Struktur og funktion af DNA og RNA (tabel)

Det er velkendt, at alle former for levende materiale, mod virus og slutter højere dyr (herunder mennesker) har en unik arvelig apparat. Han er repræsenteret ved molekyler af to typer nucleinsyrer: desoxyribonucleinsyre og ribonukleinsyre. I disse organiske stoffer kodet information, der er gået fra forældre til afkom individer i reproduktion. I dette papir, vi undersøge, hvordan strukturen og funktionen af DNA og RNA i cellen, samt overveje de mekanismer, der ligger til grund processerne for overførsel af arvelige egenskaber af levende materiale.

Da det viste sig, egenskaber nukleinsyrer, selv om de har nogle fælles træk, men er meget forskellige indbyrdes. Derfor sammenligne vi DNA- og RNA-funktioner udført af disse biopolymerer i celler fra forskellige grupper af organismer. Tabellen præsenteres i papiret vil hjælpe dig med at forstå, hvad de grundlæggende forskelle mellem dem.

Nukleinsyrer - komplekse biopolymerer

Opdagelser inden for molekylærbiologi, der fandt sted i begyndelsen af det tyvende århundrede, især udskrift af strukturen af deoxyribonucleinsyre, afsæt for udviklingen af moderne cytologi, genetik, bioteknologi og genteknologi. Fra synspunktet om organisk kemi DNA og RNA er højmolekylvægtsubstans bestående af gentagne enheder - monomerer, også kaldet nukleotider. Det er kendt, at de er indbyrdes forbundet til et kredsløb, der kan rumlig selvorganisering.

Sådanne DNA makromolekyler er ofte forbundet med specifikke proteiner med specifikke egenskaber og kaldes histoner. Nukleoprotein- komplekser danner specielle strukturer - nukleosomer, som på sin side er en del af kromosomet. Nucleinsyrerne kan være både i kernen og i cytoplasmaet af celler, som er til stede i sammensætningen ifølge nogle af dens organeller, såsom mitochondrier eller chloroplaster.

Den rumlige struktur af stoffet arvelighed

For at forstå funktionen af DNA og RNA, er det nødvendigt at forstå i detaljer de særlige forhold i deres struktur. Som med proteiner, nukleinsyrer kendetegnet ved flere niveauer af organisation af makromolekyler. Den primære struktur er repræsenteret polynucleotidkæder, sekundære og tertiære konfiguration samouslozhnyayutsya opstår ved kovalent forbindelsestype. En særlig rolle i opretholdelsen af den rumlige form af molekylerne tilhører hydrogenbindinger, Van der Waals kræfter og interaktioner. Resultatet er en kompakt struktur af DNA, kaldet superspiral.

Monomerer nukleinsyre

Struktur og funktion af DNA, RNA, proteiner og andre organiske polymerer afhænger både af den kvalitative og kvantitative sammensætning af deres makromolekyler. Begge typer af nukleinsyrer består af strukturelle elementer kaldet nukleotider. Som vi ved fra forløbet af kemi, struktur af stof nødvendigvis påvirke dens funktion. DNA og RNA er ingen undtagelse. Det viser sig, at på nucleotidsammensætningen afhænger af formen af selve syren og dens rolle i cellen. Hver monomer består af tre dele: en nitrogenholdig base, et kulhydrat og resten af orthophosphorsyre. Der er fire typer af nitrogenholdige baser DNA: adenin, guanin, thymin og cytosin. I RNA-molekyler, de er henholdsvis adenin, guanin, cytosin og uracil. Kulhydrat repræsenteret af forskellige former for pentose. Ribonucleinsyren er ribose og i DNA - dens deoxygeneret form kaldet deoxyribose.

Funktioner af deoxyribonukleinsyre

Først skal vi se på strukturen og funktionen af DNA. RNA med en enkel rumlig konfiguration, vil blive gennemgået i næste afsnit. Så er to polynukleotidstrenge holdes mellem en gentagne gange tilbagevendende hydrogenbindinger dannes mellem nitrogenbaser. I et par "adenin - thymin," der er to, og i et par "guanin - cytosin" - tre hydrogenbindinger.

Konservativ linje purin- og pyrimidinbaser blev opdaget af E. Chargaff og blev kendt som princippet om komplementaritet. De enkeltkædede nukleotider bundet phosphodiesterbindinger, der dannes mellem pentose rest af orthophosphorsyre og tilstødende nukleotider. Spiralformen af begge kæder vedligeholdes af hydrogenbindinger som opstår mellem de hydrogen- og oxygenatomer, der er del af nukleotider. Højere - tertiær struktur (supersnoning) - karakteristisk for det nukleare DNA af eukaryote celler. I denne form er det til stede i kromatin. bakterier og DNA indeholdende vira har imidlertid deoxyribonukleinsyre ikke er forbundet med proteiner. Det repræsenteres af en ringformet form, og kaldes et plasmid.

Det har samme form DNA af mitokondrier og chloroplaster - organeller, plante og animalske celler. Så finder vi ud af, hvad er forskellen mellem en funktion af DNA og RNA. Tabellen nedenfor viser os de forskelle i strukturen og egenskaber nukleinsyrer.

ribonukleinsyre

RNA-molekylet består af en enkelt polynucleotid-streng (bortset dobbeltstrenget struktur af nogle vira), som kan være både i kernen og i cytoplasmaet af cellen. Der findes flere typer af RNA, der varierer mellem en struktur og egenskaber. , Messenger-RNA har således den højeste molekylvægt. Det syntetiseres i cellekernen i et af generne. MRNA opgave - at overføre oplysninger om sammensætningen af proteinet fra kernen til cytoplasmaet. Transportform nukleinsyre lægger monomerer proteiner - aminosyrer - og leverer dem til stedet for biosyntese.

Endelig er ribosomalt RNA dannet i nucleolus og er involveret i proteinsyntese. Som du kan se, DNA og RNA funktioner i cellulære stofskifte er mangfoldige og meget vigtigt. De vil primært afhænge celler af organismer, som er stoffer molekyle af arvelighed. Så kan virussen ribonukleinsyre være bærer af genetisk information, hvorimod denne evne i celler i eukaryote organismer har kun deoxyribonukleinsyre.

Funktion af DNA og RNA i kroppen

I dens værdi nukleinsyre, sammen med proteiner, som er essentielle organiske forbindelser. De bevare og videregive arvelige egenskaber og attributter fra moderselskabet til afkommet individer. Lad os definere forskellene mellem hinanden funktioner af DNA og RNA. Nedenstående tabel viser forskellene mere detaljeret.

Hvad er kendetegnene for virus stof arvelighed?

Virusnukleinsyre kan tage form af både single- og dobbelt-strengede spiraler eller ringe. Ifølge D.Baltimora klassificering, disse objekter Microcosm indeholder DNA-molekyler bestående af et eller to kredsløb. Den første gruppe omfatter patogener af herpes og adenovira, og den anden omfatter fx, parvovirus.

Funktionerne af DNA- og RNA-vira består i penetration egen genetiske information i en celle, replikationsreaktioner molekyler, der bærer viral nukleinsyre, og samling af proteinpartikler i ribosomerne i værtscellen. Som et resultat, er hele cellens stofskifte helt underordnet de parasitter, der formerer sig hurtigt, hvilket fører til celledød.

RNA-holdige vira

I virologi gjort adskillelsen af disse organismer i flere grupper. Så er det første stof kaldet enkeltstrenget (+) RNA. De nukleinsyre udfører de samme funktioner som messenger-RNA af eukaryote celler. I en anden gruppe omfatter enkeltstrenget (-) RNA. Første, deres molekyler transkription sker, hvilket fører til fremkomsten af molekyler (+) RNA, og dem tjener igen som template for de virale proteiner.

Baseret på det foregående, for alle organismer, herunder virus, DNA og RNA funktioner kortvarigt karakteriseret som: storage arvelige kendetegn og egenskaber en organisme og yderligere videregivelse deres afkom.