Мы объясним, что такое нуклеиновые кислоты ДНК и РНК, их молекулярную структуру, функции и значение для живых организмов
Нуклеиновые кислоты есть в каждой клетке
Что такое нуклеиновые кислоты?
Нуклеиновые кислоты – это биологические макромолекулы или полимеры , присутствующие в клетках живых организмов , то есть длинные молекулярные цепи, состоящие из повторяющихся более мелких фрагментов (мономеров). В данном случае являются полимерами нуклеотидов, соединенных фосфодиэфирными связями
Существует два известных типа нуклеиновых кислот: ДНК и РНК. В зависимости от типа они могут быть более или менее крупными, более или менее сложными и принимать различные формы
Эти макромолекулы содержатся во всех клетках (в клеточном ядре для эукариот или в нуклеоиде для прокариот ). Даже такие простые инфекционные агенты, как вирусы , обладают этими стабильными, громоздкими, изначальными макромолекулами
Нуклеиновые кислоты были открыты в конце 19 века Йоханом Фридрихом Мишером (1844-1895). Этот швейцарский врач выделил из ядра различных клеток кислое вещество, которое он сначала назвал нуклеином, но которое оказалось первой изученной нуклеиновой кислотой
В результате более поздние ученые смогли изучить и понять форму, структуру и функцию ДНК и РНК, навсегда изменив научное понимание передачи жизни
Типы нуклеиновых кислот
Нуклеиновые кислоты бывают двух типов: Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и Рибонуклеиновая кислота (РНК). Их отличают:
- Их биохимические функции. В то время как один служит контейнером для генетической информации , другой служит для расшифровки ее инструкций.
- Их химический состав. Каждый из них включает одну молекулу пентозного сахара (дезоксирибоза для ДНК и рибоза для РНК) и несколько отличающийся набор азотистых оснований (аденин, гуанин, цитозин и тимин в ДНК; аденин, гуанин, цитозин и урацил в РНК).
- Его структура. В то время как ДНК представляет собой двухцепочечную спираль (двойную спираль), РНК является одноцепочечной и линейной.
Функции нуклеиновых кислот
ДНК содержит всю генетическую информацию, используемую РНК.
Нуклеиновые кислоты, соответствующим специфическим образом, служат для хранения, считывания и транскрипции генетического материала , содержащегося в клетке
Следовательно, они участвуют в процессах построения (синтеза) белков внутри клетки. Этот процесс происходит всякий раз, когда клетка производит ферменты , гормоны и другие пептиды, необходимые для поддержания организма
С другой стороны, нуклеиновые кислоты также участвуют в репликации клеток , то есть в генерации новых клеток в организме, и в воспроизводстве всего индивидуума, поскольку половые клетки обладают половиной полного генома (ДНК) каждого родителя
ДНК кодирует всю генетическую информацию организма через последовательность нуклеотидов. В этом смысле можно сказать, что ДНК работает как нуклеотидный шаблон
Вместо этого РНК служит оператором на основе этого кода , поскольку она копирует его (транскрибирует) и переносит на рибосомы клетки, где он переходит к сборке белков. Это сложный процесс, который не мог бы происходить без этих фундаментальных для жизни соединений
Структура нуклеиновых кислот
Каждая молекула нуклеиновой кислоты состоит из повторяющихся нуклеотидов одного типа, каждый из которых состоит из:
- Пентоза (сахар). Это пятиуглеродный моносахарид, который может быть либо дезоксирибозой, либо рибозой.
- Азотистое основание. Производные некоторых гетероциклических ароматических соединений (пурин и пиримидин). Может быть аденин (A), гуанин (G), тимин (T), цитозин (C) и урацил (U).
- Фосфатная группа. Получается из фосфорной кислоты.
Кроме того, структурный состав каждой молекулы имеет либо двухцепочечную (ДНК), либо одноцепочечную (РНК) спиральную форму, хотя в случае прокариотических организмов часто встречаются циркулярные молекулы ДНК, называемые плазмидами
Значение нуклеиновых кислот
Нуклеиновые кислоты являются основой жизни, поскольку они необходимы для синтеза белка и передачи генетической информации от одного поколения к другому ( наследование ). В то время понимание этих соединений представляло собой огромный скачок вперед в понимании химической основы жизни
Таким образом, защита ДНК имеет фундаментальное значение для жизни индивидуума и вида. Токсичные химические вещества (такие как ионизирующее излучение, тяжелые металлы или канцерогены) могут вызывать изменения в нуклеиновых кислотах, приводя к заболеваниям, которые в некоторых случаях могут передаваться будущим поколениям
Продолжение: Биомолекулы
Добавить комментарий