Welke functies in een cel uitvoeren nucleïnezuur? De structuur en functie van nucleïnezuren

Nucleïnezuren spelen een belangrijke rol in de cel, waardoor de werking ervan en voortplanting. Deze eigenschappen maken het mogelijk om ze de tweede belangrijkste biomoleculen bellen na eiwit. Veel onderzoekers nemen zelfs uit het DNA en RNA in de eerste plaats, wat betekent dat hun voornaamste waarde voor de ontwikkeling van het leven. Toch zijn ze op de tweede plaats na de eiwitten, want het fundament van het leven is gewoon polipetidnaya molecuul.

Nucleïnezuren - dit is een ander niveau van het leven is veel complexer en interessant vanwege het feit dat elk type molecuul heeft een specifieke taak voor haar. Dit is nodig om te begrijpen in meer detail.

Het concept van de nucleïnezuren

Alle nucleïnezuur (DNA en RNA) zijn biologische heterogene polymeren die verschillen in het aantal circuits. DNA is een dubbelstrengs polymeer molecuul dat genetische informatie van eukaryote organismen bevat. Circulaire DNA molecuul genetische informatie van sommige virussen bevatten. Deze HIV en adenovirus. Er is ook een speciaal type 2 DNA: mitochondriaal en plastide (in chloroplasten).

RNA heeft een veel grotere soort die wordt veroorzaakt door verschillende nucleïnezuur functies. Er zijn nucleaire RNA, waarin de genetische informatie van bacteriën en de meeste virussen, de matrix (of messenger RNA), ribosomaal en transport bevat. Allen zijn betrokken bij beide opslag van genetische informatie, of genexpressie. Echter, die functioneert in een cel te bedienen nucleïnezuur moet begrijpen nader.

Dubbelstrengs DNA-molecuul

Dit type DNA - is een perfect systeem van opslag van genetische informatie. Dubbelstrengs DNA-molecuul een enkel molecuul bestaande uit heterogene monomeren. Hun doel is de vorming van waterstofbindingen tussen nucleotiden van de andere ketens. Zelf DNA-monomeer bestaat uit een stikstofbase, het residu orthofosfaat en een vijf-koolstof monosaccharide deoxyribose. Afhankelijk van het type stikstofbase is de basis van een specifiek DNA-monomeer heeft een eigen naam. Soorten DNA monomeren:

• deoxyribose eenheid met orthofosfaat en adenylzuur stikstofbase;
• thymidine stikstofbase en deoxyribose eenheid orthofosfaat;
• cytosine stikstofbase en het residu desoksiriboza orthofosfaat;
• orthofosfaat met deoxyribose en stikstofhoudende guanine residuen.

De brief voor vereenvoudiging van de schakeling structuur van DNA adenylzuur residu aangeduid als "A", guanine - "G", thymidine - "T" en cytosine - "C". Het is belangrijk dat de genetische informatie wordt overgedragen van het dubbelstrengs DNA in messenger RNA. Verschillen in haar kleine: hier de koolhydraatgroep niet desoxyribose en ribose, en in plaats daarvan thymidylzuur stikstofbase uracil in RNA plaatsvindt.

Structuur en functie van DNA

DNA is gebaseerd op het principe van een biologisch polymeer, waarin één keten wordt gemaakt van tevoren in een vooraf bepaald patroon, afhankelijk van de genetische informatie van de oudercel. DNA Nukleodidy zijn verbonden door covalente bindingen. Voorts wordt volgens het principe van complementariteit met de nucleotiden van de enkelstrengs moleculen worden verbonden door andere nucleotiden. Wanneer een enkelstrengs nucleotide molecuul gepresenteerd beginnend met adenine, de tweede (complementaire) schakeling zal overeenstemmen met thymine. Guanine is complementair aan cytosine. Aldus wordt dubbelstrengs DNA-molecuul geconstrueerd. Het is in de kern en erfelijke informatie die gecodeerd codons opslaat - tripletten van nucleotiden. De functies van het dubbelstrengs DNA:

• besparing verkregen van de oudercel erfelijke informatie;
• genexpressie;
• obstakel voor de aard van de mutatie te veranderen.

Betekenis van eiwitten en nucleïnezuren

Gemeend wordt dat de functie van eiwitten en nucleïnezuren voorkomen, namelijk, zij betrokken zijn bij genexpressie. Nucleïnezuur zelf - het is hun opslaglocatie en het eiwit - is het resultaat van het lezen van informatie van een gen. Gen zelf is een integraal deel van een DNA-molecuul verpakt in het chromosoom, waarin informatie wordt geregistreerd door nucleotiden van de structuur van een bepaald eiwit. Eén gen codeert voor de aminozuursequentie van één eiwit. Dat eiwit zal de erfelijke informatie uit te voeren.

De classificatie van RNA

Functies van nucleïnezuren in de cel zijn zeer divers. En ze zijn het talrijkst in het geval van RNA. Echter, deze multifunctionaliteit nog relatief want een type RNA is verantwoordelijk voor een van de functies. In dit geval, de volgende soorten RNA:

• nucleaire RNA-virussen en bacteriën;
• matrix (informatie) RNA;
• ribosomaal RNA;
• messenger RNA plasmiden (het chloroplast);
• chloroplast ribosomaal RNA;
• mitochondriaal ribosomaal RNA;
• mitochondriale matrix RNA;
• transfer-RNA.

RNA functies

Deze classificatie biedt verschillende soorten RNAs die zijn ingedeeld naar locatie. Echter, in functionele termen, moeten ze worden verdeeld in 4 types met al: in de nucleaire, informatie, ribosomale en transport. Ribosomaal RNA functie eiwitsynthese basis van de nucleotidesequentie van messenger RNA. Aldus aminozuur "Tray" aan ribosomaal RNA "geregen" op de messenger RNA, via overschrijving ribonucleïnezuur. Dus synthese opbrengst van elk organisme dat het ribosoom heeft. De structuur en functie van nucleïnezuren en zorgen behoud van het genetisch materiaal, en waardoor de eiwitsynthese proces.

Mitochondriale nucleic acid

Als in de cel functioneert voeren nucleïnezuur in de kern en cytoplasma van vrijwel alle bekende, mitochondriaal en plastide DNA informatie, is er weinig. Het vond ook specifieke ribosomaal en boodschapper-RNA. De nucleïnezuren DNA en RNA aanwezig hier het hoogste autotrofe organismen.

Misschien is het nucleïnezuur gaat de cel door symbiogenesis. Deze route wordt beschouwd door wetenschappers als het meest waarschijnlijk als gevolg van het ontbreken van alternatieve verklaringen. De werkwijze wordt als volgt beschouwd: in de cel gedurende een bepaalde periode kwam symbiontic avtorofnaya bacterie. Als gevolg hiervan, dit akaryote leeft in de cellen en te voorzien van energie, maar geleidelijk aan degradeert.

In de beginfase van de evolutie, waarschijnlijk nucleair-vrije symbiotische bacterie verplaatst mutatie processen in de kern van de gastheercel. Hierdoor kon de genen verantwoordelijk voor informatie over de structuur van de mitochondriale eiwitten te dringen in het nucleïnezuur van de gastheercel. Echter, het is over welke functies in de cel te voeren nucleïnezuren van mitochondriale oorsprong, de informatie is niet veel.

Waarschijnlijk mede mitochondriale gesynthetiseerde eiwitten waarvan de structuur nog niet gecodeerd door nucleair DNA of RNA gastheer. Het is ook waarschijnlijk dat het juiste mechanisme van eiwitsynthese is nodig omdat de enige cel die veel eiwitten gesynthetiseerd in het cytoplasma, kan niet door de dubbele membraan van de mitochondriën te krijgen. Gegevens organellen energie produceren en dus bij een specifiek kanaal of transporter eiwit zijn genoeg voor moleculaire beweging en tegen een concentratiegradiënt.

Plasmide DNA en RNA

In plastiden (chloroplasten) heeft ook zijn eigen DNA, die waarschijnlijk verantwoordelijk voor het implementeren van soortgelijke functies als bij mitochondriale nucleïnezuren. Er is ook en ribosomale matrix en overdracht RNA. En plastiden, te oordelen naar het aantal membranen, in plaats van door het aantal biochemische reacties, moeilijk te vinden. Het gebeurt dat veel plastiden met 4 membraanlaag, wat verklaard wordt door geleerden op verschillende manieren.

Eén ding is duidelijk: de functie van nucleïnezuur in cellen onderzocht tot nu toe onvoldoende. Het is niet bekend hoe belangrijk het mitochondriale eiwit synthetiseren systeem en vergelijkbaar met haar hloroplasticheskaya. Het is niet duidelijk waarom cellen nodig mitochondriale nucleïnezuur, indien eiwitten (uiteraard niet alle) reeds in het kern-DNA worden gecodeerd (of RNA, afhankelijk van het organisme). Hoewel sommige van de feiten gedwongen te aanvaarden dat de eiwit synthese mitochondriale en chloroplast systeem is hier dezelfde functies als het DNA van de kern en cytoplasma RNA. Ze instandhouding van de genetische informatie, reproduceren en zendt deze aan de dochter cellen.

overzicht

Het is belangrijk om te begrijpen welke functies in een cel uit te voeren nucleïnezuur nucleaire, plastide en mitochondriale oorsprong. Dit opent veel perspectieven voor de wetenschap, omdat de symbiotische mechanisme, volgens welke er veel autotrofe organismen die kan reproduceren vandaag. Dit zal een nieuw type cellen, misschien zelfs de mens te bieden. Hoewel de vooruitzichten van de uitvoering mnogomembrannyh plastide organellen in cellen te vroeg om te zeggen.

Veel belangrijker is om te begrijpen dat in de cel nucleïnezuren verantwoordelijk voor bijna alle processen. Dit eiwit biosynthese, en op te slaan informatie over de structuur van de cellen. En nog belangrijker, het nucleïnezuur bedien de overdrachtsfunctie van het erfelijk materiaal van cellen van de ouder van het kind. Dit zal zorgen voor de verdere ontwikkeling van evolutionaire processen.