Nucleinsyrer spiller en vigtig rolle i cellen, sikre sin vitalitet og reproduktion.Disse egenskaber gør det muligt at kalde dem den næstvigtigste efter de biologiske molekyler af proteiner.Mange forskere endda gøre DNA og RNA i første omgang, hvilket betyder deres store betydning for udviklingen af livet.Ikke desto mindre er de bestemt til at tage andenpladsen efter proteinerne, fordi grundlaget for livet er bare polipetidnaya molekyle.
nukleinsyrer - dette er et andet niveau af livet er meget mere kompleks og interessant på grund af det faktum, at hver type molekyle har et bestemt job for hende.Dette er nødvendigt for at forstå nærmere.
begrebet nukleinsyrer
alle nukleinsyrer (DNA og RNA) er en heterogen biologiske polymerer, der afviger i antallet af kredsløb.Dobbeltstrenget DNA er en polymer molekyle, som indeholder den genetiske information af eukaryote organismer.Cirkulære DNA-molekyler kan indeholde genetisk information visse vira.Dette HIV og adenovirus.Der er også en særlig type DNA 2: mitokondrie og plastid (placeret i kloroplaster).
RNA har også en masse flere arter, som følge af de forskellige funktioner i nukleinsyrer.Der er nukleare RNA, som indeholder den genetiske information af bakterier og de fleste vira, matricen (eller messenger RNA), ribosomalt og transport.Alle af dem er involveret i opbevaring eller genetisk information, eller genekspression.Men som fungerer i en celle drive nukleinsyre er nødvendigt at forstå mere detaljeret.
dobbeltstrenget DNA-molekyle
Denne type DNA - en perfekt opbevaring af genetisk information.Dobbeltstrenget DNA-molekyle er et enkelt molekyle bestående af heterogene monomerer.Deres opgave er dannelsen af hydrogenbindinger mellem nucleotider i de andre kæder.Selv monomer DNA består af en kvælstofholdig base, balance og fem-carbon monosaccharid orthophosphat deoxyribose.Afhængigt af hvilken type nitrogenholdig base ligger til grund en specifik DNA-monomer, har det navn.Typer af DNA-monomerer:
- deoxyribose med resterende orthophosphat og nitrogenholdige base adenin;
- thymidin nitrogenholdig base og en deoxyribosedel orthophosphat;
- nitrogenholdige base cytosin, og resten desoksiriboza orthophosphat;
- ortofosfat med deoxyribose og kvælstofholdige guanin rest.
I et brev til forenkle kredsløbet struktur af DNA adenylsyre resten er udpeget som "A", guanin - "G", thymidin - "T", og cytosin - "C".Det er vigtigt, er den genetiske information overført til dobbeltstrengede DNA-molekyler på messenger-RNA.Forskelle hendes bit: her som kulhydratdelen har ikke deoxyribose og ribose, og i stedet thymidylsyre nitrogenholdige base uracil findes i RNA.
struktur og funktion af DNA
DNA er bygget på princippet om biologisk polymer, i hvilken én kæde er skabt på forhånd i et forudbestemt mønster, afhængigt af den genetiske information af stamcellen.Nukleodidy DNA er forbundet med kovalente bindinger.Derefter på grundlag af komplementaritet til nukleotiderne i de enkeltstrengede molekyler forenede med andre nucleotider.Hvis det enkeltstrengede molekyle er repræsenteret ved begyndelsen af adeninnukleotid i den anden (komplementære) kredsløb det vil passe thymin.Guanin supplerer cytosin.Således er dobbeltstrenget DNA-molekyle konstrueres.Det ligger i kernen og lagrer den arvelige information, der er kodet kodoner - tripletter af nukleotider.Funktioner dobbeltstrenget DNA:
- besparelse som følge af forælder celle arvelige information;
- genekspression;
- hindring for at ændre beskaffenheden af mutationen.
værdi proteiner og nukleinsyrer
mente, at funktionen af proteiner og nukleinsyrer fælles, nemlig de er involveret i genekspression.Nukleinsyre selv - er deres opbevaring og protein - er det endelige resultat af at læse information fra et gen.Genet selv er en integreret del af den ene DNA-molekyle pakket i kromosomet, hvor oplysningerne registreres af nukleotiderne i strukturen af et protein.Et gen koder for aminosyresekvensen af kun ét protein.Det vil gennemføre det protein arvelig information.
Klassifikation af RNA
funktioner af nukleinsyrer i cellen er meget forskellige.Og de er mest talrige i tilfælde af RNA.Men denne multifunktionalitet stadig relativ, fordi en type RNA er ansvarlig for en af funktionerne.Samtidig er der følgende typer RNA:
- nukleare RNA-vira og bakterier;
- matrix (information) RNA;
- ribosomalt RNA;
- messenger RNA plasmider (kloroplaster);
- kloroplast ribosomale RNA;
- mitokondrie ribosomale RNA;
- mitokondrie messenger-RNA;
- transfer-RNA.
funktioner af RNA
Denne klassificering omfatter flere typer af RNA, som er opdelt afhængigt af placering.Men i funktionel henseende, bør de deles kun 4 typer: en nuklear, information, ribosomal og transport.Ribosomalt RNA funktion er proteinsyntese baseret på nukleotidsekvensen af mRNA'et.Således aminosyrer "Bakke" til ribosomale RNA "trukket" i messenger-RNA, ved overførsel ribonukleinsyre.Da syntesen finder sted i en organisme, som har et ribosom.Struktur og funktion af nukleinsyrer og give bevarelse af genetisk materiale og skabelse processen af proteinsyntese.
mitokondrie nukleinsyre
Hvis funktioner i cellen udføre nukleinsyrer placeret i kernen eller cytoplasmaet af næsten alle kendte, i mitokondrie og plastid-DNA information er ikke nok.Det fandt også specifikke ribosomale og messenger-RNA.Nukleinsyrer DNA og RNA er til stede her selv de mest autotrofe organismer.
Måske nukleinsyre kommer ind i cellen ved endosymbiontteorien.Denne vej anses af videnskabsfolk som den mest sandsynlige grund af manglen på alternative forklaringer.Processen ses som følger: inde i cellen i en vis periode kom symbiontic avtorofnaya bakterie.Som et resultat, den atomfri celle bor inde i cellen og giver den energi, men efterhånden nedbrydes.
I de indledende faser af evolutionær udvikling, sandsynligvis atomfri symbiotiske bakterier flyttet mutationelle processer i kernen af værtscellen.Dette gjorde det muligt generne, der er ansvarlige for at opretholde information om strukturen af mitokondrielle proteiner, nukleinsyre trænge ind i værtscellen.Men så vidt om, hvilken funktion i cellen, nukleinsyre opererer mitokondrie oprindelsesoplysninger er ikke meget.
sandsynligvis i mitokondrier af det syntetiserede proteiner, hvis struktur ikke er kodet nukleare DNA eller RNA vært.Det er også sandsynligt, at der er behov for mekanismen for sin egen celle proteinsyntese, fordi mange af de proteiner, der syntetiseres i cytoplasmaet, kan ikke komme igennem den dobbelte membran af mitochondrierne.De data organeller producere energi, men fordi i tilfælde af en bestemt kanal eller bærer for det protein, vil det være nok til bevægelse af molekyler mod en koncentrationsgradient.
Plasmid DNA og RNA
plastiderne (kloroplaster) har også sin egen DNA, hvilket formentlig er ansvarlig for gennemførelsen af lignende funktioner som i tilfældet med mitokondrie nukleinsyrer.Der er også og dets ribosomale, matrix, og transfer-RNA.Hvor plastider, at dømme efter antallet af membraner, og ikke med antallet af biokemiske reaktioner, der er mere kompliceret.Det sker, at mange plastider med 4 lag membraner, hvilket kan forklares af forskere på forskellige måder.
En ting står klart: den funktion af nukleinsyrer i cellen er ikke fuldt forstået.Det vides ikke, hvor vigtigt mitokondrieprotein syntetiserende system, og svarer til hendes hloroplasticheskaya.Det er heller ikke klart, hvorfor cellerne brug mitokondriske nukleinsyrer, når proteiner (naturligvis ikke alle) allerede kodet i det nukleare DNA (eller RNA, afhængigt af organismen).Selv om nogle af de faktiske omstændigheder er tvunget til at acceptere, at proteinet syntese system mitokondrier og kloroplaster er ansvarlig for de samme funktioner som DNA'et af kernen og cytoplasma RNA.De bevarer genetisk information, reproducere og sender den til datterceller.
Sammendrag
er vigtigt at forstå, hvad funktionen udføres i cellen nukleinsyre nukleare, plastid og mitokondriel oprindelse.Dette åbner op for mange perspektiver for videnskab, i virkeligheden symbiotisk mekanisme, hvorefter der var mange autotrofe organismer, der kan afspilles i dag.Dette vil give en ny type celler, måske endda menneske.Selvom udsigterne for gennemførelsen af mnogomembrannyh plastid organeller i cellerne for tidligt at sige.
meget mere vigtigt at forstå, at i cellen nukleinsyrer er ansvarlige for praktisk taget alle processer.Dette protein biosyntese og lagring af information om strukturen af cellen.Og endnu vigtigere, at nukleinsyrerne fungere som overførsel af genetisk materiale fra forældre celle til dattercelle.Dette sikrer den videre udvikling af evolutionære processer.
