3.3.4. Nukleīnskābes un ATP

Dzīvajos organismos ir divu veidu nukleīnskābes: DNS (dezoksiribonukleīnskābe) un RNS (ribonukleīnskābe). Nukleīnskābes ir nukleotīdu polimēri. Katram nukleotīdam ir 3 sastāvdaļas: viena no slāpekļa bāzēm (A – adenīns, G – guanīns, C – citozīns, T – timīns – DNS molekulai); (A – adenīns, G – guanīns, C – citozīns, U – uracīls – RNS molekulai), monosaharīds (riboze vai dezoksiriboze) un fosforskābes atlikums. Nukleotīdi piedalās šūnu vielmaiņas procesos, piemēram, daži ietilpst enzīmu sastāvā un paātrina fermentatīvās reakcijas.
DNS (dezoksiribonukleīnskābe) ir ģenētiskais materiāls, kas glabā informāciju par noteiktu aminoskābju secību olbaltumvielu molekulās. DNS molekulas struktūrā iesaistītais monosaharīds ir dezoksiriboze, bet RNS molekulā – riboze. DNS un RNS nodrošina specifisku olbaltumvielu sintēzi šūnā (skat. 7. attēlu).

 
7. att. Replikācija (vienkāršota shēma)
Madera S. S. 1998.

DNS dubultošanos un jaunas DNS ķēdes veidošanos sauc par replikāciju. Tā notiek pirms šūnu dalīšanās.

Replikācijai ir 3 posmi:

1. Attīšanās. DNS ķēdes atvijas, un saites starp bāzu pāriem enzīma ietekmē tiek sarautas (kā atverot rāvējslēdzēju).

2. Komplementāru (atbilstošu) bāzu pāru veidošanās. Jauni komplementāri nukleotīdi, kuri vienmēr atrodas kodolā, tiek pievienoti atvītajai DNS ķēdei pēc bāzu komplementaritātes principa (A-T, G-C).

3. Savienošanās. Pievienotie komplementārie nukleotīdi savienojas un veido jaunu ķēdi. Katrā jaunizveidotajā DNS ir viena vecā un viena jaunā ķēde.

Jaunizveidotajā DNS dubult- spirālē ir tāda pati bāzu secība, kāda tā bija sākotnējā DNS dubultspirālē.

8. att. DNS un RNS struktūra

Nukleotīds ir arī ATP (adenozīntrifosfāts), kuru šūnas izmanto, lai nodrošinātu enerģiju sintēzes reakcijām un citiem enerģiju tērējošajiem procesiem.
ATP satur slāpekļa bāzi - adenīnu, monosaharīdu – ribozi un trīs fosfātgrupas, kuras ir saistītas ar enerģētiski bagātām saitēm un ir šūnas enerģijas avots. No ATP hidrolīzes rezultātā veidojas ADP (adenozīndifosfāts) un P (fosforskābes molekula) un atbrīvo enerģiju, ko šūna izmanto vielmaiņas procesos.