هيكل ووظيفة الحمض النووي و رنا (الجدول)

ومن المعروف أن جميع أشكال المادة الحية،بدءا من الفيروسات إلى الحيوانات عالية التنظيم (بما في ذلك البشر)، لديها جهاز وراثي فريد من نوعه. ويمثلها جزيئات من نوعين من الأحماض النووية: ديوكسيريبونوكليك و ريبونوكليك. في هذه المواد العضوية، يتم ترميز المعلومات التي تنتقل من الوالد إلى النسل أثناء الاستنساخ. في هذه الورقة سوف ندرس كل من بنية ووظائف الحمض النووي و الحمض النووي الريبي في الخلية، وننظر أيضا في الآليات الكامنة وراء عمليات نقل الخصائص الوراثية للمادة الحية.

كما اتضح، خصائص الأحماض النووية، على الرغم منولها بعض السمات المشتركة، ومع ذلك، في العديد من النواحي تختلف فيما بينها. لذلك، قارنا وظائف الحمض النووي و الحمض النووي الريبي، التي تقوم بها هذه البوليمرات الحيوية في خلايا مجموعات مختلفة من الكائنات الحية. وسيساعد الجدول المعروض في الورقة على فهم ما هو الفرق الأساسي بينهما.

الأحماض النووية - البوليمرات الحيوية المعقدة

الاكتشافات في مجال البيولوجيا الجزيئية،التي وقعت في أوائل القرن العشرين، على وجه الخصوص، فك التشفير لهيكل حمض ديوكسيريبونوكليك، بمثابة قوة دفع لتطوير علم الخلايا الحديثة، وعلم الوراثة، والتكنولوجيا الحيوية والهندسة الوراثية. من وجهة نظر الكيمياء العضوية، الحمض النووي و رنا هي مواد جزيئية عالية تتكون من وحدات تكرار مرارا - مونومرات، وتسمى أيضا النيوكليوتيدات. ومن المعروف أنها متصلة ببعضها البعض، وتشكل سلاسل قادرة على التنظيم الذاتي المكاني.

هذه الجزيئات من الحمض النووي غالبا ما ترتبطوالبروتينات الخاصة، والتي لها خصائص خاصة وتسمى هيستونيس. وتشكل المجمعات النوكليوبروتينية هياكل خاصة - نوكليوسوميس، والتي بدورها تشكل جزءا من الكروموسومات. ويمكن العثور على الأحماض النووية في كل من النواة وفي سيتوبلازم الخلية، كونها موجودة في بعض عضياتها، على سبيل المثال، الميتوكوندريا أو الكلوروبلاست.

الهيكل المكاني لموضوع الوراثة

لفهم وظائف الحمض النووي و الحمض النووي الريبي، تحتاج إلى التفاصيللفهم خصوصيات هيكلها. فضلا عن البروتينات والأحماض النووية، ومستويات عدة من تنظيم الجزيئات هي الأصيل. ويمثل الهيكل الأساسي سلاسل بولينوكليوتيد، والتكوينات الثانوية والثالثية العقد الذاتي بسبب نوع السندات التساهمية الناشئة. دور خاص في الحفاظ على الشكل المكاني للجزيئات ينتمي إلى روابط الهيدروجين، وكذلك فان دير فالز قوى التفاعل. ونتيجة لذلك، يتم تشكيل هيكل الحمض النووي المدمجة، ودعا فائقة الحلزون.

أحادية من الأحماض النووية

هيكل ووظيفة الحمض النووي، رنا، والبروتينات وغيرهاالبوليمرات العضوية تعتمد على حد سواء على تكوين نوعي وكمي من الجزيئات الخاصة بهم. كلا النوعين من الأحماض النووية تتكون من عناصر هيكلية تسمى النيوكليوتيدات. وكما هو معروف من دورة الكيمياء، فإن هيكل المادة يؤثر بالضرورة على وظيفتها. الحمض النووي و الحمض النووي الريبي ليست استثناء. وتبين أن على تكوين النوكليوتيدات يعتمد على شكل حمض نفسها ودورها في الخلية. ويتكون كل مونومر من ثلاثة أجزاء: قاعدة نيتروجينية، والكربوهيدرات ومخلفات صحيح حامض الفوسفوريك. هناك أربعة أنواع من القواعد النيتروجينية من DNA: الأدينين، جوانين، ثايمين والسيتوزين. في جزيئات الحمض النووي الريبي، وسوف يكون، على التوالي، أدينين، غوانين، السيتوزين و يوراسيل. ويمثل الكربوهيدرات أنواع مختلفة من البنتوز. في حمض الريبوكوز هو الريبوز، وفي الحمض النووي - شكله ديوكسيجيناتد، ودعا ديوكسيريبوز.

ملامح حمض ديوكسيريبونوكليك

أولا، سوف ننظر في هيكل ووظائف الحمض النووي. وسوف يدرسنا في القسم التالي الحمض النووي الريبي، الذي يحتوي على تكوين مكاني أبسط. وهكذا، يتم عقد اثنين من خيوط بولينوكليوتيد معا عن طريق تكرار تكرار الروابط الهيدروجين شكلت بين القواعد النيتروجينية. في الزوج "أدينين - ثيمين" هناك نوعان، وفي الزوج "غوانين - السيتوزين" - ثلاث روابط الهيدروجين.

الامتثال المحافظ من البيورين وتم اكتشاف قواعد البيريميدين من قبل E. تشارج وكان يسمى مبدأ التكامل. في سلسلة واحدة، ترتبط النوكليوتيدات معا بواسطة السندات فوسفهوديستر شكلت بين البنتوز وبقايا حمض الفوسفوريك من سلسلة من النيوكليوتيدات الموجودة. يتم الحفاظ على شكل دوامة من كلا السلاسل من قبل الروابط الهيدروجين الناشئة بين ذرات الهيدروجين والأكسجين في النيوكليوتيدات. أعلى - هيكل ثالث (سوبيركويلد) - هو سمة للحمض النووي النووي للخلايا حقيقية النواة. في هذا النموذج، هو موجود في لونين. ومع ذلك، والبكتيريا والفيروسات التي تحتوي على الحمض النووي لديها حمض ديوكسيريبونوكليك، لا يرتبط مع البروتينات. ويمثلها شكل حلقي ويسمى البلازميد.

نفس النوع من الحمض النووي لديه الميتوكوندريا والكلوروبلاست- عضيات الخلايا النباتية والحيوانية. بعد ذلك، سوف نعرف ما هو الفرق بين وظائف الحمض النووي و الحمض النووي الريبي. الجدول أدناه سوف تظهر لنا هذه الاختلافات في هيكل وخصائص الأحماض النووية.

حمض الريبونيوكليك

يتكون جزيء الحمض النووي الريبي من بولينوكليوتيد واحدالمواضيع (هياكل مزدوجة حبلا من بعض الفيروسات هي استثناء)، والتي يمكن العثور عليها في كل من النواة وفي السيتوبلازم الخلية. هناك عدة أنواع من الأحماض الريبونوكليك، والتي تختلف في الهيكل والخصائص. وهكذا، فإن الحمض النووي الريبي المعلومات لديها أكبر الوزن الجزيئي. يتم تصنيعه في نواة الخلية على أحد الجينات. مهمة مرنا هو نقل المعلومات حول تكوين البروتين من النواة إلى السيتوبلازم. نموذج النقل للحمض النووي يعلق مونومرات من البروتينات - الأحماض الأمينية - وتسليمها إلى موقع الحيوي.

وأخيرا، يتم تشكيل الحمض النووي الريبي الريباسي في نواة ووتشارك في تخليق البروتين. كما ترون، وظائف الحمض النووي و الحمض النووي الريبي في الأيض الخلوي هي متنوعة ومهمة جدا. وسوف تعتمد، أولا وقبل كل شيء، على الخلايا التي الكائنات الحية هي جزيئات جوهر الوراثة. وهكذا، في الفيروسات، يمكن للحمض الريبيوكليكي أن يكون بمثابة الناقل للمعلومات الوراثية، في حين أن هذه الخلايا في خلايا الكائنات حقيقية النواة حقيقية لديها حمض ديوكسيريبونوكليك فقط.

وظائف الحمض النووي و الحمض النووي الريبي في الجسم

من خلال قيمته، والأحماض النووية، جنبا إلى جنب معوالبروتينات، هي أهم المركبات العضوية. أنها تحافظ على ونقل الخصائص وخصائص وراثية من الوالدين إلى الأبناء. دعونا تحديد الفرق بين وظائف الحمض النووي و الحمض النووي الريبي. سيعرض الجدول أدناه هذه الاختلافات بمزيد من التفصيل.

ما هي خصائص جوهر وراثة الفيروسات؟

الأحماض النووية من الفيروسات يمكن أن يكون من الشكلاللوالب أحادية أو مزدوجة تقطعت بهم السبل أو حلقات. وفقا لتصنيف D. بالتيمور، وهذه الكائنات من العالم الصغير تحتوي على جزيئات الحمض النووي تتكون من واحد أو اثنين من السلاسل. وتشمل المجموعة الأولى مسببات الأمراض الهربس والفيروسات الغدية، وتشمل المجموعة الثانية، على سبيل المثال، الفيروسات البارفوڤيروسية.

وظائف الحمض النووي وفيروسات الحمض النووي الريبي هياختراق المعلومات الوراثية الخاصة بها في الخلية، وتنفيذ ردود الفعل تكرار من جزيئات الحمض النووي الفيروسي وتجميع جزيئات البروتين في الريبوسومات من الخلية المضيفة. ونتيجة لذلك، فإن عملية الأيض الخلوية بأكملها تخضع تماما للطفيليات، التي تتضاعف بسرعة، تؤدي الخلية حتى الموت.

الفيروسات التي تحتوي على الحمض النووي الريبي

في علم الفيروسات، وتقسيم هذه الكائنات الحيةعلى عدة مجموعات. وهكذا، فإن الأول يتضمن الأنواع تسمى واحد تقطعت بهم السبل (+) رنا. أنها الحمض النووي يؤدي نفس وظائف رنا المعلومات من الخلايا حقيقية النواة. وتشمل المجموعة الأخرى رنا واحد (-) رنا. أولا، مع جزيئاتها، يحدث النسخ، مما يؤدي إلى ظهور الجزيئات (+) الحمض النووي الريبي، وأنها، بدورها، بمثابة مصفوفة لتجميع البروتينات الفيروسية.

استنادا إلى ما سبق، للجميعبما في ذلك الفيروسات، وتتميز وظائف الحمض النووي و الحمض النووي الريبي لفترة وجيزة على النحو التالي: تخزين الصفات الوراثية وخصائص الكائن الحي ومواصلة نقل إلى ذريتهم.