Podobnost DNA a RNA. Srovnávací charakteristiky DNA a RNA: tabulka

Každý živý organismus v našem světě není jako ostatní. Nejenže jsou lidé jiní od sebe. Zvířata a rostliny stejného druhu mají také rozdíly. Důvodem jsou nejen různé životní podmínky a životní zkušenosti. Jednotlivost každého organismu je položena pomocí genetického materiálu.

Důležité a zajímavé otázky o nukleových kyselinách

Dokonce ještě před narozením každého organismu má vlastní soubor genů, který zcela určuje všechny znaky struktury. Není to jen barva srsti nebo tvar listů. V genech jsou kladeny i důležitější vlastnosti. Kočka nemůže mít křeček a baobab nebude růst z pšenice.

A pro toto obrovské množství informací odpovídají nukleové kyseliny - molekuly RNA a DNA. Jejich důležitost je velmi obtížné přeceňovat. Koneckonců nejenže uchovávají informace po celý svůj život, pomáhají je realizovat pomocí bílkovin, ale přenášejí je i na další generaci. Jak to pro ně funguje, jak složité jsou struktury Molekuly DNA a RNA? Jaké to jsou a jaké jsou jejich rozdíly? Ve všech těchto otázkách se budeme zabývat v následujících kapitolách článku.

Všechny informace, které budeme rozebírat v částech, začínáme se základy. Nejdříve se dozvídáme, jaké jsou nukleové kyseliny, jak byly objeveny, a pak budeme mluvit o jejich struktuře a funkcích. Na konci článku čekáme srovnávací tabulku RNA a DNA, kterou můžete kdykoli kontaktovat.

Co jsou nukleové kyseliny

Nukleové kyseliny jsou organické sloučeniny, které mají vysokou molekulovou hmotnost, jsou polymery. V roce 1869 poprvé popsal Friedrich Mischer, biochemik ze Švýcarska. Z buněk hnisu izoloval látku, která obsahuje fosfor a dusík. Za předpokladu, že je umístěn pouze v jádrech, vědec nazval to jádro. Ale to, co zůstalo po oddělení bílkovin, se nazývalo nukleovou kyselinou.

Jeho monomery jsou nukleotidy. Jejich počet v molekule kyseliny je individuální pro každý druh. Nukleotidy jsou molekuly sestávající ze tří částí:

• monosacharid (pentóza), mohou existovat dva typy - ribóza a deoxyribóza;
• dusíkatá báze (jedna ze čtyř);
• zbytek kyseliny fosforečné.

Dále budeme zvažovat rozdíly a podobnosti mezi DNA a RNA, shrne tabulka na samém konci článku.

Zvláštnosti struktury: pentózy

První podobnost mezi DNA a RNA spočívá v tom, že obsahují monosacharidy. Ale pro každou kyselinu jsou jejich vlastní. V závislosti na tom, co je v molekule pentózy, jsou nukleové kyseliny rozděleny na DNA a RNA. Složení DNA je deoxyribóza a RNA - ribóza. Oba pentózy se nacházejí v kyselinách pouze v beta formulář.

V deoxyribóze má druhý atom uhlíku (označený jako 2rsquo) kyslík. Vědci naznačují, že jeho nepřítomnost:

• zkracuje vztah mezi C₂ a C₃;
• dělá molekulu DNA odolnější;
• vytváří podmínky pro kompaktní pokládání DNA v jádře.

Srovnání struktur: dusíkaté báze

Srovnávací charakteristiky DNA a RNA nejsou snadné. Rozdíly jsou však již od začátku viditelné. Dusíkaté báze jsou v našich molekulách nejdůležitějšími "cihlami". Nosí genetické informace. Přesněji, ne samotné důvody, ale jejich pořadí v řetězci. Jsou to purin a pyrimidin.

Složení DNA a RNA se liší již na úrovni monomerů: v deoxyribonukleové kyseliny můžeme se setkat s adeninem, guaninem, cytosinem a thyminem. Ale RNA namísto thyminu obsahuje uracil.

Tyto pět základů jsou hlavní (hlavní), tvoří většinu nukleových kyselin. Ale kromě nich existují i ​​jiné. To se děje velmi vzácně, nazývají se takové malé základny. Oba se nacházejí v obou kyselinách - to je další podobnost mezi DNA a RNA.

Sekvence těchto dusíkatých bází (a tedy i nukleotidů) v řetězci DNA určuje, které proteiny mohou syntetizovat tuto buňku. Jaké molekuly se v současné době vytvoří, závisí na potřebách těla.

Přejdeme na úroveň organizace nukleových kyselin. Aby byly srovnávací charakteristiky DNA a RNA co nejkomplexnější a nejobjektivnější, zvažujeme jejich strukturu. Mají čtyři DNA a počet úrovní organizace v RNA závisí na svém druhu.

Objev struktury DNA, principy struktury

Všechny organismy jsou rozděleny do prokaryot a eukaryot. Tato klasifikace je založena na návrhu jádra. Tyto a další DNA jsou obsaženy v buňce ve formě chromozomů. Jedná se o speciální struktury, ve kterých jsou molekuly deoxyribonukleové kyseliny vázány na proteiny. DNA má čtyři úrovně organizace.

Primární struktura je reprezentována řetězcem nukleotidů, jejichž sekvence je striktně pozorována u každého jednotlivého organismu a jsou spojeny fosfodiesterovými vazbami. Velký úspěch při studiu řetězové struktury DNA dosáhl Chargaff a jeho spolupracovníci. Stanovili, že poměry dusíkatých bází podléhají určitým zákonům.

Byli povoláni pravidla Chargaff. První z nich říká, že součet purinových bází by měl být roven součtu pyrimidinových bází. To bude jasné po seznámení se sekundární strukturou DNA. Druhé pravidlo vyplývá z jeho singularity: molární poměry A / T a T / U se rovnají jednomu. Stejné pravidlo platí pro druhou nukleovou kyselinu - zde je další podobnost mezi DNA a RNA. Pouze druhý místo thyminu je všude urakil.

Také mnoho vědců začalo klasifikovat DNA různých druhů pro další důvody. Je-li součet "A + T" větší než "Г + Ц", taková DNA se nazývá AT-typ. Pokud se naopak jedná o DNA typu GC.

Model sekundární struktury byl navržen v roce 1953 vědci Watson a Crick, je to stále všeobecně uznávané dodnes. Model je dvojitá šroubovice, která se skládá ze dvou antiparalelních obvodů. Hlavní charakteristiky sekundární struktury jsou:

• složení každého řetězce DNA je pro daný druh přísně specifické;
• vazba mezi řetězci je vodík, je tvořena principem komplementarity dusíkatých bází;
• polynukleotidové řetězce se navzájem navzájem spojují a vytvářejí pravou špirálovitou spirálu nazývanou "šroubovice";
• zbytky kyselina fosforečná umístěné mimo spirálu, dusíkaté základny - uvnitř.

Dále hustší, obtížnější

Terciární struktura DNA je super-spirální struktura. To znamená, že nejen v molekule jsou dva řetězy navzájem zkroucené, pro větší kompaktnost je DNA navinuta na speciálních proteinech - histonech. Jsou rozděleny do pěti tříd, v závislosti na obsahu lysinu a argininu v nich.

Nejnovější úroveň DNA je chromozom. Chcete-li vidět, jak úzce je zaplněný nosič genetické informace, zvažte následující skutečnosti: v případě, že Eiffelovka prošel všemi fázemi stlačení, stejně jako DNA, by to mohlo být umístěno do krabičky od sirek.

Chromozomy jsou jednotlivé (složené z jednoho chromatidu) a dvojité (sestávají ze dvou chromatid). Poskytují spolehlivé ukládání genetických informací a v případě potřeby se mohou obrátit a otevřít přístup k požadovanému webu.

Typy RNA, strukturní rysy

Kromě skutečnosti, že jakákoli RNA se liší od DNA primární strukturou (absence thyminu, přítomnost uracilu), se liší také následující úrovně organizace:

1. Transportní RNA (tRNA) je jednovláknová molekula. Aby mohla plnit svou funkci transportu aminokyselin do místa syntézy proteinů, má velmi neobvyklou sekundární strukturu. Říká se jí čtyřlístek. Každá smyčka se plní svou funkci, ale nejdůležitější jsou akceptorem dřík (to lpí na aminokyselinu) a antikodon (který by měl shodovat s kodonem na messenger RNA). Terciární struktura tRNA studoval málo, protože je velmi obtížné identifikovat molekuly bez poškození vysoké úrovně. Některé informace jsou však k dispozici od vědců. Například v kvasinkách má transportní RNA tvar písmena L.
2. Matrixová RNA (nazývaná také informace) plní funkci přenosu informací z DNA na místo syntézy proteinů. Říká, jaký druh bílkovin se ukáže jako výsledek, ribozomy se pohybují v průběhu syntézy. Jeho primární struktura je jednovláknová molekula. Sekundární struktura je velmi složitá, nezbytná pro správné určení začátku syntézy proteinů. mRNA se vytváří ve formě vlasových vláken, na jejichž konci se nachází začátek a konec zpracování bílkovin.
3. Ribosomální RNA je obsažena v ribosomech. Tyto organely se skládají ze dvou částí, z nichž každá má vlastní rRNA. Tato nukleová kyselina určuje umístění všech ribozomálních proteinů a funkčních center této organely. Primární struktura rRNA je reprezentována sekvencí nukleotidů, jako v předchozích odrůdách kyseliny. Je známo, že konečným stáním při pokládání rRNA je párování koncových úseků jednoho řetězce. Tvorba takových řapíkatků dodatečně přispívá k kompaktizaci celé struktury.

Funkce DNA

Deoxyribonukleová kyselina slouží jako sklad genetické informace. V řadě nukleotidů jsou všechny proteiny našeho těla "skryté". V DNA jsou nejen uchovávány, ale i dobře chráněny. A i když při kopírování dojde k chybě, bude opraveno. Tak bude zachován veškerý genetický materiál, který dosáhne potomků.

Pro přenos informací do potomků má DNA možnost zdvojnásobit. Tento proces se nazývá replikace. Porovnávací tabulka RNA a DNA nám ukáže, že další nukleová kyselina neví, jak to udělat. Má však mnoho dalších funkcí.

RNA funkce

Každý typ RNA plní své funkce:

1. Transportní ribonukleová kyselina nese aminokyseliny na ribozómy, z nichž jsou z nich vyrobeny bílkoviny. tRNA nejen přináší stavební materiál, ale také se podílí na rozpoznání kodonu. A její práce závisí na tom, jak dobře bude protein vybudován.
2. Informační RNA čte informace z DNA a přenáší je na místo syntézy proteinů. Tam se váže k ribozómu a určuje pořadí aminokyselin v proteinu.
3. Ribosomální RNA zajišťuje integritu struktury organel, reguluje práci všech funkčních center.

Zde je další podobnost mezi DNA a RNA: oba se starají o genetickou informaci, kterou buňka nese.

Srovnání DNA a RNA

Chcete-li systémovat všechny výše uvedené informace, napište vše do tabulky.

Tak jsme stručně popsali podobnosti mezi DNA a RNA. Stůl bude nepostradatelným pomocníkem ve zkoušce nebo jednoduchou připomínkou.

Kromě toho, co jsme se již dozvěděli, se v tabulce objevilo několik skutečností. Například schopnost dvojnásobné DNA je nezbytná pro buněčné dělení, takže obě buňky obdrží správný genetický materiál v plném rozsahu. Zatímco u RNA se zdvojnásobuje, nemá smysl. Pokud buňka vyžaduje jinou molekulu, syntetizuje ji matricí DNA.

Vlastnosti DNA a RNA se ukázaly být krátké, ale pokryli jsme všechny rysy struktury a funkcí. Velmi zajímavý je proces translace - syntéza bílkovin. Po seznámení s tím je jasné, kolik RNA hraje roli v životě buňky. A proces zdvojování DNA je velmi vzrušující. Co stojí za to jen roztrhnutí dvojité šroubovice a čtení každého nukleotidu!

Naučte se každý den každý den. Zvlášť, pokud se objeví v každé buňce vašeho těla.