Какво е ДНК и РНК? ДНК структура. ДНК функции

Какво е ДНК и РНК? Какви са техните функции и значение в нашия свят? От какво се състоят и как работят? Това и не само е описано в статията.

Какво е ДНК и РНК

Биологичните науки, които изучават принципите на съхранение, продажба и трансфер на генетична информация, структурата и функциите на неправилните биополимери принадлежат към молекулярната биология.

Биополимери, високо молекулно тегло органични съединения които са образувани от нуклеотидни остатъци, са нуклеинови киселини. Те съхраняват информация за жив организъм, определят неговото развитие, растеж, наследственост. Тези киселини участват в биосинтезата на протеините.

В природата има два вида нуклеинови киселини:

• ДНК е дезоксирибонуклеинова;
• РНК е рибонуклеична.

Фактът, че такава ДНК, светът е разказана през 1868 г., когато е била открита в клетъчните ядра на левкоцитите и спермата от сьомга. По-късно те бяха открити във всички животни и растителни клетки, както и при бактерии, вируси и гъби. През 1953 г. Дж. Уотсън и Ф. Крийк, в резултат на рентгеноструктурен анализ, изграждат модел, състоящ се от две полимерни вериги, които са усукани спиралообразно една около друга. През 1962 г. тези учени получиха Нобелова награда за откритието си.

Дезоксирибонуклеинова киселина

Какво е ДНК? Това е така нуклеинова киселина който съдържа генотипа на индивида и прехвърля информация чрез наследяване, самовъзпроизвеждащ се. Тъй като тези молекули са много големи, има голям брой възможни последователности от нуклеотиди. Следователно броят на различните молекули е практически безкраен.

В допълнение към РНК вирусите, дезоксирибонуклеиновата киселина се намира във всички организми. Функциите на ДНК са да прехвърлят модела на химични съединения и аминокиселини, използвани за протеинова структура. Насочвайки тяхното производство, ДНК осигурява последователността на незаменими аминокиселини.

ДНК структура

Това са най-големите биологични молекули. Техният размер варира от една четвърт от бактериите до 40 милиметра в човешката ДНК, което е много по-голямо от максималния размер на протеина. Те се състоят от четири мономера, структурните компоненти на нуклеиновите киселини - нуклеотиди, които включват азотната основа, остатъка фосфорна киселина и дезоксирибоза.

Азотните основи имат двоен пръстен от въглерод и азот - пурини, а един пръстен - пиримидини.

Пурините са аденин и гуанин, а пиримидините са тимин и цитозин. Те се обозначават с главни латински букви: A, G, T, C; а в руската литература - на кирилица: A, G, T, C. С помощта на химическа водородна връзка, те са свързани помежду си, в резултат на което се появяват нуклеинови киселини.

Във Вселената спиралата е най-често срещаната форма. Така че структурата ДНК молекули също го има. Полинуклеотидната верига е усукана като спираловидно стълбище.

Веригите в молекулата са насочени противоположно един от друг. Оказва се, че ако в една верига от 3'-края до 5 ', то в другата верига ориентацията ще бъде обратната от 5'-края до 3'.

Принцип на взаимно допълване

Две нишки са свързани с молекулата от азотни основи по такъв начин, че аденинът има връзка с тимин, а гуанин - само с цитозин. Последователно разположени нуклеотиди в една верига определят друг. Тази кореспонденция, която е в основата на появата на нови молекули в резултат на репликация или удвояване, се нарича допълване.

Оказва се, че броят на адениловите нуклеотиди е равен на броя на тимидилите, а гуаниловите са равни на броя на цитидилите. Тази кореспонденция стана известна като „правило Chargaff“.

копиране

Процесът на самостоятелно възпроизвеждане, протичащ под контрола на ензими, е основното свойство на ДНК.

Всичко започва с развиването на спиралата, дължаща се на ензимната ДНК полимераза. След разпадането на водородните връзки, дъщерната верига се синтезира в едно и в другите нишки, материалът за който са свободните нуклеотиди, намиращи се в ядрото.

Всяка ДНК нишка е шаблон за нова верига. В резултат от това се получават две абсолютно идентични родителски молекули. В този случай една нишка се синтезира като непрекъсната, а другата първо се фрагментира, само след това се свързва.

ДНК гени

Молекулата носи цялата важна информация за нуклеотидите, определя местоположението на аминокиселините в протеините. Човешката ДНК и всички други организми съхраняват информация за нейните свойства, като ги предават на техните потомци.

Част от него е ген - група от нуклеотиди, която кодира информация за протеин. Наборът от гени на клетка образува неговия генотип или геном.

Гените са разположени в специфична област на ДНК. Те се състоят от определен брой нуклеотиди, които са подредени в последователна комбинация. Това означава, че генът не може да промени мястото си в молекулата и има много специфичен брой нуклеотиди. Тяхната последователност е уникална. Например една поръчка се използва за получаване на адреналин, а другата се използва за инсулин.

В допълнение към гените, некодиращите последователности са разположени в ДНК. Те регулират работата на гените, помагат за хромозомите и маркират началото и края на гена. Днес обаче ролята на повечето от тях остава неизвестна.

Рибонуклеинова киселина

Тази молекула е много подобна на дезоксирибонуклеиновата киселина. Въпреки това, тя не е толкова голяма, колкото ДНК. А РНК също се състои от четири вида полимерни нуклеотиди. Три от тях са подобни на ДНК, но вместо тимин съдържа урацил (U или U). В допълнение, РНК се състои от въглехидрати - рибоза. Основната разлика е, че спиралата на тази молекула е единична, за разлика от двойната в ДНК.

Функциите на РНК

Функциите на рибонуклеиновата киселина се основават на три различни типа РНК.

Информацията предава генетична информация от ДНК в цитоплазмата на ядрото. Тя се нарича още матрица. Това е отворена верига, синтезирана в ядрото, използвайки ензима РНК полимераза. Въпреки факта, че в молекулата процентът му е изключително нисък (от три до пет процента от клетката), най-важната му функция е да бъде матрица за синтеза на протеини, информираща за тяхната структура от молекулите на ДНК. Един протеин е кодиран от една специфична ДНК, така че тяхната числена стойност е еднаква.

Рибосомът се състои главно от цитоплазмени гранули - рибозоми. R-РНК се синтезира в ядрото. Те представляват около осемдесет процента от цялата клетка. Този вид има сложна структура, образуваща примки върху допълнителни части, което води до молекулярна самоорганизация в сложно тяло. Сред тях са три вида прокариоти и четири - при еукариоти.

Транспортът действа като "адаптер", изграждайки в подходящия ред аминокиселините на полипептидната верига. Средно се състои от осемдесет нуклеотида. Клетката им съдържа, по правило, почти петнадесет процента. Той е предназначен да пренася аминокиселини до мястото, където се синтезира протеинът. В клетката има от двадесет до шестдесет вида транспортни РНК. Всички те имат подобна организация в пространството. Те придобиват структура, която се нарича листа от детелина.

РНК и ДНК стойност

Когато е открито какво е ДНК, ролята му не е толкова очевидна. Дори и днес, въпреки факта, че е разкрита много повече информация, някои въпроси остават без отговор. А някои, може би, дори не са формулирали.

Добре известното биологично значение на ДНК и РНК се състои в това, че ДНК предава наследствена информация, а РНК участва в синтеза на протеини и кодира протеинова структура.

Има обаче версии, че тази молекула е свързана с нашия духовен живот. Какво е човешката ДНК в този смисъл? Той съдържа цялата информация за него, неговия живот и наследственост. Метафизиците вярват, че опитът от минали животи, намаляващите функции на ДНК и дори енергията на Висшия Аз - Създателя, Бог се съдържа в него.

Според тях веригите съдържат кодове, отнасящи се до всички аспекти на живота, включително и духовната част. Но в структурата на многоизмерния космически кристал около ДНК се намира някаква информация, например за възстановяване на тялото. Тя е дванадесет и е спомен за цялата жизнена сила.

Поради факта, че човек не се обременява с духовно знание, обменът на информация в ДНК с кристалната обвивка става много бавно. В средния човек той е само на петнадесет процента.

Предполага се, че това е направено специално за намаляване на човешкия живот и падане до нивото на двойственост. Така кармичният дълг на човек нараства и нивото на вибрации на планетата се запазва.