Este bine cunoscut faptul că toate formele de materie vie, de la viruși și se termină animalele superioare (inclusiv oameni) au un aparat ereditar unic. El este reprezentat de molecule de doua tipuri de acizi nucleici: dezoxiribonucleic și ribonucleic. În aceste substanțe organice codificate informațiile care sunt transmise de la mamă la indivizii urmași în reproducere. În această lucrare, vom studia modul in care structura si functia ADN-ului și ARN-ului în celulă, precum și să ia în considerare mecanismele care stau la baza proceselor de transmitere a caracteristicilor ereditare ale materiei vii.
După cum sa dovedit, proprietățile acizilor nucleici, deși au unele caracteristici comune, cu toate acestea, diferă foarte mult între ele. De aceea comparăm funcțiile ADN și ARN efectuate de aceste biopolimeri în celulele din diferite grupe de organisme. Tabelul prezentat în lucrare va ajuta să înțelegeți ce diferențele fundamentale dintre ele.
Acizi nucleici - biopolimeri complexe
Descoperiri în domeniul biologiei moleculare care au apărut la începutul secolului XX, în particular, transcrierea structurii acidului dezoxiribonucleic, impuls pentru dezvoltarea citologie moderne, genetica, biotehnologie și inginerie genetică. Din punctul de vedere al ADN-ului și ARN-chimiei organice sunt substanțe cu masă moleculară mare care constă din unități repetitive - monomeri, de asemenea, numite nucleotide. Este cunoscut faptul că acestea sunt interconectate pentru a forma un circuit capabil de auto-organizare spațială.
Asemenea macromolecule ADN sunt adesea asociate cu proteine specifice, având proprietăți specifice și numite histone. Complexe nucleoprotein formeaza structuri speciale - nucleosomes, care, la rândul lor, fac parte din cromozom. Acizii nucleici pot fi atât în nucleu și în citoplasmă celulelor, fiind prezentă în compoziția unora dintre organite sale, cum ar fi mitocondriile sau cloroplastele.
Structura spațială a eredității substanței
Pentru a înțelege funcția ADN-ului și ARN-ului, este necesar să se înțeleagă în detaliu particularitățile structurii lor. Ca și în cazul proteinelor, acizilor nucleici caracterizate prin mai multe niveluri de organizare a macromoleculelor. Structura primară este reprezentat lanțuri polinucleotidice, samouslozhnyayutsya configurație secundară și terțiară prin tipul de conexiune care rezultă covalentă. Un rol deosebit în menținerea formei spațiale a moleculelor aparține legături de hidrogen, forțe Van der Waals și interacțiuni. Rezultatul este o structură compactă a ADN-ului, numite superspiral.
Monomerii acidului nucleic
Structura și funcția ADN, ARN, proteine și alți polimeri organici depind atât de compoziția calitativă și cantitativă a macromoleculelor lor. Ambele tipuri de acizi nucleici sunt alcătuite din elemente structurale numite nucleotide. După cum știm de la cursul de chimie, structura materiei afectează în mod necesar funcția sa. ADN și ARN nu fac excepție. Se pare că, în compoziția nucleotidică depinde de forma de acid în sine și rolul său în celulă. Fiecare monomer este alcătuit din trei părți: o bază azotată, un carbohidrat și reziduul acidului ortofosforic. Există patru tipuri de baze azotate ale ADN-ului: adenină, guanină, timină și citozină. In molecule de ARN, ele sunt, respectiv, adenină, guanină, citozină și uracil. Carbohidraților reprezentată de diferite tipuri de pentoză. Acidul ribonucleic este riboza și în ADN-ul - forma dezoxigenat, numit deoxiriboză.
Caracteristici ale acidului dezoxiribonucleic
În primul rând ne uităm la structura și funcția de ADN-ului. ARN având o configurație spațială simplă, vor fi examinate în secțiunea următoare. Deci, două catene polinucleotidice sunt menținute între un legături de hidrogen recurente în mod repetat formate între bazele de azot. Într-un cuplu de „adenină - timină,“ există două, și într-o pereche de „guanina - citozina“ - trei legături de hidrogen.
line purinice și pirimidinice conservativ baze a fost descoperit de E. Chargaff și a devenit cunoscut ca principiul complementarității. Singurele nucleotide cu lanț legat legături fosfodiesterice care se formează între reziduul pentose al acidului ortofosforic și nucleotide adiacente. Forma spirală a ambelor lanțuri este menținută prin legături de hidrogen care au loc între atomii de hidrogen și oxigen, care fac parte din nucleotide. Structura terțiară (supercoil) - - Higher caracteristic pentru ADN-ul nuclear al celulelor eucariote. În această formă, este prezentă în cromatinei. Cu toate acestea, bacterii și virusuri ADN care conțin au acidul dezoxiribonucleic nu este asociat cu proteine. Acesta este reprezentat de o formă în formă de inel și se numește o plasmidă.
Are aceeași formă ADN mitocondriilor și cloroplaste - organite, a plantelor și a celulelor animale. Apoi ne aflăm, ce este diferența dintre o funcție a ADN-ului și ARN-ului. Tabelul de mai jos, ne arată diferențele în structura și proprietățile acizilor nucleici.
acid ribonucleic
Molecula de ARN constă dintr-o singură catenă polinucleotidică (cu excepția structura dublu catenară a unor virusuri) care pot fi atât în nucleu și în citoplasmă celulei. Există mai multe tipuri de ARN care variază între o structură și proprietăți. Astfel, ARN-ul mesager are cea mai mare greutate moleculară. Acesta este sintetizat în nucleul celulei într-una dintre gene. Sarcina MRNA - pentru a transfera informații privind compoziția proteinei din nucleu în citoplasmă. Transportul sub formă de acid nucleic care leagă proteine monomeri - aminoacizi - și le livrează la locul biosinteză.
In final, ARN-ul ribozomal este format în nucleol și este implicată în sinteza proteinelor. După cum puteți vedea, ADN și ARN funcții în metabolismul celular sunt diverse și foarte importante. Acestea vor depinde în primul rând de celule de organisme care sunt substanțe molecula de ereditate. Deci, acidul ribonucleic virus poate fi un purtător de informație genetică, în timp ce în celulele organismelor eucariote această capacitate nu are decât acidul dezoxiribonucleic.
Funcția de ADN și ARN în organism
În acidul său nucleic valoare, împreună cu proteine care sunt compuși organici esențiali. Ei păstrează și transmit caracteristicile ereditare și atribute de la mamă la indivizii urmași. Să definim diferențele dintre fiecare alte funcții ale ADN-ului și ARN-ului. Tabelul de mai jos prezintă diferențele mai în detaliu.
Care sunt caracteristicile virusurilor substanțe eredității?
acid nucleic Virus poate lua forma ambelor spirale sau inele mono sau dublu catenare. Conform clasificării D.Baltimora, aceste obiecte microcosmului conțin molecule de ADN care constau din unul sau două circuite. Primul grup include agenți patogeni de herpes și adenovirusuri, iar al doilea include, de exemplu, parvovirus.
Funcțiile virusuri ADN și ARN constau în penetrarea proprie informații genetice într-o celulă, reacțiile de replicare molecule care transporta acid nucleic viral și asamblarea particulelor proteice în ribozomii celulei gazdă. Ca urmare, întregul metabolismul celular este complet subordonat paraziții care se multiplica rapid, ceea ce duce la moartea celulei.
conținând virusuri ARN
În virologie a făcut separarea acestor organisme în mai multe grupuri. Deci, prima specie sunt numite ARN monocatenar (+). Ei acidul nucleic îndeplinește aceleași funcții ca și ARN-ul mesager al celulelor eucariote. Intr-un alt grup include monocatenar - ARN (). In primul rand, se produce moleculele lor de transcriere, ceea ce duce la apariția de molecule (+) ARN, iar cei care, la rândul lor, servesc ca model pentru proteinele virale.
Pe baza celor de mai sus, pentru toate organismele, inclusiv viruși, ADN și ARN funcții caracterizate pe scurt ca: caracteristicile ereditare de stocare și proprietăți ale unui organism și transmiterea ulterioară a urmașilor acestora.
