Struktura a funkce DNA a RNA (tabulka)

Je dobře známo, že všechny formy živé hmoty, z virů a konče vyšších živočichů (včetně člověka), mají unikátní dědičnou přístroj. Jsou to molekuly dvou druhů nukleové kyseliny: deoxyribonukleové a ribonukleové.

Jak se ukázalo, vlastnosti nukleových kyselin, i když mají některé společné rysy, se v mnoha ohledech liší. Proto porovnáváme funkce DNA a RNA prováděné těmito biopolymery v buňkách různých skupin organismů. Tabulka uvedená v příspěvku pomůže pochopit, jaký je jejich zásadní rozdíl.

Nukleové kyseliny - komplexní biopolymery

Objevy v oblasti molekulární biologie, ke kterým došlo na počátku 20. století, zejména dekódování struktury deoxyribonukleové kyseliny, sloužily jako impuls pro rozvoj moderní cytologie, genetiky, biotechnologie a genetického inženýrství. Z hlediska organické chemie jsou DNA a RNA vysoce molekulárními látkami, které se skládají z opakovaně se opakujících jednotek - monomerů, také nazývaných nukleotidy. Je známo, že jsou navzájem propojené a vytvářejí řetězce schopné prostorové sebeorganizace.

Takové makromolekuly DNA se často vážou na speciální proteiny, které mají speciální vlastnosti nazývané histony. Nukleoproteinové komplexy tvoří speciální struktury - nukleozomy, které jsou naopak součástí chromozomů. Nukleové kyseliny se nacházejí jak v jádře, tak v cytoplazmě buňky, která je přítomna v některých organelích, například v mitochondriích nebo v chloroplastů.

Prostorová struktura látky dědičnosti

Chcete-li porozumět funkcím DNA a RNA, musíte podrobně porozumět vlastnostem jejich struktury. Stejně jako bílkoviny, nukleové kyseliny, několik úrovní organizace makromolekul je inherentní. Primární struktura je znázorněna polynukleotidové řetězce, sekundární a terciální konfiguraci samouslozhnyayutsya vznikající přes typ kovalentní připojení. Zvláštní roli v udržování prostorového tvaru molekul patří vodíkové vazby, van der Waalsovy síly a interakce. V důsledku toho vzniká kompaktní struktura DNA nazývaná super-šroubovice.

Monomery nukleových kyselin

Struktura a funkce DNA, RNA, proteinů a dalších organických polymerů závisí jak na kvalitativním, tak na kvantitativním složení jejich makromolekul. Oba druhy nukleových kyselin se skládají ze strukturních prvků nazývaných nukleotidy. Jak je známo z chemického kurzu, struktura látky nutně ovlivňuje její funkci. DNA a RNA nejsou výjimkou. Ukazuje se, že druh samotné kyseliny a její role v buňce závisí na nukleotidové kompozici. Každý monomer obsahuje tři části: dusíkatou bázi, sacharid a zbytek kyseliny ortofosforečné. Existují čtyři typy dusíkatých zásad pro DNA: adenin, guanin, thymin a cytosin. V molekulách RNA budou znamenat adenin, guanin, cytosin a uracil. Sacharidy jsou reprezentovány různými druhy pentózy. V ribonukleové kyselině je ribóza a DNA - její deoxygenovaná forma, nazývaná deoxyribóza.

Vlastnosti deoxyribonukleové kyseliny

Nejprve se podíváme na strukturu a funkce DNA. RNA, která má jednodušší prostorovou konfiguraci, budeme zkoumat v následující části. Takže dva polynukleotidové řetězce jsou drženy dohromady opakovaným opakováním vodíkových vazeb vytvořených mezi dusíkatými bázemi. V páru "adenin - thymin" jsou dva a v páru "guanin - cytosin" - tři vodíkové vazby.

Konzervativní linie purinové a pyrimidinové báze byl objeven E. Chargaff a stal se známý jako princip komplementarity. Nukleotidy jednořetězcové spojena fosfodiesterové vazby, které jsou vytvořeny mezi pentózy zbytku kyseliny ortofosforečné a přilehlých nukleotidů. Spirální forma obou řetězců je udržována vodíkovými vazbami vznikajícími mezi atomy vodíku a kyslíku v nukleotidu. Vyšší - terciární struktura (podvrtaná) - je charakteristická pro jadernou DNA eukaryotických buněk. V této formě je přítomen v chromatinu. Avšak bakterie a viry obsahující DNA mají deoxyribonukleovou kyselinu, která není spojena s proteiny. Je reprezentován prstencovým tvarem a nazývá se plazmidem.

Stejný druh DNA má mitochondrie a chloroplasty - organely rostlinných a živočišných buněk. Dále zjistíme, jaký je rozdíl mezi funkcemi DNA a RNA. Níže uvedená tabulka nám ukáže tyto rozdíly ve struktuře a vlastnostech nukleových kyselin.

Ribonukleová kyselina

RNA molekula se skládá z jednoho polynukleotidového řetězce (kromě dvouvláknové struktury některých virů), která může být jak v jádru a v cytoplazmě buňky. Existuje několik typů ribonukleových kyselin, které se liší strukturou a vlastnostmi. Informační RNA má tedy největší molekulovou hmotnost. Syntetizuje se v jádru buňky na jednom z genů. Úkolem mRNA je přenášet informace o složení bílkovin z jádra do cytoplazmy. Doprava formy nukleové kyseliny přikládá monomery proteinů - aminokyselin - a dodává je do místa biosyntézy.

Konečně se v jádrolu vytváří ribozomální RNA a podílí se na syntéze proteinů. Jak vidíte, funkce DNA a RNA v buněčném metabolismu jsou různorodé a velmi důležité. Budou záviset, především, na buňkách, jejichž organismy jsou molekuly látky dědičnosti. Takže, virus ribonukleové kyseliny může být nosič genetické informace, zatímco v buňkách eukaryotických organismů tuto schopnost má pouze deoxyribonukleové kyseliny.

Funkce DNA a RNA v těle

Podle jejich hodnoty jsou nejdůležitějšími organickými sloučeninami nukleové kyseliny spolu s bílkovinami. Zachovávají a předávají dědičná vlastnosti a atributy od rodiče potomkům. Určíme rozdíl mezi funkcemi DNA a RNA. Následující tabulka zobrazuje tyto rozdíly podrobněji.

Jaké jsou vlastnosti substancí dědičnosti virů?

Nukleové kyseliny z virů mohou mít formu jedno- a dvouvláknových spirál nebo kruhů. Podle klasifikace D. Baltimore obsahují tyto objekty mikrosvěry molekuly DNA složené z jednoho nebo dvou řetězců. První skupina zahrnuje herpetické patogeny a adenoviry a druhá skupina zahrnuje například parvoviry.

Funkce DNA a RNA virů spočívá v penetračním vlastním genetické informace do buňky, replikace reakce molekuly nesoucí virové nukleové kyseliny, a montáž proteinových částic ribozomy hostitelské buňky. Výsledkem je, že celkový buněčný metabolismus je zcela podřízený parazitům, které, rychle se množí, vedou bunku k smrti.

RNA obsahující viry

V virologii je rozdělení těchto organismů do několika skupin běžných. Takže první zahrnuje druhy zvané jednovláknová (+) RNA. Jsou to nukleové kyseliny, které plní stejné funkce jako informační RNA eukaryotických buněk. Druhá skupina obsahuje jednovláknovou (-) RNA. Nejprve s jejich molekulami dochází k transkripci, což vede k vzhledu molekul (+) RNA a oni zase slouží jako matrice pro sestavení virových proteinů.

Na základě výše uvedeného, ​​pro všechny organismy, včetně virů, DNA a RNA funkcí krátce charakterizovat jako: skladování dědičné charakteristiky a vlastnosti organismu a další předávání jejich potomků.