Hvilke funksjoner i et celle utføre nukleinsyre? Strukturen og funksjonen av nukleinsyrer

Nukleinsyrer spiller en viktig rolle i cellen, noe som sikrer dens funksjon og reproduksjon. Disse egenskapene gjør det mulig å ringe dem den nest viktigste biomolekyler etter protein. Mange forskere selv ta ut DNA og RNA i første omgang, noe som betyr deres viktigste verdi i utviklingen av livet. Likevel, de er til å ta andreplassen etter proteiner, fordi grunnlaget for livet er bare polipetidnaya molekyl.

Nukleinsyrer - dette er et annet nivå av livet er mye mer kompleks og interessant på grunn av det faktum at hver type molekyl har en bestemt jobb for henne. Dette er nødvendig for å forstå mer i detalj.

Konseptet av nukleinsyrene

Alle nukleinsyre (DNA og RNA) er biologiske heterogene polymerer som er forskjellige i antallet kretser. DNA er en dobbeltstrenget polymert molekyl som inneholder genetisk informasjon fra eukaryote organismer. Sirkulært DNA-molekyl kan inneholde genetiske informasjon i noen virus. Dette HIV og adenovirus. Det er også en spesiell type 2 DNA: mitokondriell og plastidet (funnet i kloroplaster).

RNA har også en mye større fisk som er forårsaket av forskjellige nukleinsyre-funksjoner. Det er kjerne RNA, som inneholder den genetiske informasjon i bakterier og de fleste virus, matrisen (eller messenger RNA), ribosomal og transport. Alle av dem er involvert i ett lagring av genetisk informasjon, eller genekspresjon. Imidlertid, som virker i en celle operere nukleinsyre er nødvendig for å forstå i større detalj.

Dobbelt-trådet DNA-molekyl

Denne type DNA - er et perfekt system for lagring av genetisk informasjon. Dobbelt-trådet DNA-molekyl er et enkelt molekyl bestående av heterogene monomerer. Målet er dannelsen av hydrogenbindinger mellom nukleotidene for de andre kjeder. Selv DNA monomer består av en nitrogenholdig base, residuet ortofosfat og et fem-karbon-monosakkarid deoksyribose. Avhengig av hvilken type av nitrogenbase er grunnlaget for en bestemt DNA-monomer, har den sin egen navn. Typer av DNA-monomerer:

• deoksyribose delen med ortofosfat og adenylsyre nitrogenholdig base;
• tymidin nitrogenholdig base og en deoksyribose rest ortofosfat;
• cytosin nitrogenholdig base, og resten desoksiriboza ortofosfat;
• ortofosfat med deoksyribose og nitrogenholdige guanin rest.

Brevet for forenkling av kretskonstruksjonen av DNA- adenylsyre rest er betegnet som "A", guanin - "G", tymidin - "T" og cytosin - "C". Det er viktig at den genetiske informasjon overføres fra den dobbelt-trådet DNA til budbærer-RNA. Forskjeller i hennes lille: her som karbohydratgruppen ikke har deoksyribose og ribose, og i stedet thymidylic nitrogenholdige basen uracil skjer i RNA.

Struktur og funksjon av DNA

DNA er bygget på samme prinsipp som en biologisk polymer, hvor den ene kjede er laget på forhånd i et forutbestemt mønster, avhengig av den genetiske informasjon av foreldrecellen. DNA Nukleodidy er koblet sammen ved hjelp av kovalente bindinger. Deretter, i henhold til prinsippet av komplementaritet til nukleo-tidene i den enkelt-trådede molekyler er sammen med andre nukleotider. Dersom en enkeltkjedet nukleotid-molekylet presentert som begynner med adenin, den andre (komplementære) krets vil den korrespondere til tymin. Guanin er komplementær til cytosin. Således blir dobbelt-trådet DNA-molekyl konstruert. Det er i kjernen og lagrer arvelig informasjon som er kodet kodon - nukleotidtripletter. Funksjonene til dobbelt-trådet DNA:

• besparelse oppnådd fra foreldrecellen arvelig informasjon;
• genekspresjon;
• hinder for å endre innholdet av mutasjonen.

Betydning av proteiner og nukleinsyrer

Det antas at funksjonen av proteiner og nukleinsyrer felles, nemlig at de er involvert i genekspresjon. Nukleinsyre selv - det er deres lagringssted og protein - det er sluttresultatet for lesning av informasjon fra et gen. Genet i seg selv er en integrert del av en DNA-molekyl pakket i kromosomet, i hvilken informasjon blir registrert av nukleotider av strukturen av et bestemt protein. Ett gen som koder for aminosyresekvensen av bare ett protein. At protein vil implementere den arvelige informasjonen.

Klassifiseringen av typer RNA

Funksjoner av nukleinsyrer i cellen er svært mangfoldig. Og de er mest tallrik i tilfelle av RNA. Men dette er multifunksjonalitet fortsatt relativ fordi som en type RNA er ansvarlig for en av funksjonene. I dette tilfellet, følgende typer RNA:

• nukleær RNA-virus og bakterier;
• matrise (informasjon) RNA;
• ribosomalt RNA;
• budbringer RNA-plasmider (kloroplast);
• kloroplast ribosomalt RNA;
• mitokondrie ribosomalt RNA;
• mitokondrielle matriks RNA;
• overførings RNA.

RNA-funksjoner

Denne klassifiseringen gir flere typer RNA som er delt i henhold til plassering. Men i funksjonelle termer, de bør deles inn i 4 typer i alt: i atom, informasjon, ribosomalt og transport. Ribosomale RNA-funksjonen er proteinsyntese basert på nukleotidsekvensen av budbringer RNA. Således aminosyre "skuff" til ribosomalt RNA "tredd" på det messenger-RNA, ved hjelp av overførings ribonukleinsyre. Så syntese inntektene fra en hvilken som helst organisme som har ribosomet. Strukturen og funksjonen av nukleinsyrer og gir bevaring av det genetiske materiale, og gjør det proteinsynteseprosessen.

Mitokondriell nukleinsyre

Hvis det funksjoner i cellen utføre nukleinsyre lokalisert i kjernen eller i cytoplasma av praktisk talt alle kjente, av mitokondriell og plastid DNA informasjonen, er det lite. Det fant også bestemt ribosomalt og messenger RNA. Nukleinsyrene DNA og RNA er tilstede her selv de mest autotrofe organismer.

Kanskje den nukleinsyre inn i cellen ved endosymbiontteorien. Denne ruten anses av forskere som mest sannsynlig på grunn av mangel på alternative forklaringer. Prosessen er regnet som følger: inne i cellen i en viss periode kom symbiontic avtorofnaya bakterie. Som et resultat av dette akaryote lever inni cellene og gi det energi, men gradvis blir dårligere.

I de innledende stadier av utviklingen, beveget sannsynligvis atom-fri symbiotisk bakterie mutasjonelle prosesser i kjernen til vertscellen. Dette tillot de gener som er ansvarlige for å opprettholde informasjon om strukturen av de mitokondrielle proteiner for å trenge inn i nukleinsyren av vertscellen. Det er imidlertid om hvilke funksjoner i cellen utføre nukleinsyrer mitokondriell opprinnelse, er informasjonen ikke mye.

Sannsynligvis dels mitokondrielle syntetiserte proteiner hvis struktur har ikke kodet av nukleær DNA eller RNA vert. Det er også sannsynlig at den riktige mekanisme av proteinsyntesen er bare nødvendig fordi cellen at mange proteiner syntetisert i cytoplasmaet, ikke kan komme gjennom den doble membranen i mitokondriene. Dataorganeller produsere energi, og derfor i tilfelle av en bestemt kanal eller transporterproteinet for sin nok for molekylær bevegelse og mot en konsentrasjonsgradient.

Plasmid DNA og RNA

I plastider (kloroplaster) har også sitt eget DNA, som sannsynligvis er ansvarlig for å implementere lignende funksjoner som i tilfelle av mitokondrielle nukleinsyrer. Det er også og dets ribosom, matriks og overføre RNA. Og plas dømme etter antall membraner, snarere enn med antall biokjemiske reaksjoner, vanskelig å finne. Det hender at mange plas med 4 membransjikt, hvilket forklares av forskere på forskjellige måter.

En ting er klar: funksjon av nukleinsyre i celler studert hittil utilstrekkelig. Det er ikke kjent hvor viktig det mitokondrielle protein syntetisere system og lignende til henne hloroplasticheskaya. Det er heller ikke klart hvorfor cellene trenger mitokondrie-nukleinsyren, hvis proteiner (selvsagt ikke alle) allerede er kodet i den kjerne-DNA (eller RNA, avhengig av organismen). Selv om noen av de fakta blir tvunget til å akseptere at protein syntetisere mitokondrie og kloroplast systemet er ansvarlig for de samme funksjonene som DNA av kjernen og cytoplasma RNA. De bevare genetisk informasjon, reprodusere og overføre det til dattercellene.

sammendrag

Det er viktig å forstå som virker i en celle utføre nukleinsyre atom, plastid og mitokondrielle opprinnelse. Dette åpner opp mange muligheter for vitenskap, fordi det symbiotiske mekanisme, som sier at det var mange autotrofe organismer som kan gjengi i dag. Dette vil gi en ny type celler, kanskje til og med menneske. Selv om utsiktene til gjennomføringen mnogomembrannyh Plastid organeller i cellene for tidlig å si.

Mye viktigere er å forstå at i celle nukleinsyrer ansvarlig for nesten alle prosesser. Dette protein biosyntese, og lagre informasjon om strukturen av celler. Og enda viktigere, nukleinsyren virke overføringsfunksjonen for den arvelige materiale av celler fra foreldre til barn. Dette vil sikre videreutvikling av evolusjonære prosesser.