2) нуклеиновых кислот (+)
3) полисахаридов
4) жиров
Нуклеотид является структурно-функциональной единицей нуклеиновых кислот — ДНК и РНК. Он состоит из азотистого основания, пентозы и фосфатного остатка; соединение нуклеотидов в полинуклеотидную цепь осуществляется 3′–5′-фосфодиэфирными связями. Не следует смешивать нуклеотид с нуклеозидом: последний включает только азотистое основание и сахар, без фосфатной группы.
В составе ДНК нуклеотиды содержат дезоксирибозу и основания аденин, гуанин, цитозин и тимин, а в составе РНК — рибозу, аденин, гуанин, цитозин и урацил. Последовательность нуклеотидов определяет генетическую информацию, а комплементарное спаривание оснований обеспечивает репликацию ДНК и считывание генетического материала. В судебно-медицинской практике этот принцип лежит в основе ПЦР-исследования, анализа STR-маркеров и идентификации биологического происхождения образцов.
Белки построены из аминокислот, полисахариды — из моносахаридов, тогда как липиды не являются классическими полимерами с повторяющейся мономерной единицей. Поэтому именно нуклеиновые кислоты представляют собой биополимеры, мономерами которых служат нуклеотиды.
| Биомолекула или структурная единица | Основные компоненты | Тип связи или организации | Биологическое значение |
|---|---|---|---|
| Нуклеотид | Азотистое основание, пентоза, фосфат | Мономер; образует 3′–5′-фосфодиэфирные связи | Структурная единица ДНК и РНК, участвует также в энергетическом обмене |
| ДНК | Дезоксирибонуклеотиды | Две комплементарные полинуклеотидные цепи | Хранение наследственной информации; основа генетической идентификации |
| РНК | Рибонуклеотиды | Обычно одна полинуклеотидная цепь | Передача и реализация генетической информации, синтез белка |
| Белок | Аминокислоты | Пептидные связи | Ферментативная, структурная, транспортная и регуляторная функции |
| Полисахарид | Моносахариды | Гликозидные связи | Запас питательных веществ и формирование клеточных структур |
| Липид | Чаще глицерол и жирные кислоты | Эфирные связи; регулярной полимерной цепи обычно нет | Энергетический резерв, компонент мембран, предшественник медиаторов |
Мономерный состав биополимера определяется характером связей и повторяющихся структурных единиц. Для нуклеиновых кислот принципиально важны не только сахар и фосфат, но и порядок расположения азотистых оснований. Именно вариабельность нуклеотидной последовательности позволяет различать генетические профили и устанавливать биологическое родство.