Ποιες λειτουργίες σε ένα κύτταρο εκτελεί νουκλεϊκών οξέων; Η δομή και η λειτουργία των νουκλεϊνικών οξέων

Τα νουκλεϊκά οξέα παίζουν σημαντικό ρόλο στο κύτταρο, εξασφαλίζοντας τη λειτουργία και την αναπαραγωγή του. Αυτές οι ιδιότητες καθιστούν δυνατό να καλέσετε το δεύτερο πιο σημαντικό βιομόρια μετά από πρωτεΐνη. Πολλοί ερευνητές ακόμη και να πάρουν το DNA και το RNA στην πρώτη θέση, που σημαίνει κύρια αξία τους για την ανάπτυξη της ζωής. Παρ 'όλα αυτά, θα πρέπει να λάβει τη δεύτερη θέση μετά τις πρωτεΐνες, επειδή το θεμέλιο της ζωής είναι μόνο polipetidnaya μόριο.

Τα νουκλεϊκά οξέα - αυτό είναι ένα διαφορετικό επίπεδο ζωής είναι πολύ πιο περίπλοκη και ενδιαφέρουσα, λόγω του γεγονότος ότι κάθε τύπος μορίου έχει μια συγκεκριμένη δουλειά γι 'αυτήν. Αυτό είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε με μεγαλύτερη λεπτομέρεια.

Η έννοια των νουκλεϊκών οξέων

Όλα νουκλεϊκό οξύ (DNA και RNA) είναι βιολογικά ετερογενή πολυμερή τα οποία διαφέρουν ως προς τον αριθμό των κυκλωμάτων. DNA είναι ένα έλικος πολυμερικό μόριο διπλής οποίο περιέχει γενετικές πληροφορίες των ευκαρυωτικών οργανισμών. Κυκλικό μόριο DNA μπορεί να περιέχει γενετική πληροφορία κάποιων ιών. Αυτό το HIV και αδενοϊό. Υπάρχει επίσης ένας ειδικός τύπος 2 DNA: μιτοχονδριακή και πλαστιδίου (που βρίσκεται στο χλωροπλάστες).

RNA έχει επίσης ένα πολύ μεγαλύτερο είδος που προκαλείται από διαφορετικές λειτουργίες νουκλεϊκού οξέος. Υπάρχουν πυρηνικού RNA, το οποίο περιέχει την γενετική πληροφορία των βακτηρίων και τους περισσότερους ιούς, η μήτρα (ή αγγελιαφόρο RNA), ριβοσωμικό και των μεταφορών. Όλοι τους εμπλέκονται σε κάθε αποθήκευση των γενετικών πληροφοριών, ή την έκφραση του γονιδίου. Ωστόσο, η οποία λειτουργεί σε ένα κύτταρο λειτουργούν νουκλεϊκό οξύ είναι απαραίτητο να γίνει κατανοητό με μεγαλύτερη λεπτομέρεια.

Το δίκλωνο μόριο DNA

Αυτός ο τύπος του DNA - είναι ένα τέλειο σύστημα αποθήκευσης των γενετικών πληροφοριών. Το δίκλωνο μόριο DNA είναι ένα μοναδικό μόριο που αποτελείται από ετερογενή μονομερών. Ο στόχος τους είναι ο σχηματισμός δεσμών υδρογόνου μεταξύ των νουκλεοτιδίων των άλλων αλυσίδων. Αυτο DNA μονομερές αποτελείται από μια αζωτούχο βάση, το ορθοφωσφορικό υπόλειμμα και ένα δεοξυριβόζη μονοσακχαρίτη πέντε-άνθρακα. Ανάλογα με τον τύπο της βάσης του αζώτου είναι η βάση ενός συγκεκριμένου μονομερούς DNA, έχει το δικό του όνομα. Τύπους μονομερών DNA:

• δεοξυριβόζης χαρακτηριστική ομάδα με τη ορθοφωσφορικό και αδενυλικό αζωτούχο βάση?
• θυμιδίνης αζωτούχο βάση και μια δεοξυριβόζη ορθοφωσφορικό χαρακτηριστική ομάδα?
• κυτοσίνη αζωτούχο βάση και το ορθοφωσφορικό υπόλειμμα desoksiriboza?
• ορθοφωσφορικό με δεοξυριβόζη και υπόλειμμα αζωτούχα γουανίνης.

Η επιστολή για απλοποίηση του κυκλώματος δομής του DNA αδενυλικό κατάλοιπο που σημειώνεται ως «Α», γουανίνη - «G», θυμιδίνη - «Τ» και κυτοσίνη - «C». Είναι σημαντικό ότι η γενετική πληροφορία μεταφέρεται από το δίκλωνο DNA σε αγγελιαφόρο RNA. Διαφορές σε λίγο της: εδώ ως η μερίδα υδατάνθρακα δεν έχει δεοξυριβόζη και ριβόζη, και αντ 'αυτού θυμιδυλικού αζωτούχο βάση ουρακίλη συμβαίνει σε RNA.

Δομή και λειτουργία του DNA

DNA είναι χτισμένο στην αρχή ενός βιολογικού πολυμερούς, στο οποίο μία αλυσίδα δημιουργείται εκ των προτέρων σε ένα προκαθορισμένο σχέδιο ανάλογα με τη γενετική πληροφορία της μητρικής κυττάρου. DNA Nukleodidy συνδέονται με ομοιοπολικούς δεσμούς. Στη συνέχεια, σύμφωνα με την αρχή της συμπληρωματικότητας με τα νουκλεοτίδια που των μονόκλωνα μόρια ενώνονται με άλλα νουκλεοτίδια. Αν ένα μονόκλωνο μόριο νουκλεοτιδίου παρουσιάζεται αρχίζοντας με αδενίνη, η δεύτερη (συμπληρωματική) κύκλωμα αυτό θα αντιστοιχεί σε θυμίνη. Η γουανίνη είναι συμπληρωματική με κυτοσίνη. Έτσι, δίκλωνο μόριο DNA κατασκευάζεται. Είναι στον πυρήνα και αποθηκεύει κληρονομικές πληροφορίες που κωδικοποιείται κωδικόνια - τριπλέτες νουκλεοτιδίων. Οι λειτουργίες του δίκλωνου DNA:

• η αποταμίευση που λαμβάνεται από το μητρικό κύτταρο κληρονομικών πληροφοριών?
• γονιδιακής έκφρασης?
• εμπόδιο για να αλλάξει η φύση της μετάλλαξης.

Σημασία των πρωτεϊνών και νουκλεϊνικών οξέων

Πιστεύεται ότι η λειτουργία των πρωτεϊνών και νουκλεϊνικών οξέων συνήθεις, δηλαδή, εμπλέκονται στην έκφραση του γονιδίου. ίδιο νουκλεϊκό οξύ - είναι θέση αποθήκευσής τους και η πρωτεΐνη - αυτό είναι το τελικό αποτέλεσμα της ανάγνωσης πληροφοριών από ένα γονίδιο. ίδιο γονίδιο είναι ένα αναπόσπαστο τμήμα ενός μορίου DNA συσκευάζεται στο χρωμόσωμα, στην οποία οι πληροφορίες καταγράφονται από νουκλεοτίδια της δομής μιας συγκεκριμένης πρωτεΐνης. Ένα γονίδιο κωδικοποιεί την αλληλουχία αμινοξέων της μόνο μία πρωτεΐνη. Αυτή η πρωτεΐνη θα εφαρμόσει την κληρονομική πληροφορίες.

Η ταξινόμηση των τύπων RNA

Λειτουργίες των νουκλεϊνικών οξέων στο κύτταρο είναι πολύ διαφορετικές. Και είναι πιο πολυάριθμες στην περίπτωση του RNA. Ωστόσο, αυτή η πολυλειτουργικότητα εξακολουθεί να είναι σχετική επειδή ως ένας τύπος RNA είναι υπεύθυνη για μία από τις λειτουργίες. Στην περίπτωση αυτή, τα ακόλουθα είδη RNA:

• πυρηνικά RNA ιοί και τα βακτήρια?
• μήτρα (πληροφορίες) RNA?
• ριβοσωμικό RNA?
• πλασμίδια αγγελιοφόρο RNA (το χλωροπλάστη)?
• χλωροπλάστη ριβοσωμικό RNA?
• μιτοχονδριακή ριβοσωμικό RNA?
• μιτοχονδριακό RNA μήτρα?
• RNA μεταφοράς.

λειτουργίες RNA

Η ταξινόμηση αυτή παρέχει διάφορους τύπους RNA που χωρίζονται ανάλογα με την τοποθεσία. Ωστόσο, από λειτουργική άποψη, θα πρέπει να χωριστεί σε 4 τύπους σε όλα: στην πυρηνική, πληροφορίες, ριβοσώματος και των μεταφορών. Ριβοσωμικό λειτουργία RNA είναι πρωτεϊνικής σύνθεσης με βάση την νουκλεοτιδική αλληλουχία του αγγελιαφόρου RNA. Έτσι αμινοξύ «Δίσκος» στο ριβοσωμικό RNA «αρμαθιές» στο αγγελιαφόρο RNA, μέσω της μεταφοράς ριβονουκλεϊκού οξέος. Έτσι synthesis εισπράξεις από οποιονδήποτε οργανισμό που έχει την ριβόσωμα. Η δομή και η λειτουργία των νουκλεϊνικών οξέων και να παρέχουν διατήρηση του γενετικού υλικού, και καθιστώντας τη διαδικασία της πρωτεϊνικής σύνθεσης.

Μιτοχονδριακή νουκλεϊκού οξέος

Αν αυτό λειτουργεί στο κύτταρο εκτελέσει νουκλεϊκού οξέος που βρίσκεται στον πυρήνα ή κυτταρόπλασμα σχεδόν όλων των γνωστών, των μιτοχονδριακών και πλαστίδιου DNA πληροφοριών, υπάρχει μικρή. Διαπίστωσε, επίσης, συγκεκριμένες ριβοσώματος και αγγελιαφόρο RNA. Τα νουκλεϊκά οξέα DNA και RNA είναι παρόντες εδώ ακόμη και οι πιο αυτότροφη οργανισμούς.

Ίσως το νουκλεϊκό οξύ εισέρχεται στο κύτταρο με symbiogenesis. Η διαδρομή αυτή θεωρείται από τους επιστήμονες ως η πιο πιθανή, λόγω της έλλειψης εναλλακτικών εξηγήσεων. Η διαδικασία αυτή θεωρείται ως εξής: στο εσωτερικό του κυττάρου για ένα ορισμένο χρονικό άσχημη symbiontic βακτήριο avtorofnaya. Ως εκ τούτου, αυτή η akaryote ζει μέσα στα κύτταρα και να του παρέχει την ενέργεια, αλλά σταδιακά υποβαθμίζεται.

Στα αρχικά στάδια της εξέλιξης, κατά πάσα πιθανότητα χωρίς πυρηνικά συμβιωτική βακτήριο μεταφέρθηκε μεταλλάξεων διεργασίες στο πυρήνα του κυττάρου-ξενιστή. Αυτό επέτρεψε τα γονίδια που είναι υπεύθυνα για τη διατήρηση των πληροφοριών σχετικά με τη δομή των μιτοχονδριακών πρωτεϊνών να διεισδύσει στο νουκλεϊκό οξύ του κυττάρου-ξενιστή. Ωστόσο, αυτό είναι για το τι λειτουργίες του κυττάρου εκτελούν τα νουκλεϊκά οξέα των μιτοχονδριακών καταγωγής, οι πληροφορίες δεν είναι πολλά.

Πιθανώς εν μέρει μιτοχονδριακή συντεθούν πρωτεΐνες των οποίων η δομή δεν έχει ακόμη κωδικοποιείται από πυρηνικό DNA ή RNA ξενιστή. Είναι επίσης πιθανό ότι η ορθή μηχανισμός της σύνθεσης πρωτεΐνης είναι απαραίτητη μόνο επειδή το κελί που πολλές πρωτεΐνες συντίθενται στο κυτταρόπλασμα, δεν μπορεί να περάσει την διπλή μεμβράνη των μιτοχονδρίων. Τα οργανίδια δεδομένα παραγωγή ενέργειας, και ως εκ τούτου στην περίπτωση ενός συγκεκριμένου καναλιού ή πρωτεΐνη μεταφορέα για αρκετό για μοριακή κίνηση και ενάντια σε ένα λόγο συγκέντρωσης.

Το πλασμίδιο DNA και RNA

Σε πλαστίδια (χλωροπλάστες) έχει επίσης το δικό του DNA του, η οποία κατά πάσα πιθανότητα είναι υπεύθυνη για την εφαρμογή παρόμοιες λειτουργίες όπως στην περίπτωση των μιτοχονδριακών νουκλεϊκών οξέων. Υπάρχει επίσης και ριβοσωμικό, μήτρας και μεταφορά του RNA. Και πλαστίδια, αν κρίνουμε από τον αριθμό των μεμβρανών, και όχι από τον αριθμό των βιοχημικών αντιδράσεων, είναι δύσκολο να βρεθεί. Συμβαίνει ότι πολλοί πλαστίδια με στρώμα 4 μεμβράνης, η οποία εξηγείται από μελετητές με διαφορετικούς τρόπους.

Ένα πράγμα είναι σαφές: η λειτουργία του νουκλεϊκού οξέος σε κύτταρα που μελετήθηκαν μέχρι σήμερα ανεπαρκώς. Δεν είναι γνωστό πόσο σημαντικό είναι το μιτοχονδριακό σύστημα πρωτεΐνη σύνθεσης και είναι παρόμοια με hloroplasticheskaya της. Επίσης, δεν είναι σαφές γιατί τα κύτταρα χρειάζονται μιτοχονδριακή νουκλεϊκού οξέος, αν οι πρωτεΐνες (προφανώς όχι όλοι) είναι ήδη κωδικοποιημένα στο πυρηνικό DNA (ή RNA, ανάλογα με τον οργανισμό). Αν και μερικά από τα γεγονότα αναγκάζονται να δεχτούμε ότι η πρωτεΐνη σύνθεσης μιτοχονδριακής και χλωροπλάστη σύστημα είναι υπεύθυνο για τις ίδιες λειτουργίες με το DNA του πυρήνα και του κυτταροπλάσματος RNA. Θα διατήρηση της γενετικής πληροφορίας, αναπαράγουν και να τη διαβιβάσει στα θυγατρικά κύτταρα.

περίληψη

Είναι σημαντικό να γίνει κατανοητό ποιες λειτουργίες σε ένα κύτταρο εκτελέσει πυρηνικό νουκλεϊκού οξέος, πλαστιδίου και μιτοχονδριακής προέλευσης. Αυτό ανοίγει πολλές προοπτικές για την επιστήμη, γιατί η συμβιωτική μηχανισμός, σύμφωνα με την οποία υπήρχαν πολλές αυτότροφοι οργανισμοί που μπορούν να αναπαραχθούν σήμερα. Αυτό θα αποτελέσει ένα νέο τύπο κυττάρων, ίσως ακόμη και την ανθρώπινη. Αν και οι προοπτικές εφαρμογής mnogomembrannyh οργανίδια πλαστιδιακά στα κύτταρα πολύ νωρίς για να πούμε.

Πολύ πιο σημαντικό είναι να καταλάβουμε ότι τα νουκλεϊκά οξέα κυττάρων που ευθύνονται για σχεδόν όλες τις διαδικασίες. Αυτό βιοσύνθεση πρωτεΐνης, και να αποθηκεύσετε πληροφορίες για τη δομή των κυττάρων. Και το πιο σημαντικό, το νουκλεϊκό οξύ λειτουργήσει το συνάρτηση μεταφοράς του κληρονομικού υλικού των κυττάρων από το μητρικό στο παιδί. Αυτό θα εξασφαλίσει την περαιτέρω ανάπτυξη των εξελικτικών διαδικασιών.