I denne artikel kan du lære den biologiske rolle af DNA. Så denne forkortelse er bekendt for alle fra skolebænken, men ikke alle har en idé om, hvad det er. Efter et skolebiologikursus forbliver minimal viden om genetik og arvelighed i hukommelsen, da børn kun får dette komplekse emne overfladisk. Men denne viden (DNA's biologiske rolle, den effekt det har på kroppen) kan være utrolig nyttig.
Lad os starte med, at nukleinsyrer udfører en vigtig funktion, nemlig at de sikrer kontinuiteten i livet. Disse makromolekyler præsenteres i to former:
- DNA (DNA);
- RNA (RNA).
De er transmittere af den genetiske plan for kropscellers struktur og funktion. Lad os tale om dem mere detaljeret.
DNA og RNA
Lad os starte med, hvilken gren af videnskaben beskæftiger sig med et sådant kompleksspørgsmål som:
- studerer principperne for lagring af arvelig information;
- dens implementering;
- transmission;
- studerer strukturen af biopolymerer;
- deres funktioner.
Alt dette er studeret af molekylærbiologi. Det er i denne gren af biologiske videnskaber, at svaret på spørgsmålet om, hvilken biologisk rolle DNA og RNA har, kan findes.
Disse makromolekylære forbindelser dannet af nukleotider kaldes "nukleinsyrer". Det er her informationer om kroppen lagres, som bestemmer individets udvikling, vækst og arv.
Opdagelsen af deoxyribonukleinsyre og ribonukleinsyre falder på 1868. Så lykkedes det forskerne at opdage dem i kernerne af leukocytter og sædceller fra elg. Efterfølgende undersøgelse viste, at DNA kan findes i alle celler af plante- og dyrenatur. DNA-modellen blev præsenteret i 1953, og Nobelprisen for opdagelse blev tildelt i 1962.
DNA
Lad os starte dette afsnit med, at der er 3 typer makromolekyler i alt:
- deoxyribonukleinsyre;
- ribonukleinsyre;
- proteiner.
Nu vil vi se nærmere på strukturen, den biologiske rolle af DNA. Så denne biopolymer overfører data om arvelighed, udviklingstræk, ikke kun for bæreren, men også for alle tidligere generationer. DNA-monomeren er et nukleotid. DNA er således hovedkomponenten i kromosomerne, som indeholder den genetiske kode.
Hvordan er transmissionen af detteInformation? Hele pointen ligger i disse makromolekylers evne til at reproducere sig selv. Deres antal er uendeligt, hvilket kan forklares med deres store størrelse og som et resultat af et stort antal forskellige nukleotidsekvenser.
DNA-struktur
For at forstå den biologiske rolle af DNA i en celle, er det nødvendigt at blive fortrolig med strukturen af dette molekyle.
Lad os starte med det enkleste, alle nukleotider i deres struktur har tre komponenter:
- nitrogenholdig base;
- pentosesukker;
- fosfatgruppe.
Hvert individuelt nukleotid i DNA-molekylet indeholder én nitrogenholdig base. Det kan være absolut en hvilken som helst af fire mulige:
- A (adenin);
- G (guanin);
- C (cytosin);
- T (thymin).
A og G er puriner, og C, T og U (uracil) er pyramidiner.
Der er flere regler for forholdet mellem nitrogenholdige baser, kaldet Chargaffs regler.
- A=T.
- G=C.
- (A + G=T + C) vi kan overføre alle ukendte til venstre side og få: (A + G) / (T + C)=1 (denne formel er den mest praktiske, når du løser problemer i biologi).
- A + C=G + T.
- Værdien af (A + C)/(G + T) er konstant. Hos mennesker er det 0,66, men for eksempel i bakterier er det fra 0,45 til 2,57.
Strukturen af hvert DNA-molekyle ligner en dobbelt snoet helix. Bemærk, at polynukleotidkæderne er antiparallelle. Det vil sige placeringen af nukleotidetparrene på den ene streng er i omvendt rækkefølge end dem på den anden. Hver drejning af denne helix indeholder så mange som 10 nukleotidpar.
Hvordan er disse kæder fastgjort sammen? Hvorfor er et molekyle stærkt og nedbrydes ikke? Det hele handler om hydrogenbindingen mellem nitrogenholdige baser (mellem A og T - to, mellem G og C - tre) og hydrofob interaktion.
I slutningen af afsnittet vil jeg gerne nævne, at DNA er det største organiske molekyle, hvis længde varierer fra 0,25 til 200 nm.
komplementaritet
Lad os se nærmere på parvise obligationer. Vi har allerede sagt, at par af nitrogenholdige baser ikke dannes på en kaotisk måde, men i en streng rækkefølge. Så adenin kan kun binde til thymin, og guanin kan kun binde til cytosin. Dette sekventielle arrangement af par i den ene streng af et molekyle dikterer deres arrangement i den anden.
Når der replikeres eller fordobles for at danne et nyt DNA-molekyle, overholdes denne regel, kaldet "komplementaritet", nødvendigvis. Du kan bemærke følgende mønster, som blev nævnt i resuméet af Chargaffs regler - antallet af følgende nukleotider er det samme: A og T, G og C.
replikering
Lad os nu tale om den biologiske rolle af DNA-replikation. Lad os starte med det faktum, at dette molekyle har denne unikke evne til at reproducere sig selv. Dette udtryk refererer til syntesen af et dattermolekyle.
I 1957 blev tre modeller af denne proces foreslået:
- konservativ (det oprindelige molekyle bevares, og et nyt dannes);
- semi-konservativ(brydning af det oprindelige molekyle i monokæder og tilføjelse af komplementære baser til hver af dem);
- dispergeret (molekylært henfald, fragmentreplikation og tilfældig samling).
Replikeringsprocessen har tre trin:
- initiering (afvikling af DNA-sektioner ved hjælp af helicase-enzymet);
- forlængelse (forlængelse af kæden ved at tilføje nukleotider);
- opsigelse (når den nødvendige længde).
Denne komplekse proces har en særlig funktion, det vil sige en biologisk rolle - at sikre nøjagtig overførsel af genetisk information.
RNA
Fort alt, hvad DNA's biologiske rolle er, foreslår vi nu at gå videre til overvejelserne om ribonukleinsyre (det vil sige RNA).
Lad os starte dette afsnit med at sige, at dette molekyle er lige så vigtigt som DNA. Vi kan opdage det i absolut enhver organisme, prokaryote og eukaryote celler. Dette molekyle er endda observeret i nogle vira (vi taler om RNA-holdige vira).
Et karakteristisk træk ved RNA er tilstedeværelsen af en enkelt kæde af molekyler, men ligesom DNA består den af fire nitrogenholdige baser. I dette tilfælde er det:
- adenin (A);
- uracil (U);
- cytosin (C);
- guanine (G).
Alle RNA'er er opdelt i tre grupper:
- matrix, som almindeligvis kaldes informativ (reduktion er mulig i to former: mRNA eller mRNA);
- transport (tRNA);
- ribosomal (rRNA).
Funktioner
Efter at have beskæftiget os med den biologiske rolle af DNA, dets struktur og egenskaber af RNA, foreslår vi at gå videre til de særlige missioner (funktioner) af ribonukleinsyrer.
Lad os starte med mRNA eller mRNA, hvis hovedopgave er at overføre information fra DNA-molekylet til cytoplasmaet i kernen. mRNA er også en skabelon til proteinsyntese. Hvad angår procentdelen af denne type molekyler, er den ret lav (ca. 4%).
Og procentdelen af rRNA i cellen er 80. De er nødvendige, da de er grundlaget for ribosomer. Ribosom alt RNA er involveret i proteinsyntese og samling af polypeptidkæden.
Adapter, der opbygger aminosyrer i kæden - tRNA, der overfører aminosyrer til området for proteinsyntese. Procentdelen i cellen er omkring 15%.
Biologisk rolle
For at opsummere: hvad er DNA's biologiske rolle? På tidspunktet for opdagelsen af dette molekyle kunne der ikke gives nogen åbenlyse oplysninger om dette spørgsmål, men selv nu vides ikke alt om betydningen af DNA og RNA.
Hvis vi taler om den generelle biologiske betydning, så er deres rolle at overføre arvelig information fra generation til generation, proteinsyntese og kodning af proteinstrukturer.
Mange udtrykker følgende version: disse molekyler er ikke kun forbundet med det biologiske, men også med det åndelige liv for levende væsener. Hvis du tror på metafysikernes mening, så indeholder DNA oplevelsen af tidligere liv og guddommelig energi.
