Podobnost DNA in RNA. Primerjalne značilnosti DNA in RNA: tabela

Vsak živi organizem v našem svetu ni podoben drugim. Ne samo, da so ljudje drugačni drug od drugega. Živali in rastline iste vrste imajo tudi razlike. Razlog za to so ne le različni življenjski pogoji in življenjske izkušnje. Individualnost vsakega organizma je v njej položena s pomočjo genskega materiala.

Pomembna in zanimiva vprašanja o nukleinskih kislinah

Tudi pred rojstvom vsakega organizma ima svoj sklop genov, ki določa absolutno vse značilnosti strukture. Ne gre le za barvo plašča ali obliko listov, na primer. V genih so položene in pomembnejše značilnosti. Mačka ne more imeti hrčka, in baobab ne bo rasel iz semen pšenice.

In za vse to veliko informacij, nukleinske kisline - RNA in DNA molekule - ustrezajo. Njihov pomen je zelo težko preceniti. Navsezadnje ne hranijo samo informacij v celotnem življenju, ampak pomagajo uresničiti s pomočjo beljakovin, pa tudi prenesti na naslednjo generacijo. Kako deluje zanje, kako kompleksne so strukture Molekule DNA in RNA? Kakšne so in kakšne so njihove razlike? Pri tem bomo obravnavali naslednja poglavja članka.

Vse informacije, ki jih bomo razstavili v delih, začenši s samimi osnovami. Najprej se naučimo, kakšne so nukleinske kisline, kako so jih odkrili, potem bomo govorili o njihovi strukturi in funkcijah. Na koncu članka čakamo na primerjalno tabelo RNA in DNA, s katero lahko kadar koli stopite v stik.

Kaj so nukleinske kisline

Nukleinske kisline so organske spojine z visoko molsko maso, so polimeri. Leta 1869 jih je prvič opisal Friedrich Mischer, biokemik iz Švice. Iz celic gnusa je izoliral snov, ki vključuje fosfor in dušik. Ob predpostavki, da se nahaja le v jedrih, jo je znanstvenik imenoval nuklein. Toda kar je ostalo po ločitvi beljakovin, se je imenovalo nukleinska kislina.

Njeni monomeri so nukleotidi. Njihovo število v kislinski molekuli je posamezno za vsako vrsto. Nukleotidi so molekule, sestavljene iz treh delov:

• monosaharid (pentoza), lahko obstajata dve vrsti - riboza in deoksiriboza;
• dušikova baza (ena od štirih);
• ostanek fosforne kisline.

Nato bomo preučili razlike in podobnosti med DNA in RNA, povzela bo tabela na samem koncu članka.

Posebnosti strukture: pentoze

Prva podobnost med DNA in RNA je, da vsebujejo monosaharide. Toda za vsako kislino so lastne. Glede na to, kaj je v molekuli pentoze, so nukleinske kisline razdeljene na DNA in RNA. Sestava DNK je deoksiriboza in RNA-riboza. Obe pentoze najdemo v kislinah samo v beta oblika.

V deoksribrozi drugi atom ogljika (označen kot 2rsquo-) manjka kisik. Znanstveniki nakazujejo, da njegova odsotnost:

• skrajša razmerje med C₂ in C₃;
• naredi molekulo DNA bolj trpežna;
• ustvarja pogoje za kompaktno polaganje DNA v jedru.

Primerjava struktur: dušikove baze

Primerjalne lastnosti DNA in RNA niso enostavne. Toda razlike so že vidne že od samega začetka. Dušikove baze so najpomembnejše "opeke" v naših molekulah. Nosijo genetske informacije. Natančneje, ne razlogi sami, ampak njihov red v verigi. So purina in pirimidina.

Sestava DNK in RNK se že razlikuje na ravni monomerov: v deoksiribonukleinska kislina lahko srečamo adenin, gvanin, citozin in timin. Toda RNA namesto timina vsebuje uracil.

Te pet baze so velike (večje), sestavljajo večino nukleinskih kislin. Toda poleg njih obstajajo tudi drugi. To se zgodi zelo redko, tako majhne baze se imenujejo. Oba sta v obeh kislinah - to je druga podobnost med DNA in RNA.

Zaporedje teh dušikovih baz (in s tem nukleotidov) v verigi DNA določa, kateri proteini lahko sintetizirajo to celico. Katere molekule bodo ustvarjene v tem trenutku, je odvisno od potreb telesa.

Prehodimo na ravni organizacije nukleinskih kislin. Da bi bile primerjalne značilnosti DNK in RNK čim bolj popolne in objektivne, upoštevamo strukturo vsake. Imajo štiri DNK in število ravni organizacije v RNA je odvisno od njegove vrste.

Odkritje strukture DNK, načela strukture

Vsi organizmi so razdeljeni na prokarionte in evkarionte. Ta razvrstitev temelji na zasnovi jedra. Te in druge DNK so v celici v obliki kromosomov. To so posebne strukture, v katerih so molekule deoksiribonukleinske kisline vezane na proteine. DNK ima štiri ravni organizacije.

Primarno strukturo predstavlja veriga nukleotidov, katere zaporedje je strogo opazno za vsak posamezen organizem in so povezane s fosfodiesternimi vezmi. Velik uspeh pri preučevanju verižne strukture DNK sta dosegla Chargaff in njegovi sodelavci. Ugotovili so, da za razmerja dušikovih baz veljajo določeni zakoni.

Imenovani so bili pravila Chargaffa. Prvi izmed njih pravi, da mora biti vsota puiščnih baz enaka vsoti pirimidinskih baz. To bo postalo jasno po seznanitvi s sekundarno strukturo DNK. Drugo pravilo izhaja iz njenih singularnosti: molarni razmerji A / T in T / U sta enaka eni. Isto pravilo velja za drugo nukleinsko kislino - tu je še ena podobnost med DNA in RNA. Povsod je le uro namesto timina uracil.

Tudi mnogi znanstveniki so za več razlogov začeli klasificirati DNA različnih vrst. Če je vsota "A + T" večja od "G + C", se takšna DNA imenuje AT-tipa. Če nasprotno, potem se ukvarjamo z DNK tipa GC.

Model sekundarne strukture so leta 1953 predlagali znanstveniki Watson in Crick, ki je še vedno splošno priznana do danes. Model je dvojna vijačnica, ki je sestavljena iz dveh antiparallelnih vezij. Glavne značilnosti sekundarne strukture so:

• sestava vsake verige DNA je strogo specifična za vrsto;
• vez med verigama je vodik, nastaja z načelom komplementarnosti dušikovih baz;
• polinukleotidne verige medsebojno prepletajo, ki tvorijo spiralo z desno spiralo, imenovano "helikopter";
• ostanki fosforna kislina ki se nahajajo izven spiralne, dušikove baze - znotraj.

Nadalje, gostejše, težje

Terciarna struktura DNK je superspiralna struktura. To pomeni, da se v molekuli dve verigi medsebojno prepletata, za večjo kompaktnost pa se DNA navije na posebne proteine ​​- histone. Razdeljeni so v pet razredov, odvisno od vsebnosti lizina in arginina v njih.

Najnovejša raven DNA je kromosom. Da bi razumeli, kako je v njem nameščen nosilec genetskih informacij, si predstavljamo naslednje: če bi Eifflov stolp šel skozi vse faze zbijanja, kot je DNA, bi ga lahko postavili v škatlo za ujemanje.

Kromosomi so samski (sestavljeni iz enega kromatida) in dvojni (sestavljeni iz dveh kromatidov). Zagotavljajo zanesljivo shranjevanje genskih informacij in, če je potrebno, lahko obrnete in odprete dostop do želene lokacije.

Vrste RNA, strukturne značilnosti

Poleg dejstva, da se katera koli RNA razlikuje od DNK po svoji primarni strukturi (odsotnost timina, prisotnosti uracila), se razlikujejo tudi naslednje ravni organizma:

1. Transportna RNA (tRNA) je enovalentna molekula. Za izpolnitev svoje funkcije transporta aminokislin na mestu sinteze beljakovin ima zelo nenavadno sekundarno strukturo. Imenuje se deteljica. Vsaka od njegovih zank izpolnjuje svojo funkcijo, najpomembnejši pa sta akceptorsko steblo (aminokislinska ovira) in antikodon (ki mora sovpadati s kodonom na matriksni RNA). Terciarna struktura tRNK je bila malo raziskana, saj je zelo težko izolirati takšno molekulo, ne da bi motili visoko raven organizacije. Toda nekateri podatki so na voljo od znanstvenikov. Na primer, v kvasu ima transportna RNA obliko črke L.
2. Matrika RNA (imenovana tudi informacija) opravlja funkcijo prenosa informacij iz DNA v mesto sinteze beljakovin. Ona pove, kakšne vrste beljakovin se bo izkazalo, zato se ribosomi premikajo skozi sintezo. Njegova primarna struktura je enostransko molekula. Sekundarna struktura je zelo zapletena, potrebna za pravilno določitev začetka sinteze proteinov. mRNA se tvori v obliki las, na koncih katerih se nahaja začetek in konec predelave beljakovin.
3. Ribosomska RNA vsebuje ribosome. Ti organeli so sestavljeni iz dveh poddelov, od katerih ima vsaka svojo rRNA. Ta nukleinska kislina določa lokacijo vseh ribosomskih proteinov in funkcionalnih centrov te organelle. Primarno strukturo rRNA predstavlja zaporedje nukleotidov, kot v prejšnjih sortah kisline. Znano je, da je končna faza pri polaganju rRNK seznanitev končnih odsekov ene verige. Tvorba takšnih čebel še dodatno prispeva k kompaktiranju celotne strukture.

Funkcije DNA

Deoksiribonukleinska kislina služi kot skladišče genskih informacij. V zaporedju nukleotidov je, da so vsi proteini našega telesa "skriti". V DNK niso le shranjeni, ampak tudi dobro zaščiteni. In tudi, če pride do napake med kopiranjem, bo določen. Tako bo ohranjen celoten genski material in bo dosegel potomce.

Da bi lahko informacije posredovali potomcem, se lahko DNK podvoji. Ta proces se imenuje replikacija. Primerjalna tabela RNA in DNA nam bo pokazala, da druga nukleinska kislina ne ve, kako to storiti. Toda ima veliko drugih funkcij.

RNA funkcije

Vsaka vrsta RNK izvaja svoje funkcije:

1. Transport ribonukleinska kislina nosi aminokisline ribosomom, kjer so iz njih izdelani proteini. tRNA ne prinaša samo gradbenega materiala, temveč tudi sodeluje pri prepoznavanju kodona. In na svojem delu je odvisno od tega, kako dobro bo beljakovina zgrajena.
2. Informacijska RNA bere podatke iz DNA in jih prenese na mesto sinteze beljakovin. Tam se pritrdi na ribosom in narekuje vrstni red aminokislin v proteinu.
3. Ribosomalna RNA zagotavlja celovitost strukture organelle, ureja delo vseh funkcionalnih centrov.

Tukaj je še ena podobnost med DNA in RNA: oba skrbita za genetske podatke, ki jih celica nosi.

Primerjava DNA in RNA

Če želite sistematizirati vse zgoraj navedene podatke, jih napišite v tabelo.

Tako smo na kratko opisali podobnosti med DNA in RNA. Tabela bo nepogrešljiv asistent na izpitu ali preprost opomnik.

Poleg tega, kar smo že izvedeli, se je v tabeli pojavilo nekaj dejstev. Na primer, sposobnost dvojnega DNA je potrebna za delitev celic, tako da obe celici v celoti dobijo pravilen genski material. Medtem ko za RNA pri podvojitvi ni smisla. Če celica zahteva drugo molekulo, jo sintetizira z matrico DNA.

Karakteristike DNK in RNK so se izkazale za kratke, vendar smo zajeli vse značilnosti strukture in funkcij. Zelo zanimiv je proces prevajanja - sinteza beljakovin. Ko se seznanite z njo, postane jasno, koliko RNA igra vlogo v življenju celice. Postopek podvojitve DNK je zelo razburljiv. Kaj je vredno samo trgati dvojno vijačenje in branje vsakega nukleotida!

Naučite se vsak dan vsak dan. Še posebej, če se to pojavlja v vsaki celici svojega telesa.