Структура и функция на ДНК и РНК (Таблица)

Известно е, че всички форми на жива материя, от вируси до високо организирани животни (включително хора), имат уникален наследствен апарат. Той се представя от молекули от два вида нуклеинови киселини: дезоксирибонуклеинови и рибонуклеинови.

Както се оказа, свойствата на нуклеиновите киселини, въпреки че имат някои общи черти, въпреки това се различават в много отношения. Затова сравняваме функциите на ДНК и РНК, извършени от тези биополимери в клетките на различни групи организми. Таблицата, представена в доклада, ще помогне да се разбере каква е тяхната основна разлика.

Нуклеинови киселини - комплексни биополимери

Откритията в областта на молекулярната биология, случили се в началото на ХХ век, по-специално, препис от структурата на дезоксирибонуклеиновата киселина, тласък за развитието на съвременната цитология, генетика, биотехнологиите и генното инженерство. От гледна точка на биологичното ДНК химия и РНК са високо молекулно вещество, състоящ се от повтарящи се единици - мономери, също наречени нуклеотиди. Известно е, че те са свързани помежду си, за да образуват верига, способна на пространствената самоорганизация.

Такива макромолекули на ДНК често се свързват със специални протеини, които имат специални свойства, наречени хистони. Комплексите на нуклеопротеините образуват специални структури - нуклеозоми, които на свой ред са част от хромозомите. Нуклеиновите киселини могат да бъдат намерени както в ядрото, така и в цитоплазмата на клетката, присъстващи в някои от нейните органели, например, митохондрии или хлоропласти.

Пространствена структура на веществото на наследствеността

За да разберете функциите на ДНК и РНК, трябва да разберете подробно характеристиките на тяхната структура. Подобно на протеини, нуклеинови киселини, няколко нива на организация на макромолекули са присъщи. Първичната структура е представена от полинуклеотидни вериги, вторичните и третичните конфигурации се самозатварят поради появата на ковалентната връзка тип. Специална роля в поддържането на пространствената форма на молекулите принадлежат на водородните връзки, както и силите на взаимодействие на ван дер Ваалс. В резултат на това се формира компактна структура на ДНК, наречена супер спирала.

Мономери на нуклеиновите киселини

Структурата и функциите на ДНК, РНК, протеини и други органични полимери зависят както от качествения, така и от количествения състав на техните макромолекули. И двата вида нуклеинови киселини се състоят от структурни елементи, наречени нуклеотиди. Както е известно от курса по химия, структурата на дадено вещество оказва непременно влияние върху неговата функция. ДНК и РНК не са изключение. Оказва се, че видът на самата киселина и нейната роля в клетката зависят от нуклеотидния състав. Всеки мономер съдържа три части: азотна основа, въглехидрат и остатък на ортофосфорната киселина. Има четири вида азотни бази за ДНК: аденин, гуанин, тимин и цитозин. В молекулите на РНК те ще бъдат, съответно, аденин, гуанин, цитозин и урацил. Въглехидратите се представят от различни видове пентоза. В рибонуклеиновата киселина има рибоза, а в ДНК - нейната деоксигенирана форма, наречена дезоксирибоза.

Характеристики на дезоксирибонуклеиновата киселина

Първо, ще разгледаме структурата и функциите на ДНК. РНК, която има по-проста пространствена конфигурация, ще бъде проучена от нас в следващия раздел. По този начин, две полинуклеотидни нишки се задържат заедно чрез многократно повтаряне на водородните връзки, образувани между азотните бази. В двойката "аденин-тимин" има две, а в двойката "гуанин - цитозин" - три водородни връзки.

Консервативната кореспонденция на пуриновите и пиримидиновите бази е открита от Е. Чургаф и е наречена принцип на взаимно допълване. В една верига нуклеотидите са свързани помежду си чрез фосфодиестерни връзки, образувани между пентозата и остатъка от ортофосфорната киселина от серия от разположени нуклеотиди. Спиралната форма на двете вериги се поддържа от водородни връзки, възникващи между водородните и кислородните атоми в нуклеотида. Високо-третичната структура (свръхвисока) - е характерна за ядрената ДНК на еукариотните клетки. В тази форма той присъства в хроматина. Въпреки това, бактерии и ДНК, съдържаща вируси имат дезоксирибонуклеинова киселина не е свързан с протеини. Представлява пръстеновидна форма и се нарича плазмид.

Същият вид ДНК има митохондрии и хлоропласти - органели на растителни и животински клетки. След това ще разберем каква е разликата между функциите на ДНК и РНК. Таблицата по-долу ще ни покаже тези разлики в структурата и свойствата на нуклеиновите киселини.

Рибонуклеинова киселина

молекула РНК се състои от един полинуклеотид верига (с изключение на двойно-верижна структура на някои вируси), който може да бъде както в ядрото и в цитоплазмата на клетката. Има няколко вида рибонуклеинови киселини, които се различават по структура и свойства. По този начин, информационната РНК има най-голямото молекулно тегло. Той се синтезира в ядрото на клетката върху един от гените. Задачата на мРНК е да прехвърли информация за протеиновия състав от ядрото до цитоплазмата. Транспортната форма на нуклеиновата киселина придава мономери на протеини - аминокиселини - и ги доставя до мястото на биосинтезата.

Накрая, рибозомна РНК се формира в ядърце и участва в синтеза на протеини. Както може да се види, ДНК и РНК функции в клетъчния метаболизъм са разнообразни и много важни. Те ще зависи главно от клетки на организми, които са вещества молекула на наследственост. Така че, вирус рибонуклеинова киселина може да бъде носител на генетична информация, докато при клетки на еукариотни организми тази способност има само дезоксирибонуклеинова киселина.

Функции на ДНК и РНК в тялото

По тяхната стойност нуклеиновите киселини, заедно с протеините, са най-важните органични съединения. Те съхраняват и предават наследствени свойства и свойства от родителя на потомството. Нека да определим разликата между функциите на ДНК и РНК. Таблицата по-долу ще покаже тези разлики по-подробно.

Какви са характеристиките на същността на наследствеността на вирусите?

Нуклеиновите киселини на вирусите могат да бъдат под формата на едно- и двуверижни спирали или пръстени. Според класификацията на Д. Балтимор, тези обекти от микроскопа съдържат ДНК молекули, състоящи се от една или две вериги. Първата група включва херпесни патогени и аденовируси, а втората група включва, например, парвовируси.

Функциите на ДНК и РНК вируси се състоят в проникване собствена генетична информация в клетката, репликация реакции молекули, носещи вирусната нуклеинова киселина и сглобяването на протеиновите частици в рибозомите на клетката гостоприемник. В резултат на това цялата клетъчния метаболизъм е напълно подчинена на паразитите, които се размножават бързо, което води до клетъчна смърт.

Съдържащи РНК вируси

Във вирусологията разделянето на тези организми на няколко групи е обичайно. По този начин, първият включва видове, наречени едноверижна (+) РНК. Тези нуклеинови киселини изпълняват същите функции като информационната РНК на еукариотните клетки. Другата група включва едноверижна (-) РНК. Първо, с молекулите им се появява транскрипция, водеща до появата на молекули (+) РНК и те от своя страна служат като матрица за сглобяването на вирусни протеини.

Въз основа на изложеното по-горе, за всички организми, включително вируси, ДНК и РНК функции кратко характеризират като: съхранение наследствени характеристики и свойства на организъм и по-нататъшното предаване на тяхното потомство.