2) полипептидные
3) донорно-акцепторные
4) водородные
Правильный ответ — фосфодиэфирные связи. Они соединяют соседние нуклеотиды в пределах одной полинуклеотидной цепи, формируя ковалентный сахарофосфатный остов ДНК. Связь образуется между 3′-гидроксильной группой дезоксирибозы одного нуклеотида и 5′-фосфатной группой следующего, поэтому цепь имеет выраженную направленность 5′→3′.
Водородные связи также имеют принципиальное значение для структуры ДНК, но связывают комплементарные азотистые основания двух противоположных цепей: аденин с тимином и гуанин с цитозином. Они обеспечивают стабилизацию двойной спирали и возможность специфического копирования генетической информации, однако не формируют непрерывную цепь нуклеотидов. Полипептидные связи характерны для белков, а донорно-акцепторные взаимодействия не являются основным типом связи, соединяющим нуклеотиды в полинуклеотидной цепи.
| Тип связи или взаимодействия | Место образования | Соединяемые структуры | Основная функция | Значение для организации ДНК |
|---|---|---|---|---|
| Фосфодиэфирная | Между 3′-OH и 5′-фосфатом | Соседние нуклеотиды одной цепи | Формирование ковалентного сахарофосфатного остова | Обеспечивает прочность и направление цепи 5′→3′ |
| Водородная | Между комплементарными основаниями | Аденин—тимин, гуанин—цитозин | Стабилизация комплементарных цепей | Обеспечивает обратимое разделение цепей при репликации и транскрипции |
| N-гликозидная | Между C1′ дезоксирибозы и азотистым основанием | Сахар и азотистое основание | Формирование нуклеозида | Закрепляет основание в составе нуклеотида |
| Полипептидная | Между α-карбоксильной и α-аминогруппами | Аминокислоты | Формирование белковой цепи | Не участвует в построении нуклеотидной цепи ДНК |
| Донорно-акцепторная | За счёт передачи электронной пары | Ионы и координационные комплексы | Стабилизация отдельных молекулярных комплексов | Не является типичной связью между последовательными нуклеотидами ДНК |
| Ковалентная | За счёт общих электронных пар | Атомы внутри устойчивых молекулярных структур | Формирование прочного химического каркаса | Фосфодиэфирная связь является её специализированным видом |
Фосфодиэфирные связи определяют первичную структуру ДНК, то есть последовательность нуклеотидов в цепи. Их гидролиз лежит в основе действия нуклеаз, а синтез катализируется ДНК-полимеразами с использованием энергии нуклеозидтрифосфатов. Комплементарное спаривание оснований и водородные связи формируют вторичную структуру, но не заменяют ковалентный сахарофосфатный каркас. Поэтому при указании на соединение нуклеотидов внутри одной цепи выбирают именно фосфодиэфирные связи.