În acest articol puteți afla rolul biologic al ADN-ului. Deci, această abreviere este familiară tuturor de la banca școlii, dar nu toată lumea are idee despre ce este. După un curs de biologie școlară, cunoștințele minime despre genetică și ereditate rămân în memorie, deoarece copiilor li se oferă acest subiect complex doar superficial. Dar aceste cunoștințe (rolul biologic al ADN-ului, efectul pe care îl are asupra organismului) pot fi incredibil de utile.
Să începem cu faptul că acizii nucleici îndeplinesc o funcție importantă și anume, asigură continuitatea vieții. Aceste macromolecule sunt prezentate în două forme:
- ADN (ADN);
- ARN (ARN).
Sunt transmițători ai planului genetic pentru structura și funcționarea celulelor corpului. Să vorbim despre ele mai detaliat.
ADN și ARN
Să începem cu ce ramură a științei se ocupă de un astfel de complexîntrebări precum:
- studiind principiile stocării informațiilor ereditare;
- implementarea sa;
- transmisie;
- studiarea structurii biopolimerilor;
- funcțiile lor.
Toate acestea sunt studiate de biologia moleculară. În această ramură a științelor biologice poate fi găsit răspunsul la întrebarea care este rolul biologic al ADN-ului și ARN-ului.
Acești compuși macromoleculari formați din nucleotide se numesc „acizi nucleici”. Aici sunt stocate informațiile despre corp, care determină dezvoltarea individului, creșterea și ereditatea.
Descoperirea acidului dezoxiribonucleic și ribonucleic cade în 1868. Apoi oamenii de știință au reușit să le detecteze în nucleele leucocitelor și spermatozoizilor de elan. Studiile ulterioare au arătat că ADN-ul poate fi găsit în toate celulele de natură vegetală și animală. Modelul ADN a fost prezentat în 1953, iar Premiul Nobel pentru descoperire a fost acordat în 1962.
ADN
Să începem această secțiune cu faptul că există în total 3 tipuri de macromolecule:
- acid dezoxiribonucleic;
- acid ribonucleic;
- proteine.
Acum vom arunca o privire mai atentă asupra structurii, rolului biologic al ADN-ului. Deci, acest biopolimer transmite date despre ereditate, caracteristici de dezvoltare nu numai ale purtătorului, ci și ale tuturor generațiilor anterioare. Monomerul ADN este o nucleotidă. Astfel, ADN-ul este componenta principală a cromozomilor, care conține codul genetic.
Cum este transmiterea acestui lucruinformație? Totul constă în capacitatea acestor macromolecule de a se reproduce. Numărul lor este infinit, ceea ce poate fi explicat prin dimensiunea lor mare și, ca rezultat, printr-un număr mare de secvențe de nucleotide diferite.
Structura ADN
Pentru a înțelege rolul biologic al ADN-ului într-o celulă, este necesar să vă familiarizați cu structura acestei molecule.
Să începem cu cel mai simplu, toate nucleotidele din structura lor au trei componente:
- bază azotată;
- pentoză zahăr;
- grup fosfat.
Fiecare nucleotidă individuală din molecula de ADN conține o bază azotată. Poate fi absolut oricare dintre cele patru posibile:
- A (adenina);
- G (guanină);
- C (citozină);
- T (timină).
A și G sunt purine, iar C, T și U (uracil) sunt piramide.
Există mai multe reguli pentru raportul bazelor azotate, numite regulile lui Chargaff.
- A=T.
- G=C.
- (A + G=T + C) putem transfera toate necunoscutele în partea stângă și obținem: (A + G) / (T + C)=1 (această formulă este cea mai convenabilă atunci când rezolvăm probleme în biologie).
- A + C=G + T.
- Valoarea lui (A + C)/(G + T) este constantă. La oameni, este 0,66, dar, de exemplu, la bacterii, este de la 0,45 la 2,57.
Structura fiecărei molecule de ADN seamănă cu o spirală dublă răsucită. Rețineți că lanțurile de polinucleotide sunt antiparalele. Adică locația nucleotideiperechile de pe un fir sunt în ordine inversă decât cele de pe ceal altă. Fiecare tură a acestei spirale conține până la 10 perechi de nucleotide.
Cum sunt prinse aceste lanțuri împreună? De ce este o moleculă puternică și nu se descompune? Totul este legat de legătura de hidrogen dintre bazele azotate (între A și T - doi, între G și C - trei) și interacțiunea hidrofobă.
La sfârșitul secțiunii, aș dori să menționez că ADN-ul este cea mai mare moleculă organică, a cărei lungime variază de la 0,25 la 200 nm.
Complementaritate
Să aruncăm o privire mai atentă la obligațiunile pe perechi. Am spus deja că perechile de baze azotate se formează nu într-o manieră haotică, ci într-o secvență strictă. Deci, adenina se poate lega doar de timină, iar guanina se poate lega doar de citozină. Acest aranjament secvenţial de perechi într-o catenă a unei molecule dictează aranjarea lor în ceal altă.
La replicare sau dublare pentru a forma o nouă moleculă de ADN, această regulă, numită „complementaritate”, este în mod necesar respectată. Puteți observa următorul model, care a fost menționat în rezumatul regulilor lui Chargaff - numărul următoarelor nucleotide este același: A și T, G și C.
Replicare
Acum să vorbim despre rolul biologic al replicării ADN-ului. Să începem cu faptul că această moleculă are această capacitate unică de a se reproduce. Acest termen se referă la sinteza unei molecule fiice.
În 1957, au fost propuse trei modele ale acestui proces:
- conservator (molecula originală este păstrată și se formează una nouă);
- semi-conservator(ruperea moleculei originale în monolanțuri și adăugarea de baze complementare la fiecare dintre ele);
- dispersat (dezintegrare moleculară, replicare a fragmentelor și colectare aleatorie).
Procesul de replicare are trei pași:
- inițiere (desfășurarea secțiunilor de ADN folosind enzima helicază);
- alungire (lungirea lanțului prin adăugarea de nucleotide);
- terminare (atingerea duratei necesare).
Acest proces complex are o funcție specială, adică un rol biologic - de a asigura transmiterea corectă a informațiilor genetice.
ARN
Spunând care este rolul biologic al ADN-ului, acum sugerăm să trecem la luarea în considerare a acidului ribonucleic (adică ARN).
Să începem această secțiune spunând că această moleculă este la fel de importantă ca și ADN-ul. O putem detecta în absolut orice organism, celule procariote și eucariote. Această moleculă este observată chiar și la unii viruși (vorbim despre viruși care conțin ARN).
O trăsătură distinctivă a ARN-ului este prezența unui singur lanț de molecule, dar, ca și ADN-ul, este format din patru baze azotate. În acest caz este:
- adenină (A);
- uracil (U);
- citozină (C);
- guanină (G).
Toți ARN-urile sunt împărțite în trei grupuri:
- matrice, care se numește în mod obișnuit informațional (reducerea este posibilă în două forme: ARNm sau ARNm);
- transport (ARNt);
- ribozomal (ARNr).
Funcții
După ce ne-am ocupat de rolul biologic al ADN-ului, structura acestuia și caracteristicile ARN-ului, ne propunem să trecem la misiunile (funcțiile) speciale ale acizilor ribonucleici.
Să începem cu ARNm sau ARNm, a căror sarcină principală este să transfere informații de la molecula de ADN în citoplasma nucleului. De asemenea, ARNm este un șablon pentru sinteza proteinelor. În ceea ce privește procentul de acest tip de molecule, acesta este destul de scăzut (aproximativ 4%).
Și procentul de ARNr din celulă este de 80. Sunt necesari, deoarece sunt baza ribozomilor. ARN-ul ribozomal este implicat în sinteza proteinelor și asamblarea lanțului polipeptidic.
Adaptor care construiește aminoacizii din lanț - ARNt care transferă aminoacizii în zona de sinteză a proteinelor. Procentul din celulă este de aproximativ 15%.
Rol biologic
Pentru a rezuma: care este rolul biologic al ADN-ului? La momentul descoperirii acestei molecule, nu puteau fi oferite informații evidente cu privire la această chestiune, dar nici acum nu se știe totul despre semnificația ADN-ului și a ARN-ului.
Dacă vorbim despre semnificația biologică generală, atunci rolul lor este de a transfera informații ereditare de la generație la generație, sinteza proteinelor și codificarea structurilor proteinelor.
Mulți exprimă următoarea versiune: aceste molecule sunt conectate nu numai cu viața biologică, ci și cu cea spirituală a ființelor vii. Dacă credeți în opinia metafizicienilor, atunci ADN-ul conține experiența vieților anterioare și a energiei divine.
