Nukleorūgštys yra ląstelės komponentas, saugantis ir perduodantis paveldimą informaciją. Šveicaras F. Mišeris 1869 m. iš ląstelių branduolių išskyrė rūgštines savybes turinčią medžiagą, kurią pavadino nukleinu (nucleus - graikų k. branduolys). Jis nustatė, kad tai nebaltyminės prigimties fosforo turinti medžiaga. Vėliau ši rūgštis buvo pavadinta nukleorūgštimi (nukleino rūgštimi). Erdvinę dvigrandės DNR molekulės struktūrą 1953 m. nustatė J. Watson ir F. Crick.
Nukleorūgščių Sudėtis ir Tipai
Nukleorūgštys yra stambiamolekuliniai junginiai, sudaryti iš monomerinių vienetų, vadinamų nukleotidais, sujungtų 3’,5’-fosfodiesteriniais ryšiais. Todėl nukleorūgštys dar vadinamos polinukleotidais. Į nukleotidų sudėtį įeina: heterociklinės bazės, angliavandeniai, fosforo rūgštis. Yra du nukleorūgščių tipai:
- Deoksiribonukleorūgštis (DNR): ji yra ląstelių branduoliuose, taip pat mitochondrijose ir chloroplastuose. DNR funkcija yra genetinės informacijos kodavimas.
- Ribonukleino rūgštys (RNR).
Heterociklinės Bazės
Į nukleotidų sudėtį įeina 5 heterocikliniai baziniai dariniai:
- Purino dariniai: adeninas ir guaninas.
- Pirimidino dariniai: uracilas, timinas ir citozinas.
Angliavandeniai
Nukleotidų sudėtyje aptinkami du monosacharidai - D-ribozė, arba 2-deoksi-D-ribozė. Pagal tai, koks angliavandenis įeina į polinukleotido sudėtį, nukleorūgštys skirstomos į ribonukleino rūgštis (RNR) ir deoksiribonukleino rūgštis (DNR).
Angliavandenio anglies atomai nuo heterociklinių bazių anglies atomų nukleozidų ir jų darinių molekulėse atskiriami, pažymint papildomu štrichu prie numerių (3’ arba 5’). Pagal tai, koks monosacharidas įeina į nukleozido sudėtį, nukleozidus skirsto į ribonukleozidus ir deoksiribonukleozidus.
Esterinio ryšio sudarymui yra sunaudojama tik viena fosforo rūgšties hidroksigrupė, nukleotidai yra dvivalentės rūgštys. Esant fiziologinėms pH reikšmėms, abi laisvos fosforo rūgšties hidroksigrupės disocijuoja, ir nukleotidas yra dvivalenčio anijono formoje. Todėl nukleotidai kartais vadinami fosfatais, kartais rūgštimis.
Nukleotidų Funkcijos
Nukleotidai yra nukleorūgščių pirmtakai. Kitos nukleotidų funkcijos:
- Dalyvauja energijos metabolizme.
- Dalyvauja signalo perdavime nukleozidai ir nukleotidai yra svarbiausių metabolinių procesų fiziologiniai tarpininkai.
- Nukleotidai įeina į kofermentų sudėtį.
- Nukleotidai yra kai kurių kofaktorių pirmtakai.
- Nukleotidai ląstelėje aktyvuoja biosintetinių reakcijų pirmtakus.
- Nukleotidai yra alosteriniai fermentų efektoriai.
- Nukleotidai sieja medžiagų apykaitą į visumą, nes jie yra bendri svarbiausių medžiagų apykaitos kelių tarpininkai.
Angliavandeniai
Monosacharidai (paprastieji cukrūs) yra angliavandeniai, kurių negalima hidrolizuoti į paprastesnius junginius šio tipo junginius. Bendroji monosacharidų formulė (CH2O)n. Monosacharidų pavadinimas sudaromas iš priešdėlio, kuris priklauso nuo funkcinės grupės, pavadinimo, graikiško skaitvardžio šaknies, atitinkančios anglies atomų skaičių molekulėje, ir galūnės ozė.
Monosacharidai skirstomi į dvi grupes:
- Pagal anglies atomų skaičių monosacharidai skirstomi į triozes, tetrozes, pentozes, heksozes ir heptozes ir oktozes.
- Priklausomai nuo to, ar jų molekulėje yra aldehidinė ar ketoninė grupė jie gali būti ketozės arba aldozės.
Angliavandenių Klasifikacija
- Monosacharidai
- Disacharidai ir oligosacharidai
- Polisacharidai
- Heteropolisacharidai
Jungiamojo audinio polisacharidai - susijungę su baltymais (chondroitinsulfatai, keratinsulfatai, hialurono rūgštis). Heparinas Muraminas Glikoproteinas.
Lipidai
Lipidų biologinė reikšmė:
- Substratinė energetinė
- Struktūrinė
- Pernešimo
- Elektroizoliacinė
- Emulgacinė
- Mechaninė
- Termoizoliacinė
- Tirpinamoji
- Hormoninė
- Vitaminai
Lipidų Klasifikacija
Lipidai skirstomi į įvairias klases pagal jų cheminę struktūrą ir biologines funkcijas.