Dit is welbekend dat alle vorme van lewende materie, van virusse tot hoogs georganiseerde diere (insluitend mense), 'n unieke oorerflike apparaat het. Dit word voorgestel deur molekules van twee tipes nukleïensure: deoksiribonuklein en ribonuklein. In hierdie organiese stowwe word inligting geënkodeer wat tydens voortplanting van ouer individue na nageslag oorgedra word. In hierdie werk sal ons beide die struktuur en funksies van DNA en RNA in die sel bestudeer, en ook die meganismes wat die prosesse van die oordrag van die oorerflike eienskappe van lewende materie onderlê, oorweeg.
Soos dit geblyk het, verskil die eienskappe van nukleïensure, hoewel hulle 'n paar gemeenskaplike kenmerke het, nietemin op baie maniere. Daarom sal ons die funksies van DNA en RNA wat deur hierdie biopolimere in selle van verskeie groepe organismes uitgevoer word, vergelyk. Die tabel wat in die werk aangebied word, sal help om te verstaan wat hul fundamentele verskil is.
Nukleinsure –komplekse biopolimere
Ontdekkings op die gebied van molekulêre biologie wat aan die begin van die 20ste eeu plaasgevind het, veral die dekodering van die struktuur van deoksiribonukleïensuur, het gedien as 'n stukrag vir die ontwikkeling van moderne sitologie, genetika, biotegnologie en genetiese ingenieurswese. Uit die oogpunt van organiese chemie is DNA en RNA makromolekulêre stowwe wat bestaan uit herhaaldelike herhalende eenhede - monomere, ook genoem nukleotiede. Dit is bekend dat hulle onderling verbind is, wat kettings vorm wat in staat is tot ruimtelike self-organisasie.
Sulke DNA-makromolekules bind dikwels aan spesiale proteïene met spesiale eienskappe wat histone genoem word. Nukleoproteïenkomplekse vorm spesiale strukture - nukleosome, wat op hul beurt deel is van chromosome. Nukleïensure kan beide in die kern en in die sitoplasma van die sel gevind word, teenwoordig in sommige van sy organelle, soos mitochondria of chloroplaste.
Ruimtelike struktuur van die substansie van oorerwing
Om die funksies van DNA en RNA te verstaan, moet jy die kenmerke van hul struktuur in detail verstaan. Soos proteïene, het nukleïensure verskeie vlakke van organisasie van makromolekules. Die primêre struktuur word deur polinukleotiedkettings voorgestel, die sekondêre en tersiêre konfigurasies is self gekompliseerd as gevolg van die opkomende kovalente tipe binding.’n Spesiale rol in die handhawing van die ruimtelike vorm van molekules behoort aan waterstofbindings, sowel as van der Waals-kragte van wisselwerking. Die resultaat is 'n kompaktedie struktuur van DNA, genoem die superspoel.
Nukleinsuurmonomere
Die struktuur en funksies van DNA, RNA, proteïene en ander organiese polimere hang af van beide die kwalitatiewe en kwantitatiewe samestelling van hul makromolekules. Beide tipes nukleïensure bestaan uit boublokke wat nukleotiede genoem word. Soos bekend uit die verloop van chemie, beïnvloed die struktuur van 'n stof noodwendig sy funksies. DNA en RNA is geen uitsondering nie. Dit blyk dat die tipe suur self en sy rol in die sel afhang van die nukleotiedsamestelling. Elke monomeer bevat drie dele: 'n stikstofbasis, 'n koolhidraat en 'n fosforsuurresidu. Daar is vier tipes stikstofbasisse vir DNA: adenien, guanien, timien en sitosien. In RNA-molekules sal hulle onderskeidelik adenien, guanien, sitosien en urasil wees. Koolhidrate word verteenwoordig deur verskillende tipes pentose. Ribonukleïensuur bevat ribose, terwyl DNS sy gedeoksigeneerde vorm bevat, genaamd deoksiribose.
Kenmerke van deoksiribonukleïensuur
Eers sal ons kyk na die struktuur en funksies van DNS. RNA, wat 'n eenvoudiger ruimtelike konfigurasie het, sal deur ons in die volgende afdeling bestudeer word. Dus, twee polinukleotiedstringe word bymekaar gehou deur waterstofbindings wat tussen stikstofbasisse gevorm word, herhaaldelik te herhaal. In die paar "adenien - timien" is daar twee, en in die paar "guanien - sitosien" is daar drie waterstofbindings.
Die konserwatiewe korrespondensie van purien- en pirimidienbasisse wasdeur E. Chargaff ontdek en is die beginsel van komplementariteit genoem. In 'n enkele ketting word die nukleotiede aan mekaar gekoppel deur fosfodiesterbindings wat tussen die pentose en die ortofosforsuurresidu van aangrensende nukleotiede gevorm word. Die heliese vorm van beide kettings word in stand gehou deur waterstofbindings wat tussen die waterstof- en suurstofatome voorkom wat deel is van die nukleotiede. Die hoër - tersiêre struktuur (superspoel) - is kenmerkend van die kern-DNS van eukariotiese selle. In hierdie vorm is dit teenwoordig in chromatien. Bakterieë en DNS-bevattende virusse het egter deoksiribonukleïensuur wat nie met proteïene geassosieer word nie. Dit word voorgestel deur 'n ringvormige vorm en word 'n plasmied genoem.
Die DNA van mitochondria en chloroplaste, organelle van plant- en dierselle, het dieselfde voorkoms. Vervolgens gaan ons uitvind hoe die funksies van DNA en RNA van mekaar verskil. Die tabel hieronder sal vir ons hierdie verskille in die struktuur en eienskappe van nukleïensure wys.
Ribonukleïensuur
Die RNA-molekule bestaan uit een polinukleotiedstring (die uitsondering is die dubbelstringstrukture van sommige virusse), wat beide in die kern en in die sel sitoplasma geleë kan wees. Daar is verskeie tipes ribonukleïensure, wat verskil in struktuur en eienskappe. Boodskap-RNA het dus die hoogste molekulêre gewig. Dit word gesintetiseer in die selkern op een van die gene. Die taak van mRNA is om inligting oor die samestelling van die proteïen van die kern na die sitoplasma oor te dra. Vervoervorm van nukleïensuur heg proteïenmonomere aan– aminosure - en lewer dit aan die plek van biosintese.
Laastens word ribosomale RNA in die nukleolus gevorm en is betrokke by proteïensintese. Soos u kan sien, is die funksies van DNA en RNA in sellulêre metabolisme uiteenlopend en baie belangrik. Hulle sal eerstens afhang van die selle waarvan organismes die molekules van die stof van oorerwing bevat. Dus, in virusse kan ribonukleïensuur as 'n draer van oorerflike inligting optree, terwyl slegs deoksiribonukleïensuur in die selle van eukariotiese organismes hierdie vermoë het.
Funksies van DNA en RNA in die liggaam
Volgens hul belangrikheid is nukleïensure, saam met proteïene, die belangrikste organiese verbindings. Hulle bewaar en dra oorerflike eienskappe en eienskappe van ouer na nageslag oor. Kom ons definieer die verskil tussen die funksies van DNA en RNA. Die tabel hieronder sal hierdie verskille in meer besonderhede wys.
| Bekyk | Plaas in 'n hok | Konfigurasie | Funksie |
| DNA | kern | superspiraal | bewaring en oordrag van oorerflike inligting |
| DNA |
mitochondria chloroplaste |
sirkelvormig (plasmied) | plaaslike oordrag van oorerflike inligting |
| iRNA | sitoplasma | lineêr | verwydering van inligting uit die geen |
| tRNA | sitoplasma | sekondêr | vervoer van aminosure |
| rRNA | kern ensitoplasma | lineêr | vorming van ribosome |
Wat is die kenmerke van die substansie van die oorerwing van virusse?
Nukleïensure van virusse kan in die vorm van beide enkel- en dubbelstring helikse of ringe wees. Volgens D. B altimore se klassifikasie bevat hierdie voorwerpe van die mikrokosmos DNS-molekules wat uit een of twee kettings bestaan. Die eerste groep sluit herpespatogene en adenovirusse in, en die tweede sluit byvoorbeeld parvovirusse in.
Die funksies van DNA- en RNA-virusse is om hul eie oorerflike inligting in die sel binne te dring, replikasiereaksies van virale nukleïensuurmolekules uit te voer en proteïendeeltjies in die ribosome van die gasheersel saam te stel. Gevolglik is die hele sellulêre metabolisme heeltemal ondergeskik aan parasiete, wat, vinnig vermenigvuldig, die sel tot die dood lei.
RNA-virusse
In virologie is dit gebruiklik om hierdie organismes in verskeie groepe te verdeel. Dus, die eerste sluit spesies in wat enkelstrengs (+) RNA genoem word. Hul nukleïensuur verrig dieselfde funksies as die boodskapper-RNA van eukariotiese selle. 'n Ander groep sluit enkelstrengige (-) RNA's in. Eerstens vind transkripsie met hul molekules plaas, wat lei tot die verskyning van (+) RNA-molekules, en dié dien op hul beurt as 'n sjabloon vir die samestelling van virale proteïene.
Op grond van die voorafgaande, vir alle organismes, insluitend virusse, word die funksies van DNA en RNA kortliks soos volg gekarakteriseer: berging van oorerflike eienskappe en eienskappe van die organisme en hul verdere oordrag na nageslag.
