Struktur og funksjon av DNA og RNA (tabell)

Det er velkjent at alle former for levende materie, fra virus og slutter høyerestående dyr (inkludert mennesker) har en unik arvelig apparat. Han er representert ved molekyler av to typer av nukleinsyrer: deoksyribonukleinsyre og ribonukleinsyre. I disse organiske stoffer kodet informasjon som er gått fra foreldre til avkom personer i reproduksjon. I denne artikkelen studerer vi hvordan strukturen og funksjonen av DNA og RNA i cellen, samt vurdere de mekanismer som ligger til grunn fremgangsmåter for overføring av arvelige egenskaper for levende materie.

Som det viste seg, egenskapene til nukleinsyrer, selv om de har noen fellestrekk, men varierer sterkt mellom seg. Derfor sammenligner vi DNA- og RNA-funksjoner som utføres av disse biopolymerer i celler fra forskjellige grupper av organismer. Tabellen presenteres i papir vil hjelpe deg å forstå hva de grunnleggende forskjeller mellom dem.

Nukleinsyrer - komplekse biopolymerer

Funn innen molekylær biologi som forekom i begynnelsen av det tjuende århundre, særlig transkripsjon av strukturen til deoksyribonukleinsyre, drivkraft for utvikling av moderne cytologi, genetikk, bioteknologi og genetisk engineering. Fra synspunktet til organisk kjemi DNA og RNA er høymolekylært stoff som består av repeterende enheter - monomerer, også kalt nukleotider. Det er kjent at de er innbyrdes forbundet for å danne en krets som er i stand til romlig selv organisasjon.

Slike DNA-makromolekyler er ofte forbundet med spesifikke proteiner med spesifikke egenskaper og kjent som histoner. Nukleoprotein komplekser danner spesielle konstruksjoner - nucleosomes, som i sin tur er en del av kromosomet. Nukleinsyrer kan være både i kjernen og i cytoplasma i celler, å være til stede i sammensetningen av noen av de organeller, slik som mitokondrier eller kloroplaster.

Den romlige strukturen av substansen arvelighet

For å forstå funksjonen av DNA og RNA, er det nødvendig å forstå i detalj særegenheter av deres struktur. Som med proteiner, nukleinsyrer karakterisert ved flere nivåer av organiseringen av makromolekyler. Den primære struktur er representert polynukleotidkjedene, sekundære og tertiære konfigurasjon samouslozhnyayutsya som oppstår gjennom kovalente koblingstypen. En spesiell rolle i å opprettholde den romlige form av molekylene representerer hydrogenbindinger, van der Waals krefter og interaksjoner. Resultatet er en kompakt struktur av DNA, som kalles superspiral.

Monomerer nukleinsyre

Struktur og funksjon av DNA, RNA, proteiner og andre organiske polymerer, avhenger både av den kvalitative og kvantitative sammensetning av sine makromolekyler. Begge typer av nukleinsyrer er bygget opp av byggeelementer som kalles nukleotider. Som vi vet fra innen kjemi, strukturen i saken nødvendigvis påvirke sin funksjon. DNA og RNA er ikke noe unntak. Det viser seg at på nukleotid sammensetningen avhenger av formen av selve syren og dens rolle i cellen. Hver monomer består av tre deler: en nitrogenholdig base, et karbohydrat og resten av ortofosforsyre. Det finnes fire typer nitrogenbaser av DNA: adenin, guanin, tymin og cytosin. I RNA-molekyler, de er henholdsvis adenin, guanin, cytosin og uracil. Karbohydrat representert ved ulike typer pentosefosfateveien. Den ribonukleinsyre er ribose og i DNA - sin deoksygenerte form, kalt deoksyribose.

Funksjoner av deoksyribonukleinsyre

Først ser vi på struktur og funksjon av DNA. RNA med en enkel romlig konfigurasjon, vil bli undersøkt i neste avsnitt. Så, er to polynukleotidtråder holdes mellom et gjentatte ganger vendende hydrogenbindinger som dannes mellom nitrogenbaser. I et par av "adenin - tymin," er det to, og i et par av "guanin - cytosin" - tre hydrogenbindinger.

Konservative linje purin og pyrimidinbaser ble oppdaget av E. Chargaff og ble kjent som prinsippet med komplementaritet. Enkeltkjede nukleotider koblet av fosfodiester-bindinger som dannes mellom de pentose rest av orto-fosforsyre og tilstøtende nukleotider. Spiralformen av begge kjedene opprettholdes av hydrogenbindinger som forekommer mellom hydrogen- og oksygenatomer som er en del av nukleotider. Høyere - tertiær struktur (supercoil) - karakteristisk for den nukleært DNA fra eukaryote celler. I denne form er det til stede i den kromatin. Imidlertid, bakterier og DNA-inneholdende virus har deoksyribonukleinsyre ikke er forbundet med proteiner. Det er representert ved en ringformet form og er kalt et plasmid.

Den har samme form DNA fra mitokondria og kloroplaster - organeller, plante og dyreceller. Så finner vi ut, hva er forskjellen mellom en funksjon av DNA og RNA. Tabellen nedenfor viser oss forskjeller i sammensetningen og egenskapene til nukleinsyrer.

ribonukleinsyre

RNA-molekylet består av et enkelt polynukleotidtråd (med unntak av dobbeltrådet struktur av noen virus) som kan være både i kjernen og i cellens cytoplasma. Det finnes flere typer av RNA som varierer mellom en struktur og egenskaper. Således har messenger RNA den høyeste molekylvekt. Det er syntetisert i cellekjernen i et av genene. MRNA oppgave - å overføre informasjon om sammensetningen av proteinet fra kjernen til cytoplasma. Transport skjema nukleinsyre settes monomere proteiner - aminosyrer - og leverer dem til setet for biosyntese.

Til slutt blir ribosomalt RNA dannet i nukleolus og er involvert i proteinsyntese. Som du kan se, DNA og RNA funksjoner i cellenes stoffskifte er mangfoldig og svært viktig. De primært være avhengig av celler av organismer som er substanser molekyl av arvelighet. I så fall kan viruset ribonukleinsyre være en bærer av genetisk informasjon, mens det i cellene i eukaryote organismer denne evnen har bare deoksyribonukleinsyre.

Funksjon av DNA og RNA i kroppen

I sin verdi nukleinsyre, sammen med proteiner som er nødvendige organiske forbindelser. De bevare og overføre arvelige egenskaper og attributter fra foreldre til avkom enkeltpersoner. La oss definerer forskjellene mellom hvert andre funksjoner av DNA og RNA. Tabellen nedenfor viser forskjellene i mer detalj.

Hva kjennetegner virus stoff av arv?

Virus nukleinsyre kan være i form av både enkelt- og dobbelt-tråd spiraler eller ringer. Ifølge D.Baltimora klassifisering, disse objektene miniatyr inneholder DNA-molekyler som består av en eller to kretser. Den første gruppen omfatter patogener av herpes og adenovirus, og den andre innbefatter, for eksempel, parvovirus.

Funksjonene til DNA og RNA virus består av innførings egen genetisk informasjon inn i en celle, replikasjonsreaksjoner molekyler som bærer viral nukleinsyre, og sammenstillingen av proteinpartikler i ribosomene i vertscellen. Som et resultat, er hele celle metabolisme helt underordnet parasitter som formerer seg raskt, noe som fører til celledød.

RNA-inneholdende virus

I virologi laget separeringen av disse organismene i flere grupper. I så fall blir de første arten kalt enkeltkjedet (+) RNA. De nukleinsyre utfører de samme funksjoner som den budbringer-RNA av eukaryote celler. I en annen gruppe omfatter enkeltkjedet (-) RNA. For det første forekommer deres molekyler transkripsjon, som fører til forekomsten av molekyler (+) RNA, og de som i sin tur tjene som templat for de virale proteiner.

Basert på det foregående, for alle organismer, inkludert virus, DNA og RNA-funksjoner kort karakteriseres som: lagringsarvelige egenskaper og egenskapene til en organisme og videre overføring til deres avkom.