ARN și ADN

Vremurile în care trăim este marcată schimbare extraordinară, un mare progres atunci când oamenii obține răspunsuri la noi întrebări. Viața se mișcă rapid înainte, și că nu cu mult timp în urmă părea imposibil, începe să fie pus în aplicare. Este posibil ca astăzi pare parcela de science fiction, de asemenea, va dobândi în curând caracteristicile realității.

Una dintre cele mai importante descoperiri în a doua jumătate a secolului al XX-lea a devenit acizi nucleici ARN și ADN-ul care face pe oameni mai aproape de dezlegarea misterelor naturii.

acizi nucleici

Acidul nucleic - sunt compuși organici având proprietăți moleculară mare. Acesta este compus din hidrogen, carbon, azot și fosfor.

Acestea au fost descoperite în 1869 de F. Miescher, care a investigat puroi. Dar atunci descoperirea lui nu a acordat o importanță deosebită. Abia mai târziu, atunci când acești acizi se găsesc în toate celulele animale și vegetale, înțelegerea rolului lor enorm.

Ce este acidul dezoxiribonucleic?

ADN - un acid nucleic care constă din două componente, care sunt conectate prin legături de hidrogen drept complementaritate baze azotate. lanțuri lungi răsucite într-o spirală a unuia rândul său, conține aproape zece nucleotide. Diametrul helix dublu de doi milimetri, distanța dintre nucleotidele - aproximativ o jumătate de nanometri. Lungimea unei molecule ajunge uneori la câțiva centimetri. ADN-ul de lungime nucleu de celule umane de aproape doi metri.

Toate informațiile genetice conținute în structura ADN-ului. Are replicarea ADN-ului, ceea ce înseamnă procesul prin care o singură moleculă produsă de două identice - filiale.

După cum sa menționat deja, circuitul este format din nucleotide cuprinse la rândul lor de baze azotate (adenină, guanină, timină și citozină) și reziduu de acid fosforos. Toate nucleotidele diferite baze azotate. Legarea hidrogenului nu se produce între toate bazele, adenina, de exemplu, se poate conecta doar cu timina sau guanină. Astfel, nucleotide adenină în organism la fel de mult ca și timidilic, iar numărul este egal cu guanină (regulile Chargaff lui) policitidilic. Se pare că secvența o secvență de lanț predetermină celălalt, și un lanț ca oglindă unul de altul. Un astfel de model, în care nucleotidele ale celor două lanțuri, dispuse într-un mod ordonat și conectate selectiv numit principiul complementarității. Pe lângă compușii de hidrogen, dublu helix și interfețe hidrofobe.

Cele două lanțuri au diferite direcții, care este aranjată în direcții opuse. Prin urmare, treh“audio opus-end este pyati'-terminal al unui alt lanț.

molecula de ADN din exterior seamănă cu o scară în spirală, care este coloana vertebrală-zahăr fosfat de balustrade, trepte și - pe bază de azot complementar.

Ce este ARN-ul?

ARN - un acid nucleic cu monomeri numite ribonucleotide.

Prin proprietățile chimice este foarte similar cu ADN-ul, deoarece ambii polimeri sunt nucleotide reprezentând fosfolirovanny N-glicozid radical care este construit pe pentozei (zahăr cinci carbon), un atom de carbon al cincilea grup de fosfat și o bază de azot, la un atom de carbon mai întâi.

Acesta reprezintă un lanț de polinucleotide (cu excepția virusurilor), care este mult mai scurtă decât cea a ADN-ului.

Un monomer de ARN - sunt rămășițe ale următoarelor substanțe:

• bază de azot;
• monozaharid cinci carbon;
• acid fosforos.

RNAs sunt pirimidină (citozină și uracil) și o purină (adenină, guanină) de bază. Riboza este o nucleotidă ARN monozaharida.

Diferențele de ARN și ADN

Acizii nucleici diferă unul de altul prin următoarele proprietăți:

• cantitatea de ea în celulă depinde de fiziologice de stat, de vârstă și de organe bunurilor;
• ADN-ul conține glucide dezoxiriboză și ARN - riboză;
• bază azotată în ADN - timina, în timp ce ARN - uracil;
• clase îndeplinesc funcții diferite, dar sunt sintetizate într-o matrice de ADN;
• ADN-ul este format dintr-un dublu helix și ARN - dintr-un singur lanț;
• pentru regulile ei Chargaff necaracteristice, care acționează în ADN-ul;
• ARN baze mai mici;
• lanț diferă foarte mult în lungime.

Istoria studiului

ARN-ul celular a fost descoperit de un biochimist din Germania, Robert Altman, în studiul de celule de drojdie. La mijlocul secolului al XX-lea a demonstrat rolul ADN-ului în genetica. Numai atunci este descris și tipurile de ARN, funcții, și așa mai departe. 80-90% în greutate, în celula cade pe o p-ARN, formând împreună cu proteina si ribozomului care participa la biosinteza proteinelor.

În anii șaizeci ai secolului trecut, pentru prima dată a sugerat că trebuie să existe un fel care poarta informatia genetica pentru sinteza proteinelor. După această cercetare a constatat că există o astfel de informații acizi ribonucleici reprezentând copii complementare ale genelor. Ele sunt numite RNAs messenger.

În decodarea informațiile înregistrate au implicat transportul așa-numita acid.

Metodele de mai târziu au fost dezvoltate detectarea secvenței nucleotidice și structura ARN-ului este instalat în acidul spațiu. Astfel, sa constatat că unii dintre ei, care a numit ribozime poate scinda în lanț poliribonukleotidnye. Ca rezultat, am început să credem că într-un moment în care viața a început pe planetă, și care acționează ARN fără a ADN-ului si proteine. Astfel, toate transformările efectuate cu participarea ei.

Structura moleculelor de acid ribonucleic

Aproape toate ARN - un singur lant de polinucleotide care sunt, la rândul lor, sunt formate din monoribonukleotidov - purina si baze pirimidinice.

Nucleotidele sunt literele inițiale denota baze:

Acestea sunt conectate între ele legături cu trei și pyatifosfodiefirnymi.

Cele mai multe număr diferit de nucleotide (de la câteva zeci până la zeci de mii) incluse în structura ARN-ului. Ele pot forma o structură secundară, constând în principal din toroane dvutsepochnyh scurte, care au fost formate baze complementare.

Structura moleculei de acid ribnukleinovoy

După cum sa menționat deja, molecula are o singură structură catenară. ARN structura secundară primește și forma ca rezultat al interacțiunii dintre o nucleotidă. Un polimer al cărui monomer este o nucleotidă care constă dintr-un rest de zaharuri de baze de acid fosfor și azot. Extern moleculă ca unul dintre catenele ADN. Nucleotidele adenină și guanină, fac parte din ARN sunt purinic. Citozina și uracil sunt baze pirimidinice.

Procesul de sinteză

Pentru molecula de ARN sintetizat, matricea este o moleculă de ADN. De multe ori, cu toate acestea, procesul invers, atunci când noi molecule de acid dezoxiribonucleic format pe matrice ribonucleic. Acest lucru se întâmplă atunci când replicarea anumitor tipuri de virusuri.

Baza pentru biosinteza poate servi, de asemenea, alte molecule de acid ribonucleic. transcripția care are loc in nucleul celulei, care implică multe enzime, dar cel mai important dintre care este o ARN polimerază.

În funcție de tipul de ARN, funcțiile sale sunt, de asemenea, diferite. Există mai multe tipuri:

• Informații și ARN;
• ARNr ribozomal;
• ARNt de transport;
• minor;
• ribozime;
• virale.

Informații de acid ribonucleic

Astfel de molecule sunt numite matrice. Ei alcătuiesc celula timp de aproximativ două procente din total. În celulele eucariote, ele sunt sintetizate în nucleu pentru matrici ADN, apoi trece în citoplasmă și legarea de ribozomi. Mai mult, ei devin modele pentru sinteza proteinelor: acestea sunt unite prin transfer ARN, care transporta aminoacizi. Astfel, procesul de conversie de informații care se realizează într-o structură unică a proteinei. In unele ARN viral este, de asemenea, un cromozom.

Iacov și Mano sunt deschizători de acest fel. Neavând o structură rigidă, formează un circuit buclă curbată. Nu este de lucru, iar ARN-ul este pliat și laminate într-o minge, și în stare de funcționare are loc.

ARNm poartă informații despre secvența de aminoacizi într-o proteină care este sintetizată. Fiecare aminoacid este codificat într-un anumit loc, cu ajutorul codurilor genetice, care sunt specifice:

• Triplet - patru mononucleotidele posibile pentru a construi o șaizeci și patru codoni (cod genetic);
• neperekreschivaemost - fluxurile de informații într-o singură direcție;
• continuitate - Principiul de funcționare se reduce la faptul că o ARN - o proteină;
• universalitate - aceasta sau acel tip de aminoacizi este codificată în toate organismele vii deopotrivă;
• Degenerare - cei douăzeci de aminoacizi sunt cunoscuți și codon - șaizeci și unu, adică, ele sunt codificate de un număr de coduri genetice.

acid ribonucleic ribozomal

Astfel de molecule constituie marea majoritate a RNAs celulare, și anume optzeci nouăzeci la sută din acompaniat de total. Ele se combină cu proteine ​​și sunt formate ribozomi - această organitelor efectuarea sintezei proteinelor.

Ribozomii constau șaizeci și cinci de procente din p-ARN și treizeci și cinci la suta din proteine. Acest lanț de polinucleotide se îndoaie cu ușurință împreună cu proteina.

Ribozomului este compusă din porțiuni de aminoacizi și peptide. Acestea sunt situate pe suprafețele de contact.

Ribozomii se deplaseze liber în celula pentru a sintetiza proteine ​​în locurile potrivite. Ele nu sunt foarte specifice și pot citi nu numai informații din ARNm, dar, de asemenea, pentru a forma o matrice cu ei.

acid ribonucleic Transport

ARNt cele mai studiate. Ele constituie zece la suta din ARN-ului celular. Aceste tipuri de ARN-ului se leaga de aminoacizi cu o enzimă specială, și sunt livrate la ribozomi. În acest caz, aminoacizii sunt transportate de către moleculele de transport. Cu toate acestea, se întâmplă că codifică aminoacizi codoni diferiți. Apoi, le transferă există mai multe ARN-ului de transfer.

Acesta laminate într-o minge, atunci când activă, funcționarea și are forma unui trifoi.

Se disting următoarele domenii:

• tulpina acceptor care are o secvență de nucleotide ACC;
• porțiune care servește pentru atașarea la ribozom;
• anticodon care codifică aminoacidul, care este atașat la prezenta ARNt.

formă minoră de acid ribonucleic

Recent, specii de ARN au fost completate de o nouă clasă, așa-numitele RNAs mici. Ele sunt susceptibile de a fi un controler universal, care activa sau dezactiva gene in dezvoltarea embrionara, si controleaza, de asemenea, procesele din interiorul celulelor.

Ribozimele, de asemenea, recent a relevat, ele sunt implicate activ, atunci când RNAs fermentat, fiind un catalizator.

tipuri virale de acizi

Virusul poate cuprinde fie acid ribonucleic sau dezoxiribonucleic. Prin urmare, cu moleculele respective sunt numite conține ARN. Când este injectat în celula virusului are loc transcripției inverse - pe baza de acid ribonucleic, ADN nou, care sunt incorporate in celula, asigurând existența și reproducerea virusului. Într-un alt caz, formarea de ARN complementar primit. Virușii proteine ​​funcțiile vitale și reproducerea merge fără a ADN-ului, ci numai pe baza informațiilor conținute în ARN virus.

replică

Pentru a îmbunătăți înțelegerea generală a necesității de a lua în considerare procesul de replicare, în care există două molecule identice de acid nucleic. Deci, incepe diviziunea celulara.

Aceasta implică ADN polimerază, dependentă de ADN-polimerazei ARN și ADN ligază.

Procesul de replicare implică următorii pași:

• despiralization - este un ADN secvențial părinte unwinding excitant întreaga moleculă;
• legături de hidrogen sunt rupte, în care catenele se separe și apare furca replicativ;
• dNTPs ajustare eliberat la lanțul de baze mamă;
• clivaj pirofosfatului de molecule DNTPa și formarea fosfornodiefirnyh relații pe seama energiei;
• respiralizatsiya.

După formarea moleculei subsidiare divizate nucleu, citoplasmă și odihnă. Astfel, cele două celule fiice sunt formate, pe deplin a primit toate informațiile genetice.

În plus, structura primară a proteinelor codificate care sunt sintetizate în celulă. ADN-ul in acest proces are o parte indirect, mai degrabă decât directă, care constă în faptul că aceasta are loc la sinteza ADN implicată în formarea proteinelor, ARN. Acest proces se numește transcriere.

transcriere

Sinteza tuturor moleculelor are loc în timpul transcripției, adică transcriind informații genetice de la un ADN operon specific. Procesul este similar în unele aspecte pentru a reproduce, în timp ce altele diferă în mod semnificativ de la ea.

Asemănările includ următoarele părți:

• începe să uncoiling a ADN-ului;
• ruperea legăturilor de hidrogen dintre circuitele de baze;
• este complementar să se adapteze FNT;
• formarea de legături de hidrogen.

Diferențele față de replicare:

• când o porțiune spliced ​​de transcriere ADN-ului, de transcripție adecvat, în timp ce este supus detorsiunii replicarea întregii molecule;
• atunci când este transcrisă adaptarea NTF conțin riboză și uracil în loc de timină;
• Informația este amortizată doar cu un interval predeterminat;
• după formarea de legături de hidrogen și lanțul molecula este sintetizat rupt, iar lamele în lanț cu ADN-ul.

Pentru funcționarea normală a structurii primare a ARN-ului trebuie să conțină numai exoni dezafectate cu site-uri de ADN.

Am început doar procesul de maturizare a ARN-ului format. Silent secțiuni sunt tăiate, cusute și forma informativă un lanț de polinucleotidă. In plus, fiecare tip are o transformare caracteristică.

MARN-ul are loc aderarea la capătul inițial. Până la sfârșitul porțiunii se alătură poliadenilat.

ARNt bază modificată, formând o specie minoră.

La p-ARN și baze metilați separate.

Protejarea împotriva deteriorării și îmbunătățirea transportului de proteine ​​in citoplasma. ARN în stare matură sunt conectate cu ele.

Înțeles acizi dezoxiribonucleic și ribonucleic

Acizii nucleici sunt de mare importanță în organism. Ele depozitate, transportate la citoplasmă și moștenită de informații celule fiice asupra proteinelor sintetizate în fiecare celulă. Ele sunt prezente în toate organismele vii, stabilitatea acestor acizi este esențială pentru funcționarea normală a celulei, atât și întregul organism. Orice modificare în structura lor ar duce la modificări celulare.