U ovom članku možete naučiti biološku ulogu DNK. Dakle, ova je kratica svima poznata iz školske klupe, ali nemaju svi pojma što je to. Nakon školskog tečaja biologije u sjećanju ostaje minimalno znanje o genetici i naslijeđu, budući da se ovoj složenoj temi djeci daje tek površno. Ali ovo znanje (biološka uloga DNK, učinak koji ima na tijelo) može biti nevjerojatno korisno.
Počnimo s činjenicom da nukleinske kiseline obavljaju važnu funkciju, naime osiguravaju kontinuitet života. Ove makromolekule su predstavljene u dva oblika:
- DNA (DNA);
- RNA (RNA).
Oni su prenositelji genetskog plana za strukturu i funkcioniranje tjelesnih stanica. Razgovarajmo o njima detaljnije.
DNK i RNA
Počnimo s time koja se grana znanosti bavi takvim kompleksompitanja poput:
- proučavanje principa pohranjivanja nasljednih informacija;
- njegova implementacija;
- prijenos;
- proučavanje strukture biopolimera;
- njihove funkcije.
Sve ovo proučava molekularna biologija. Upravo u ovoj grani bioloških znanosti može se pronaći odgovor na pitanje kakva je biološka uloga DNK i RNA.
Ovi makromolekularni spojevi formirani od nukleotida nazivaju se "nukleinske kiseline". Ovdje se pohranjuju podaci o tijelu, koji određuju razvoj pojedinca, rast i nasljedstvo.
Otkriće deoksiribonukleinske i ribonukleinske kiseline pada 1868. Tada su ih znanstvenici uspjeli otkriti u jezgrama leukocita i spermatozoida losova. Naknadna studija pokazala je da se DNK može naći u svim stanicama biljne i životinjske prirode. Model DNK predstavljen je 1953., a Nobelova nagrada za otkriće dodijeljena je 1962.
DNA
Započnimo ovaj odjeljak činjenicom da postoje ukupno 3 vrste makromolekula:
- deoksiribonukleinska kiselina;
- ribonukleinska kiselina;
- proteini.
Sada ćemo pobliže pogledati strukturu, biološku ulogu DNK. Dakle, ovaj biopolimer prenosi podatke o naslijeđu, razvojnim značajkama ne samo nositelja, već i svih prethodnih generacija. DNA monomer je nukleotid. Dakle, DNK je glavna komponenta kromosoma, koja sadrži genetski kod.
Kako je prijenos ovogainformacija? Cijela poanta leži u sposobnosti tih makromolekula da se same reproduciraju. Njihov broj je beskonačan, što se može objasniti njihovom velikom veličinom, a kao rezultatom, ogromnim brojem različitih nukleotidnih sekvenci.
struktura DNK
Da bismo razumjeli biološku ulogu DNK u stanici, potrebno je upoznati se sa strukturom ove molekule.
Počnimo s najjednostavnijim, svi nukleotidi u svojoj strukturi imaju tri komponente:
- dušična baza;
- pentozni šećer;
- fosfatna grupa.
Svaki pojedinačni nukleotid u molekuli DNA sadrži jednu dušičnu bazu. Može biti apsolutno bilo koja od četiri moguća:
- A (adenin);
- G (gvanin);
- C (citozin);
- T (timin).
A i G su purini, a C, T i U (uracil) su piramidini.
Postoji nekoliko pravila za omjer dušičnih baza, nazvana Chargaffova pravila.
- A=T.
- G=C.
- (A + G=T + C) možemo prenijeti sve nepoznanice na lijevu stranu i dobiti: (A + G) / (T + C)=1 (ova formula je najpogodnija za rješavanje problema u biologija).
- A + C=G + T.
- Vrijednost (A + C)/(G + T) je konstantna. Kod ljudi je 0,66, ali, na primjer, kod bakterija je od 0,45 do 2,57.
Struktura svake molekule DNK podsjeća na dvostruko uvrnutu spiralu. Imajte na umu da su polinukleotidni lanci antiparalelni. To jest, mjesto nukleotidaparovi na jednoj niti su obrnutim redoslijedom od onih na drugoj. Svaki zavoj ove spirale sadrži čak 10 parova nukleotida.
Kako su ovi lanci pričvršćeni zajedno? Zašto je molekula jaka i ne raspada se? Sve se radi o vodikovoj vezi između dušičnih baza (između A i T - dva, između G i C - tri) i hidrofobnoj interakciji.
Na kraju odjeljka želio bih napomenuti da je DNK najveća organska molekula, čija duljina varira od 0,25 do 200 nm.
komplementarnost
Pogledajmo pobliže parne obveznice. Već smo rekli da se parovi dušičnih baza ne formiraju na kaotičan način, već u strogom slijedu. Dakle, adenin se može vezati samo na timin, a gvanin samo na citozin. Ovaj uzastopni raspored parova u jednom lancu molekule diktira njihov raspored u drugom.
Kada se replicira ili udvostručuje kako bi se formirala nova molekula DNK, ovo pravilo, nazvano "komplementarnost", nužno se poštuje. Možete primijetiti sljedeći obrazac, koji je spomenut u sažetku Chargaffovih pravila - broj sljedećih nukleotida je isti: A i T, G i C.
Replikacija
Sada razgovarajmo o biološkoj ulozi replikacije DNK. Počnimo s činjenicom da ova molekula ima jedinstvenu sposobnost reprodukcije. Ovaj izraz se odnosi na sintezu kćerke molekule.
Godine 1957. predložena su tri modela ovog procesa:
- konzervativan (originalna molekula je očuvana i formira se nova);
- polukonzervativan(razbijanje izvorne molekule u monolančeve i dodavanje komplementarnih baza svakom od njih);
- raspršeno (molekularni raspad, replikacija fragmenata i nasumično prikupljanje).
Proces replikacije ima tri koraka:
- inicijacija (odmotavanje dijelova DNK pomoću enzima helikaze);
- elongacija (produženje lanca dodavanjem nukleotida);
- prekid (doseganje potrebne duljine).
Ovaj složeni proces ima posebnu funkciju, odnosno biološku ulogu - osigurati točan prijenos genetskih informacija.
RNA
Kada smo rekli koja je biološka uloga DNK, sada predlažemo da prijeđemo na razmatranje ribonukleinske kiseline (odnosno RNA).
Započnimo ovaj odjeljak govoreći da je ova molekula jednako važna kao i DNK. Možemo ga otkriti u apsolutno svakom organizmu, prokariotskim i eukariotskim stanicama. Ova molekula je čak uočena u nekim virusima (govorimo o virusima koji sadrže RNA).
Posebnost RNA je prisutnost jednog lanca molekula, ali se, kao i DNK, sastoji od četiri dušične baze. U ovom slučaju to je:
- adenin (A);
- uracil (U);
- citozin (C);
- guanin (G).
Sve RNA podijeljene su u tri grupe:
- matrica, koja se obično naziva informativna (redukcija je moguća u dva oblika: mRNA ili mRNA);
- transport (tRNA);
- ribosomalna (rRNA).
Funkcije
Nakon što smo se pozabavili biološkom ulogom DNK, njenom strukturom i značajkama RNA, predlažemo da prijeđemo na posebne misije (funkcije) ribonukleinskih kiselina.
Počnimo s mRNA ili mRNA, čiji je glavni zadatak prijenos informacija iz molekule DNK u citoplazmu jezgre. Također, mRNA je predložak za sintezu proteina. Što se tiče postotka ove vrste molekula, on je prilično nizak (oko 4%).
A postotak rRNA u stanici je 80. Oni su neophodni, jer su osnova ribosoma. Ribosomalna RNA je uključena u sintezu proteina i sastavljanje polipeptidnog lanca.
Adapter koji gradi aminokiseline lanca - tRNA koja prenosi aminokiseline u područje sinteze proteina. Postotak u ćeliji je oko 15%.
Biološka uloga
Da rezimiramo: koja je biološka uloga DNK? U vrijeme otkrića ove molekule nisu se mogle dati očigledne informacije o ovom pitanju, ali ni sada se ne zna sve o značaju DNK i RNA.
Ako govorimo o općem biološkom značaju, onda je njihova uloga prijenos nasljednih informacija s generacije na generaciju, sinteza proteina i kodiranje proteinskih struktura.
Mnogi izražavaju sljedeću verziju: ove molekule nisu povezane samo s biološkim, već i s duhovnim životom živih bića. Ako vjerujete u mišljenje metafizičara, onda DNK sadrži iskustvo prošlih života i božansku energiju.
