфора из кишечника, компенсируя таким образом выведение этих веществ из костной ткани. При недостатке витамина Б происходит искривление костей конечностей, деформация грудной клетки.