מה פונקציות בתא לבצע חומצות גרעין? המבנה והתפקוד של חומצות גרעין

חומצות גרעין לשחק תפקיד חשוב התא, הבטיח התפקוד והרבייה שלה. תכונות אלה מאפשרות לקרוא להם ביומולקולות השנייה בחשיבותו אחרי החלבון. חוקרים רבים אפילו להוציא את ה- DNA וה- RNA מלכתחילה, כלומר הערך העיקרי שלהם בהתפתחות החיים. עם זאת, הם לקחת את המקום השני אחרי חלבונים, כי הבסיס של החיים הוא פשוט polipetidnaya מולקולה.

חומצות גרעין - זו היא רמת החיים שונה היא הרבה יותר מורכב ומעניין בגלל העובדה שכל סוג של מולקולה יש עבודה ספציפית עבורה. זה הכרחי כדי להבין ביתר פירוט.

הקונספט של חומצות גרעין

כל חומצות גרעין (DNA ו- RNA) הם פולימרים הטרוגנית ביולוגיים אשר נבדלים במספר מעגלים. DNA הוא מולקולה פולימריים גדילי כפול המכיל מידע גנטי של אורגניזמים איקריוטיים. מולקולת ה- DNA מעגלית עשויה להכיל מידע גנטי של וירוסים מסוימים. HIV ו אדנווירוס זה. יש גם DNA 2 סוג מיוחד: המיטוכונדריה פלסטידה (נמצא כלורופלסטים).

יש RNA גם מינים גדולים בהרבה אשר נגרמים על ידי פונקציות חומצות גרעין שונות. ישנם RNA גרעיני, אשר מכיל את המידע הגנטי של חיידקים ורוב וירוסים, המטריצה (או רנ"א שליח), הריבוזומית והתחבורה. כולם מעורבים או אחסון של מידע גנטי, או ביטוי גנים. עם זאת, המתפקד בתא פועלים חומצות גרעין יש צורך להבין ביתר פירוט.

מולקולת הדנ"א הדו-גדילי

סוג זה של DNA - הוא מערכת מושלמת של אחסון של מידע גנטי. מולקולת הדנ"א הדו-גדילים היא מולקולה יחידה מורכבת מונומרים הטרוגנית. המטרה שלהם היא היווצרות קשרי מימן בין נוקלאוטידים של רשתות אחרות. Self מונומר DNA מורכב בסיס חנקני, את orthophosphate שאריות וכן deoxyribose monosaccharide חמש-חמצני. תלוי מה סוג של בסיס חנקן הוא יסוד מונומר DNA ספציפי, יש לו שם משלו. סוגי מונומרים DNA:

• מחצית deoxyribose עם orthophosphate ובסיס חנקני adenylic;
• thymidine בסיס חנקני ו orthophosphate מחצית deoxyribose;
• בסיס חנקני ציטוזין ואת orthophosphate שאריות desoksiriboza;
• orthophosphate עם deoxyribose ואת שאריות גואנין חנקניות.

המכתב עבור פישוט של מעגל מבנה ה- DNA שאריות adenylic מצוינים כ- "A", גואנין - "G", thymidine - "T" ו ציטוזין - "C". חשוב שהמידע הגנטי מועבר מן הפעמים גדילי דנ"א לרנ"א שליח. הבדלים הקטנים שלה: כאן כמו מחצית הפחמימות לא deoxyribose ו ריבוז, ובמקום אורציל הבסיס החנקני thymidylic מתרחש RNA.

מבנה ותפקוד של דנ"א

ה- DNA בנוי על העיקרון של פולימר ביולוגי, שבו שרשרת אחת נוצרת מראש בדפוס קבוע מראש בהתאם המידע הגנטי של תא ההורה. דנ"א Nukleodidy מחובר באמצעות קשרים קוולנטיים. ואז, על פי עיקרון ההשלמה אל נוקלאוטידים של מולקולות חד-גדילי מצטרפים נוקלאוטידים אחרים. אם מולקולת נוקלאוטיד יחיד תקועים מוצג כשהוא מתחיל עם אדנין, המעגל השני (משלימה) זה יתאים תימין. גואנין הוא משלים ציטוזין. לפיכך, מולקולת הדנ"א הדו-גדילי בנוי. הוא נמצא הקרנל ואת מאחסן מידע תורשתי כי מקודד קודונים - שלישיות של נוקלאוטידים. הפונקציות של דנ"א דו-גדילי:

• חיסכון המתקבל בתא ההורה המידע התורשתי;
• ביטוי גנים;
• מכשול לשנות את האופי של המוטציה.

כלומר של חלבונים וחומצות גרעין

הוא האמין כי את תפקודם של חלבונים ו גרעין וחומצות נפוצים, כלומר, הם מעורבים ביטוי גנים. חומצות גרעין עוצמה - היא מיקום האחסון שלהם ואת החלבון - זה התוצאה הסופית של קריאת מידע מתוך גן. ג'ין עצמה היא חלק בלתי נפרד של מולקולת דנ"א אחד ארוזים הכרומוזום, שבו מידע מוקלט על ידי נוקלאוטידים של מבנה חלבון מסוים. גן אחד מקודד את רצף החומצות האמיניות של חלבון אחד בלבד. חלבון זה יהיה ליישם את המידע התורשתי.

הסיווג של סוגי רנ"א

פונקציות של חומצות גרעין בתא הן מגוונות מאוד. והם הם רבים ביותר במקרה של RNA. עם זאת, multifunctionality זה עדיין יחסית בגלל כסוג אחד של RNA אחראי אחד התפקידים. במקרה זה, את הדברים הבאים סוגים של רנ"א:

• וירוסים וחיידקים RNA גרעיני;
• RNA מטריקס (מידע);
• RNA ריבוזומלי;
• פלסמידים RNA שליח (הכלורופלסט);
• RNA ריבוזומלי הכלורופלסט;
• RNA ריבוזומלי המיטוכונדריה;
• RNA מטריקס המיטוכונדריה;
• להעביר RNA.

פונקציות RNA

סיווג זה מספק כמה סוגים של RNA אשר מחולקים על פי מיקום. עם זאת, במונחים פונקציונליים, הם צריכים להיות מחולקים 4 סוגים בכל: בתוך הגרעין, מידע, הריבוזומית ותחבורה. פונקצית RNA ריבוזומלי היא סינתזת חלבון מבוססת על רצף נוקליאוטידים של RNA שליח. לפיכך חומצת אמינו "מגש" כדי RNA ריבוזומלי "מתוח" על RNA שליח, באמצעות חומצה העברת ריבונוקלאית. אז סינתזת תמורה מכל אורגניזם שיש לו את הריבוזום. המבנה והתפקוד של חומצות גרעין ולספק שימור החומר הגנטי, ולהפוך את תהליך סינתזת החלבון.

חומצות גרעין מיטוכונדריאלי

אם מה פונקציות בתא לבצע חומצות גרעין הממוקם בגרעין או בציטופלסמה של כמעט כל הידוע, המידע המיטוכונדריה פלסטידה DNA, יש מעט. כמו כן, נמצאים הריבוזומית ספציפי RNA שליח. חומצות גרעין DNA ו- RNA נמצאים כאן אפילו האורגניזמים אוטוטרופי ביותר.

אולי חומצות הגרעין נכנסו לתא על ידי התאוריה האנדוסימביוטית. מסלול זה נחשב על ידי מדענים כמו ככל הנראה בגלל חוסר הסברים אלטרנטיביים. התהליך נחשב כדלקמן: בתוך התא במשך תקופה מסוימת הגיע חיידק avtorofnaya symbiontic. כתוצאה מכך, זה akaryote חי בתוך תאים ומעניק לו אנרגיה, אבל בהדרגה מדרדרת.

בשלבים הראשונים של התפתחות, כנראה חיידק סימביוטי חופשי מנשק גרעיני עבר תהליכים מוטציוני הגרעין של התא המארח. זה מותר הגנים האחראים לשמירת מידע על המבנה של חלבונים המיטוכונדריה לחדור לתוך חומצות גרעין התא המארח. עם זאת, מדובר במה פונקציות בתא לבצע חומצות גרעין ממוצא המיטוכונדריה, המידע אינו רב.

כנראה בחלבונים המיטוכונדריה מסונתזים חלק שמבנו לא מקודד עדיין על ידי מארח דנ"א או רנ"א גרעיני. כמו כן סביר להניח כי המנגנון המסודר של סינתזת חלבון יש צורך רק בגלל התא שהרבה חלבונים מסונתזים בציטופלסמה, לא יכול לעבור את הממברנה הכפולה של המיטוכונדריה. האברונים הנתונים לייצר אנרגיה, ולכן במקרה של ערוץ מסוים או חלבון טרנספורטר עבור מספיק שלה עבור תנועה מולקולרית ונגד מפל ריכוזים.

פלסמיד דנ"א ורנ"א

בשנת plastids (כלורופלסטים) יש גם DNA משלה, אשר ככל הנראה אחראי ליישום פונקציות דומות כמו במקרה של חומצות גרעין המיטוכונדריה. יש גם וגם הריבוזומית שלה, מטריקס והעברת RNA. וזה plastids, אם לשפוט לפי מספר ממברנות, ולא במספר תגובות ביוכימיות, קשה למצוא. זה קורה כי plastids רב עם שכבת קרום 4, אשר מוסברת על ידי חוקר בדרכים שונות.

דבר אחד ברור: הפונקציה של חומצות גרעין לתאים שנחקרו עד כה מספיק. לא ידוע עד כמה חשוב מערכת סינתזת חלבון המיטוכונדריה דומה hloroplasticheskaya שלה. כמו כן לא ברור מדוע תאים זקוקים חומצות גרעין המיטוכונדריה, אם חלבונים (כמובן לא כולם) הם כבר מקודדים ב DNA הגרעיני (או RNA, תלויים באורגניזם). למרות שחלק מן העובדות נאלצים לקבל כי חלבון סינתזת מערכת המיטוכונדריה הכלורופלסט אחראי אותן הפונקציות כמו ה- DNA של רנ"א בגרעין בציטופלסמה. הם שומרים את המידע הגנטי, לשכפל ולהעביר אותו אל תאי הבת.

סיכום

חשוב להבין אלו פונקציות בתא לבצע גרעיני חומצות גרעין, פלסטידה ומוצא המיטוכונדריה. פעולה זו פותחת בפנינו סיכויים רבים עבור המדע, כיוון שמנגנון סימביוטי, לפיה היו הרבה אורגניזמים אוטוטרופי שיכולים להתרבות היום. זה יספק סוג חדש של תאים, אולי אפילו אדם. למרות הסיכויים של יישום mnogomembrannyh אברונים פלסטידה בתאים מוקדם מדי לומר.

הרבה יותר חשוב הוא להבין כי חומצות גרעין התא אחראי כמעט על כל התהליכים. זה ביוסינתזה חלבון, ולשמור מידע על המבנה של התאים. ויותר מכך, חומצת הגרעין להפעיל את פונקציית ההעברה של החומר התורשתי של תאים מההורה לילד. פעולה זו תבטיח את המשך הפיתוח של תהליכים אבולוציוניים.