Struktura in funkcija DNA in RNA (tabela)

Znano je, da imajo vse oblike živih snovi, od virusov do visoko organiziranih živali (vključno z ljudmi), edinstven dedni aparat. Predstavljajo jo molekule dveh vrst nukleinske kisline: deoksiribonukleinska in ribonukleinska.

Kot se je izkazalo, lastnosti nukleinskih kislin, čeprav imajo nekatere skupne lastnosti, se v mnogih pogledih vseeno razlikujejo. Zato primerjamo funkcije DNA in RNK, ki jih ti biopolimeri izvajajo v celicah različnih skupin organizmov. Tabela, predstavljena v prispevku, bo pomagala razumeti, kaj je njihova temeljna razlika.

Nukleinske kisline - zapleteni biopolimeri

Odkritja na področju molekularne biologije, ki so se pojavili v začetku dvajsetega stoletja, zlasti prepisa strukture deoksiribonukleinske kisline, spodbuda za razvoj sodobnega citologije, genetike, biotehnologije in genskega inženiringa. Z vidika organske kemije sta DNA in RNA visoke molekularne snovi, sestavljene iz večkrat ponavljajočih se enot - monomerov, imenovanih tudi nukleotidi. Znano je, da so med seboj povezane, oblikujejo verige, ki so sposobne prostorske samoorganizacije.

Taki makromolekuli DNA se pogosto vežejo na posebne proteine, ki imajo posebne lastnosti, imenovane histones. Nukleoproteinski kompleksi tvorijo posebne strukture - nukleozome, ki pa so del kromosomov. Nukleinske kisline lahko najdemo tako v jedru kot v citoplazmi celice, ki so prisotne v nekaterih organelih, na primer mitohondriji ali kloroplasti.

Prostorska struktura vsebine dednosti

Da bi razumeli funkcije DNA in RNA, morate natančno razumeti značilnosti svoje strukture. Tako kot beljakovine, nukleinske kisline so tudi nekatere ravni organizacije makromolekul. Primarno strukturo predstavljajo polinukleotidne verige, samopodpora sekundarne in terciarne konfiguracije zaradi nastajajoče kovalentne vezi. Posebna vloga pri ohranjanju prostorske oblike molekul pripada vodikim obveznicam in van der Waalsovim silam interakcije. Posledično se oblikuje kompaktna struktura DNA, imenovana super-spiralo.

Monomeri nukleinskih kislin

Struktura in funkcije DNA, RNA, proteinov in drugih organskih polimerov sta odvisni tako od kvalitativne kot kvantitativne sestave njihovih makromolekul. Obe vrsti nukleinskih kislin sestavljajo strukturni elementi, imenovani nukleotidi. Kot je znano iz kemijskega tečaja, struktura snovi nujno vpliva na njegovo funkcijo. DNA in RNA nista izjema. Izkazalo se je, da je vrsta same kisline in njegova vloga v celici odvisna od nukleotidnega sestavka. Vsak monomer vsebuje tri dele: dušikovo bazo, ogljikov hidrat in ostanek ortofosforne kisline. Obstajajo štiri vrste dušikovih baz za DNA: adenin, gvanin, timin in citozin. V molekulah RNK ​​sta torej adenin, gvanin, citozin in uracil. Ogljikovi hidrati predstavljajo različne vrste pentoze. V ribonukleinski kislini je riboza in v DNA - njena deoksidirana oblika, imenovana deoksibrioza.

Značilnosti deoksiribonukleinske kisline

Najprej bomo preučili strukturo in funkcije DNK. RNA, ki ima preprostejšo prostorsko konfiguracijo, bomo preučili v naslednjem poglavju. Tako se dve polinukleotidni vrvi držita skupaj z večkratnim ponavljanjem vodikovih vezi med dušikovimi bazami. V paru "adenin - timin" sta dva in v paru "gvanin - citozin" - tri vodikove vezi.

Konzervativno korespondenco purinske in pirimidinske baze je odkril E. Churgaff in se je imenoval načelo komplementarnosti. Posamezni veriga nukleotidov povezana fosfodiestrskih vezi, ki nastajajo med pentoze ostankov ortofosforne kisline in sosednjih nukleotidov. Spiralno obliko obeh verig vzdržujejo vodikove vezi, ki nastajajo med atomi vodika in kisika v nukleotidu. Višja terciarna struktura (nadgrajena) - je značilna za jedrsko DNK evkariontskih celic. V tej obliki je prisoten v kromatinu. Vendar, bakterije in virusi DNA, ki vsebuje še deoksiribonukleinska kislina ni povezan s proteini. Predstavljena je s krožno obliko in se imenuje plazmid.

Enaka vrsta DNK ima mitohondrije in kloroplaste - organele rastlinskih in živalskih celic. Nato bomo ugotovili, kakšna je razlika med funkcijami DNA in RNA. Spodnja tabela nam bo pokazala te razlike v strukturi in lastnostih nukleinskih kislin.

Ribonukleinska kislina

RNA molekula sestoji iz enega samega polinukleotidnega pramen (razen dvojnoverižni strukturi nekateri virusi), ki je lahko tudi v jedru in v citoplazmi celic. Obstaja več vrst ribonukleinskih kislin, ki se razlikujejo po strukturi in lastnostih. Tako ima informacijska RNA največjo molekulsko maso. Sintetizira se v jedru celice na enem od genov. MRNA naloga - za prenos informacij o sestavi beljakovine iz jedra v citoplazmo. Transportna oblika nukleinske kisline pripisuje monomere proteinov - aminokislin - in jih prenaša na mesto biosinteze.

Končno, ribosomska RNA nastane v nukleolu in sodeluje pri sintezi beljakovin. Kot lahko vidite, DNA in RNA deluje na celično presnovo, so raznolike in zelo pomembna. Ti bodo odvisni predvsem od celic organizmov, ki so snovi molekula dednosti. Torej, lahko virus ribonukleinska kislina biti nosilec genetskih informacij, medtem ko je v celicah evkariontskih organizmov ta možnost le deoksiribonukleinska kislina.

Funkcije DNA in RNA v telesu

Po svoji vrednosti so nukleinske kisline skupaj z beljakovinami najpomembnejše organske spojine. Ohranijo in prenašajo dedne lastnosti in atribute od staršev do potomcev. Ugotovimo razliko med funkcijami DNA in RNA. Spodnja tabela bo te razlike podrobneje prikazala.

Kakšne so značilnosti vsebine dednosti virusov?

Nukleinske kisline virusov so lahko v obliki enojnih in dvojno vijačnih spirale ali obročev. V skladu s klasifikacijo D. Baltimora, ti predmeti microworld vsebujejo DNA molekule, sestavljene iz ene ali dveh verig. Prva skupina vključuje herpesne patogene in adenoviruse, druga skupina pa na primer parvovirusi.

Naloge DNA in RNA virusom zajemajo penetracije lastno genetsko informacijo v celico, replikacije reakcije molekule nosijo virusne nukleinske kisline in sestavljanje delcev beljakovin v ribosome iz gostiteljske celice. Kot rezultat, celoten celični metabolizem je povsem podrejen parazitom, ki se hitro množijo, vodi celico do smrti.

RNA-vsebujoči virusi

V virologiji je delitev teh organizmov v več skupin pogosta. Tako prva vključuje vrste, imenovane enonivojne (+) RNA. Nukleinska kislina opravlja enake funkcije kot informacijska RNA evkariontskih celic. Druga skupina vključuje enonivojno (-) RNA. Prvič, s svojimi molekulami pride do transkripcije, kar vodi do videza molekul (+) RNA, in nato služijo kot matrika za sestavljanje virusnih proteinov.

Glede na zgoraj navedeno je za vse organizme, vključno virusov, DNA in RNA funkcij kratko označen kot: shranjevanje dednih značilnosti in lastnosti organizma in nadaljnje posredovanje njihovih potomcev.