Hvilke funktioner i en celle udføre nukleinsyre? Strukturen og funktionen af nukleinsyrer

Nukleinsyrer spiller en vigtig rolle i cellen, sikre dets funktion og reproduktion. Disse egenskaber gør det muligt at kalde dem den næstvigtigste biomolekyler efter protein. Mange forskere endda tage ud DNA og RNA i første omgang, hvilket betyder deres primære værdi i livets udvikling. Ikke desto mindre, de er til at tage andenpladsen efter de proteiner, fordi grundlaget for livet er bare polipetidnaya molekyle.

Nukleinsyrer - dette er et andet niveau af livet er meget mere kompleks og interessant på grund af det faktum, at hver type molekyle har en specifik opgave for hende. Dette er nødvendigt for at forstå mere detaljeret.

Begrebet nukleinsyrerne

Alle nukleinsyre (DNA og RNA) er biologiske heterogene polymerer, som afviger i antallet af kredsløb. DNA er et dobbeltstrenget polymert molekyle, som indeholder genetisk information af eukaryote organismer. Cirkulært DNA-molekyle kan indeholde genetisk information af nogle virus. Denne HIV og adenovirus. Der er også en særlig type 2 DNA: mitokondrisk og plastid (findes i chloroplaster).

RNA har også et meget større arter, som skyldes forskellige nukleinsyre-funktioner. Der er kerne-RNA, som indeholder den genetiske information af bakterier og de fleste vira, matrixen (eller messenger RNA), ribosomalt og transport. Alle af dem er involveret i enten lagring af genetisk information, eller genekspression. Men der fungerer i en celle betjene nukleinsyre er nødvendigt at forstå mere detaljeret.

Dobbeltstrenget DNA-molekyle

Denne type af DNA - er en perfekt system til lagring af genetisk information. Dobbeltstrenget DNA-molekyle er et enkelt molekyle bestående af heterogene monomerer. Deres mål er dannelsen af hydrogenbindinger mellem nucleotider i de andre kæder. Self DNA-monomer består af en nitrogenholdig base, remanensen orthophosphat og en fem-carbon monosaccharid deoxyribose. Afhængigt af hvilken type af kvælstof base grundlag af en specifik DNA-monomer, det har sit eget navn. Typer af DNA-monomerer:

• deoxyribosedel med orthophosphatet og adenylsyre nitrogenholdig base;
• thymidin nitrogenholdig base og en deoxyribosedel orthophosphat;
• cytosin nitrogenholdig base og resten desoksiriboza orthophosphat;
• orthophosphat med deoxyribose og nitrogenholdig guaninrest.

Skrivelsen en forenkling af kredsløbet struktur af DNA adenylsyre resten betegnet som "A", guanin - "G", thymidin - "T" og cytosin - "C". Det er vigtigt, at den genetiske information er overført fra det dobbeltstrengede DNA til messenger-RNA. Forskelle i hendes lille: her som carbonhydratgruppen har ikke deoxyribose og ribose, og i stedet thymidylsyre nitrogenholdige base uracil forekommer i RNA.

Struktur og funktion af DNA

DNA er bygget på princippet om en biologisk polymer, i hvilken én kæde er skabt på forhånd i et forudbestemt mønster afhængigt af den genetiske information i forælder cellen. DNA Nukleodidy er forbundet med kovalente bindinger. Så ifølge princippet om komplementaritet til nucleotider i de enkeltstrengede molekyler er forbundet med andre nucleotider. Hvis en enkeltstrenget nukleotidmolekyle præsenteres begyndende med adenin, den anden (komplementære) kredsløb det vil svare til thymin. Guanin er komplementær til cytosin. Således bliver dobbeltstrenget DNA-molekyle konstrueres. Det er i kernen og gemmer arvelig information, der er kodet kodoner - trillinger af nukleotider. Funktionerne af den dobbeltstrengede DNA:

• saving opnået fra den overordnede celle arvelig information;
• genekspression;
• hindring at ændre karakteren af mutationen.

Betydning af proteiner og nukleinsyrer

Det antages, at funktionen af proteiner og nukleinsyrer fælles, nemlig de er involveret i genekspression. Nukleinsyre selv - det er deres lagerplads, og proteinet - det er det endelige resultat af at læse information fra et gen. Genet selv er en integreret del af et DNA-molekyle pakket i kromosomet, i hvilket information registreres ved nucleotider af strukturen af et bestemt protein. Ét gen koder for aminosyresekvensen af kun ét protein. Det protein vil gennemføre den arvelige information.

Klassificeringen af typer af RNA

Funktioner af nukleinsyrer i cellen er meget forskellige. Og de er mest talrige i tilfælde af RNA. Men denne multifunktionalitet er stadig relativt fordi som en type af RNA er ansvarlig for en af funktionerne. I dette tilfælde er følgende typer af RNA:

• nuklear RNA-vira og bakterier;
• matrix (information) RNA;
• ribosomalt RNA;
• messenger RNA plasmider (chloroplasten);
• chloroplast ribosomalt RNA;
• mitochondriale ribosomale RNA;
• mitokondriematricen RNA;
• transfer-RNA.

RNA-funktioner

Denne klassificering indeholder flere typer af RNA, der er opdelt efter placering. Men i funktionel henseende, at de bør opdeles i 4 typer i alt: i den nukleare, information, ribosomale og transport. Ribosomalt RNA-funktionen er proteinsyntese baseret på nukleotidsekvensen af messenger-RNA. Således aminosyre "bakke" til ribosomalt RNA "trukket" på messenger-RNA, ved overførsel ribonucleinsyre. Så syntese provenuet fra enhver organisme, der har ribosomet. Strukturen og funktionen af nukleinsyrer og tilvejebringer bevarelse af det genetiske materiale, og gør proteinsyntese proces.

Mitokondriel nukleinsyre

Hvis hvilke funktioner i cellen udføre nukleinsyre lokaliseret i kernen eller cytoplasmaet i praktisk talt alle kendte, af mitokondrie og plastid DNA information, der er lidt. Den fandt også specifikke ribosomale og messenger-RNA. Nukleinsyrerne DNA og RNA er til stede her selv de mest autotrofe organismer.

Måske nukleinsyren kommer ind i cellen ved endosymbiontteorien. Denne rute anses af forskere som den mest sandsynlige grund af manglen på alternative forklaringer. Processen betragtes som følger: inde i cellen i en vis periode kom symbiontic avtorofnaya bakterie. Som et resultat, denne akaryote bor inde i cellerne og give det energi, men efterhånden nedbrydes.

I de indledende faser af evolution, sandsynligvis atomfrit symbiotisk bakterie bevæget mutationsbegivenheder processer i kernen af værtscellen. Dette tillod generne, der er ansvarlige for opretholdelse af information om strukturen af de mitokondrielle proteiner at trænge ind i nukleinsyren af værtscellen. Men det handler om, hvad funktioner i cellen udføre nukleinsyrer om mitokondriel oprindelse, informationen er ikke meget.

Sandsynligvis delvis mitokondrielle syntetiserede proteiner, hvis struktur er endnu ikke kodet af kerne-DNA eller RNA vært. Det er også sandsynligt, at den korrekte mekanisme af proteinsyntese er kun nødvendigt, fordi den celle, mange proteiner syntetiseret i cytoplasmaet, ikke kan komme igennem den dobbelte membran af mitokondrierne. Dataene organeller producerer energi, og derfor i tilfælde af en specifik kanal eller transportør protein til sin nok for molekylær bevægelse og imod en koncentrationsgradient.

Plasmid-DNA og RNA

I plastider (chloroplaster) har også sin egen DNA, som sandsynligvis er ansvarlig for gennemførelsen af lignende funktioner som i tilfælde af mitokondrielle nukleinsyrer. Der er også og dens ribosomalt, matrix og transfer-RNA. Og plastiderne, at dømme efter antallet af membraner, snarere end med antallet af biokemiske reaktioner, svært at finde. Det sker, at mange plastider med 4 membranlag, hvilket forklares af forskere på forskellige måder.

En ting er klar: funktionen af nukleinsyre i celler studeret indtil nu utilstrækkeligt. Det vides ikke, hvor vigtigt det mitokondrielle protein syntese-system og ligner hendes hloroplasticheskaya. Det er heller ikke klart, hvorfor cellerne behøver mitokondrie nukleinsyre, hvis proteiner (naturligvis ikke alle) allerede er kodet i kerne-DNA'et (eller RNA, afhængigt af organismen). Selv om nogle af de faktiske omstændigheder er tvunget til at acceptere, at proteinet syntese mitokondrie og kloroplast system er ansvarlig for de samme funktioner som DNA'et af kernen og cytoplasma-RNA. De bevarer genetisk information, reproducere og sender den til de datterceller.

resumé

Det er vigtigt at forstå, hvilke funktioner i en celle udføre nukleinsyre nukleare, plastid og mitokondriel oprindelse. Dette åbner op for mange muligheder for videnskaben, fordi det symbiotiske mekanisme, hvorefter der var mange autotrofe organismer, som kan gengive i dag. Dette vil give en ny type celler, måske endda menneske. Selvom udsigterne til implementering mnogomembrannyh plastidpromotorer organeller i cellerne for tidligt at sige.

Langt vigtigere er at forstå, at i cellen nukleinsyrer, der er ansvarlige for næsten alle processer. Dette protein biosyntese, og gemme oplysninger om strukturen af celler. Og endnu vigtigere, nukleinsyren betjene overføringsfunktionen for den arvelige materiale af celler fra forælder til barnet. Dette vil sikre den videre udvikling af evolutionære processer.