Struktur och funktion av DNA och RNA (tabell)

Det är väl känt att alla former av levande materia, från virus och slutar högre djur (inklusive människan) har en unik ärftlig apparat. Han representeras av molekyler av två typer av nukleinsyror: deoxyribonucleic och ribonukleinsyra. I dessa organiska ämnen kodad information som överförs från förälder till avkomma individer reproduktion. I denna uppsats studerar vi hur struktur och funktion av DNA och RNA i cellen, samt överväga de mekanismer som ligger bakom processerna för överföring av ärftliga egenskaper hos levande materia.

Som det visade sig, egenskaper av nukleinsyror, även om de har några gemensamma drag, men skiljer sig avsevärt sinsemellan. Därför jämför vi DNA- och RNA-funktioner som utförs av dessa biopolymerer i celler av olika grupper av organismer. Tabellen som presenteras i tidningen kommer att hjälpa dig att förstå vad de grundläggande skillnaderna mellan dem.

Nukleinsyror - komplexa biopolymerer

Upptäckter inom området för molekylärbiologi som inträffade i början av nittonhundratalet, bland annat protokollet av strukturen av deoxiribonukleinsyra, drivkraften för utvecklingen av moderna cytologi, genetik, bioteknik och genteknik. Med tanke på organisk kemi-DNA och RNA är högmolekylär substans bestående av repeterande enheter - monomerer, även kallade nukleotider. Det är känt att de är sammankopplade för att bilda en krets som kan spatial självorganisering.

Sådana DNA-makromolekyler är ofta förknippade med specifika proteiner som har specifika egenskaper och som kallas histoner. Nukleoprotein komplex bildar speciella strukturer - nukleosomer, som i sin tur är en del av kromosomen. Nukleinsyror kan vara både i kärnan och i cytoplasman hos celler, som är närvarande i kompositionen enligt några av dess organeller, såsom mitokondrier eller kloroplaster.

Den rumsliga strukturen av substansen ärftlighet

Att förstå funktionen hos DNA och RNA, är det nödvändigt att i detalj förstå egenheter deras struktur. Som med proteiner, nukleinsyror som kännetecknas av flera organisationsnivåer av makromolekyler. Den primära strukturen representeras polynukleotidkedjor, sekundära och tertiära konfiguration samouslozhnyayutsya uppstår genom kovalent anslutningstyp. En särskild roll för att upprätthålla den rumsliga formen av molekylerna tillhör vätebindningar, Van der Waals-krafter och interaktioner. Resultatet är en kompakt struktur av DNA, kallad superspiral.

Monomerer nukleinsyra

Struktur och funktion hos DNA, RNA, proteiner och andra organiska polymerer beror både på den kvalitativa och kvantitativa sammansättningen av deras makromolekyler. Båda typerna av nukleinsyror är uppbyggda av strukturella element som kallas nukleotider. Som vi vet från loppet av kemi, struktur av materia nödvändigtvis påverka dess funktion. DNA och RNA är inget undantag. Det visar sig att på nukleotid kompositionen beror på formen av själva syran och dess roll i cellen. Varje monomer består av tre delar: en kvävehaltig bas, ett kolhydrat, och återstoden av ortofosforsyra. Det finns fyra typer av kvävebaser i DNA: adenin, guanin, tymin och cytosin. I RNA-molekyler, de är, respektive, adenin, guanin, cytosin och uracil. Kolhydrater som representeras av olika typer av pentos. Ribonukleinsyran är ribos och DNA - dess deoxygenerad form kallas deoxiribos.

Dragen av deoxiribonukleinsyra

Först tittar vi på struktur och funktion av DNA. RNA som har en enkel rymdkonfiguration, kommer att granskas i nästa avsnitt. Så är två polynukleotidsträngar hålls mellan en upprepat återkommande vätebindningar bildas mellan kvävebaser. I ett par "adenin - tymin," Det finns två, och i ett par "guanin - cytosin" - tre vätebindningar.

Konservativ linje purin- och pyrimidinbaser upptäcktes av E. Chargaff och blev känd som principen om komplementaritet. De enkelkedjiga nukleotider länkade fosfodiesterbindningar som bildas mellan pentosresten av ortofosforsyra och intilliggande nukleotider. Spiralform båda kedjorna upprätthålles genom vätebindningar som inträffar mellan väte- och syreatomer som är en del av nukleotider. Högre - tertiär struktur (supercoil) - karakteristiskt för det nukleära DNA i eukaryota celler. I denna form är det närvarande i kromatin. Emellertid, bakterier och DNA-innehållande virus har deoxiribonukleinsyra är inte associerad med proteiner. Det representeras av en ringformad form och kallas en plasmid.

Den har samma form DNA från mitokondrier och kloroplaster - organeller, växt- och djurceller. Sedan hittar vi ut, vad är skillnaden mellan en funktion av DNA och RNA. Tabellen nedan, visar oss skillnaderna i struktur och egenskaper hos nukleinsyror.

ribonukleinsyra

RNA-molekylen består av en enda polynukleotidsträng (utom för dubbelsträngad struktur av vissa virus) som kan vara både i kärnan och i cytoplasman av cellen. Det finns flera typer av RNA som varierar mellan en struktur och egenskaper. Sålunda har budbärar-RNA den högsta molekylvikten. Det syntetiseras i cellkärnan i en av generna. MRNA uppgift - att överföra information om sammansättningen av proteinet från kärnan till cytoplasman. Transport formen nukleinsyra fäster monomerer proteiner - aminosyror - och levererar dem till stället för biosyntes.

Slutligen är ribosomalt RNA bildas i kärnsystemet och är involverad i proteinsyntes. Som ni kan se, DNA- och RNA-funktioner i cellulär metabolism är olika och mycket viktigt. De kommer i första hand att bero på celler av organismer som utgör ämnen molekyl av ärftlighet. Så kan viruset ribonukleinsyra vara bärare av genetisk information, medan celler av eukaryota organismer denna förmåga har endast deoxiribonukleinsyra.

Funktion av DNA och RNA i kroppen

I dess värde nukleinsyra, tillsammans med proteiner som är essentiella organiska föreningar. De bevara och överföra ärftliga egenskaper och attribut från moder till avkomman individer. Låt oss definiera skillnaderna mellan varje andra funktioner hos DNA och RNA. Tabellen nedan visar skillnaderna i mer detalj.

Vilka egenskaper hos virus substans ärftlighet?

Virusnukleinsyra kan ta formen av både enkel- och dubbelsträng spiraler eller ringar. Enligt D.Baltimora klassificering, dessa objekt mikrokosmos innehåller DNA-molekyler som består av en eller två kretsar. Den första gruppen innefattar patogener av herpes och adenovirus, och det andra innefattar, till exempel, parvovirus.

Funktionerna hos DNA- och RNA-virus består i penetrering egen genetiska informationen i en cell, replikering reaktioner molekyler som bär viral nukleinsyra, och montering av proteinpartiklar i ribosomerna i värdcellen. Som ett resultat, är hela cellmetabolismen helt underordnas de parasiter som multiplicerar snabbt, vilket leder till celldöd.

RNA-innehållande virus

I virologi gjorde separation av dessa organismer i flera grupper. Så är de första arter kallas enkelsträngat (+) RNA. De nukleinsyra utför samma funktioner som budbärar-RNA av eukaryota celler. I en annan grupp innefattar enkelsträngat (-) RNA. Först, inträffar deras molekyler transkription, vilket leder till uppkomsten av molekyler (+) RNA, och de i sin tur tjäna som mall för de virala proteinerna.

Baserat på det föregående, för alla organismer, inklusive virus, DNA och RNA-funktioner i korthet karakteriseras som: förvarings ärftliga egenskaper och egenskaper hos en organism och vidare överföring av deras avkomma.