I denne artikkelen kan du lære den biologiske rollen til DNA. Så denne forkortelsen er kjent for alle fra skolebenken, men ikke alle har en anelse om hva det er. Etter et skolebiologikurs forblir minimal kunnskap om genetikk og arv i minnet, siden barn får dette komplekse emnet bare overfladisk. Men denne kunnskapen (den biologiske rollen til DNA, effekten det har på kroppen) kan være utrolig nyttig.
La oss starte med at nukleinsyrer har en viktig funksjon, nemlig å sikre kontinuiteten i livet. Disse makromolekylene presenteres i to former:
- DNA (DNA);
- RNA (RNA).
De er overførere av den genetiske planen for struktur og funksjon av kroppsceller. La oss snakke om dem mer detaljert.
DNA og RNA
La oss starte med hvilken vitenskapsgren som omhandler et slikt kompleksspørsmål som:
- studerer prinsippene for lagring av arvelig informasjon;
- implementeringen;
- overføring;
- studerer strukturen til biopolymerer;
- funksjonene deres.
Alt dette er studert av molekylærbiologi. Det er i denne grenen av biologiske vitenskaper at svaret på spørsmålet om hvilken biologisk rolle DNA og RNA kan finne.
Disse makromolekylære forbindelsene dannet av nukleotider kalles "nukleinsyrer". Det er her informasjon om kroppen lagres, som bestemmer individets utvikling, vekst og arv.
Oppdagelsen av deoksyribonukleinsyre og ribonukleinsyre skjer i 1868. Da klarte forskere å oppdage dem i kjernene til leukocytter og sædceller fra elg. Etterfølgende studie viste at DNA kan finnes i alle celler av plante- og dyrenatur. DNA-modellen ble presentert i 1953 og Nobelprisen for oppdagelse ble tildelt i 1962.
DNA
La oss starte denne delen med at det er 3 typer makromolekyler tot alt:
- deoksyribonukleinsyre;
- ribonukleinsyre;
- proteiner.
Nå skal vi se nærmere på strukturen, den biologiske rollen til DNA. Så denne biopolymeren overfører data om arvelighet, utviklingstrekk ikke bare til bæreren, men også for alle tidligere generasjoner. DNA-monomeren er et nukleotid. Dermed er DNA hovedkomponenten i kromosomer, som inneholder den genetiske koden.
Hvordan er overføringen av detteinformasjon? Hele poenget ligger i disse makromolekylenes evne til å reprodusere seg selv. Antallet deres er uendelig, noe som kan forklares med deres store størrelse, og som et resultat av et stort antall forskjellige nukleotidsekvenser.
DNA-struktur
For å forstå den biologiske rollen til DNA i en celle, er det nødvendig å bli kjent med strukturen til dette molekylet.
La oss starte med det enkleste, alle nukleotider i deres struktur har tre komponenter:
- nitrogenholdig base;
- pentosesukker;
- fosfatgruppe.
Hvert individuelle nukleotid i DNA-molekylet inneholder én nitrogenholdig base. Det kan være absolutt hvilket som helst av fire mulige:
- A (adenin);
- G (guanin);
- C (cytosin);
- T (tymin).
A og G er puriner, og C, T og U (uracil) er pyramidiner.
Det er flere regler for forholdet mellom nitrogenholdige baser, k alt Chargaffs regler.
- A=T.
- G=C.
- (A + G=T + C) vi kan overføre alle ukjente til venstre side og få: (A + G) / (T + C)=1 (denne formelen er den mest praktiske når du løser problemer i biologi).
- A + C=G + T.
- Verdien av (A + C)/(G + T) er konstant. Hos mennesker er den 0,66, men for eksempel i bakterier er den fra 0,45 til 2,57.
Strukturen til hvert DNA-molekyl ligner en dobbel vridd helix. Merk at polynukleotidkjedene er antiparallelle. Det vil si plasseringen av nukleotidetparene på den ene tråden er i omvendt rekkefølge enn de på den andre. Hver omdreining av denne helixen inneholder så mange som 10 nukleotidpar.
Hvordan er disse kjedene festet sammen? Hvorfor er et molekyl sterkt og brytes ikke ned? Det handler om hydrogenbindingen mellom nitrogenholdige baser (mellom A og T - to, mellom G og C - tre) og hydrofob interaksjon
På slutten av avsnittet vil jeg nevne at DNA er det største organiske molekylet, hvis lengde varierer fra 0,25 til 200 nm.
komplementaritet
La oss se nærmere på parvise obligasjoner. Vi har allerede sagt at par av nitrogenholdige baser ikke dannes på en kaotisk måte, men i en streng sekvens. Så adenin kan bare binde seg til tymin, og guanin kan bare binde seg til cytosin. Dette sekvensielle arrangementet av par i én tråd av et molekyl dikterer deres arrangement i den andre.
Når du replikerer eller dobler for å danne et nytt DNA-molekyl, blir denne regelen, k alt "komplementaritet", nødvendigvis observert. Du kan legge merke til følgende mønster, som ble nevnt i sammendraget av Chargaffs regler - antallet av følgende nukleotider er det samme: A og T, G og C.
replikering
La oss nå snakke om den biologiske rollen til DNA-replikasjon. La oss starte med det faktum at dette molekylet har denne unike evnen til å reprodusere seg selv. Dette begrepet refererer til syntesen av et dattermolekyl.
I 1957 ble tre modeller av denne prosessen foreslått:
- konservativ (det opprinnelige molekylet er bevart og et nytt dannes);
- halvkonservativ(bryte det opprinnelige molekylet i monokjeder og legge til komplementære baser til hver av dem);
- dispergert (molekylært forfall, fragmentreplikasjon og tilfeldig samling).
Replikeringsprosessen har tre trinn:
- initiering (avvikling av DNA-seksjoner ved bruk av helicase-enzymet);
- forlengelse (forlengelse av kjeden ved å legge til nukleotider);
- oppsigelse (når den nødvendige lengden).
Denne komplekse prosessen har en spesiell funksjon, det vil si en biologisk rolle - å sikre nøyaktig overføring av genetisk informasjon.
RNA
Fort alt hva den biologiske rollen til DNA er, foreslår vi nå å gå videre til vurderingen av ribonukleinsyre (det vil si RNA).
La oss starte denne delen med å si at dette molekylet er like viktig som DNA. Vi kan oppdage det i absolutt alle organismer, prokaryote og eukaryote celler. Dette molekylet er til og med observert i noen virus (vi snakker om RNA-holdige virus).
Et særtrekk ved RNA er tilstedeværelsen av en enkelt kjede av molekyler, men som DNA består den av fire nitrogenholdige baser. I dette tilfellet er det:
- adenine (A);
- uracil (U);
- cytosin (C);
- guanine (G).
Alle RNA-er er delt inn i tre grupper:
- matrise, som vanligvis kalles informativ (reduksjon er mulig i to former: mRNA eller mRNA);
- transport (tRNA);
- ribosomal (rRNA).
Functions
Etter å ha behandlet den biologiske rollen til DNA, dets struktur og trekk ved RNA, foreslår vi å gå videre til de spesielle oppdragene (funksjonene) til ribonukleinsyrer.
La oss starte med mRNA eller mRNA, hvis hovedoppgave er å overføre informasjon fra DNA-molekylet til cytoplasmaet i kjernen. Dessuten er mRNA en mal for proteinsyntese. Når det gjelder prosentandelen av denne typen molekyler, er den ganske lav (omtrent 4%).
Og prosentandelen av rRNA i cellen er 80. De er nødvendige, siden de er grunnlaget for ribosomer. Ribosom alt RNA er involvert i proteinsyntese og sammenstilling av polypeptidkjeden.
Adapter som bygger aminosyrer i kjeden - tRNA som overfører aminosyrer til området for proteinsyntese. Prosentandelen i cellen er omtrent 15%.
Biologisk rolle
For å oppsummere: hva er den biologiske rollen til DNA? På tidspunktet for oppdagelsen av dette molekylet kunne ingen åpenbar informasjon gis om denne saken, men selv nå er ikke alt kjent om betydningen av DNA og RNA.
Hvis vi snakker om den generelle biologiske betydningen, så er deres rolle å overføre arvelig informasjon fra generasjon til generasjon, proteinsyntese og koding av proteinstrukturer.
Mange uttrykker følgende versjon: disse molekylene er ikke bare forbundet med det biologiske, men også med det åndelige livet til levende vesener. Hvis du tror metafysikeres mening, så inneholder DNA opplevelsen av tidligere liv og guddommelig energi.
