Funcțiile ADN-ului și structura acestuia

În centrul activității vitale a celulelor organismelor vii sunt funcțiile polimerilor biologici: acizii nucleici, carbohidrații, proteinele și lipidele. Biopolimerii constau din monomeri, structuri de hidrocarburi, care includ, de asemenea, azot, oxigen, sulf și fosfor.

În secolul al XIX-lea a început un studiu al structurii substanțelor care alcătuiesc o celulă vie, dar funcțiile ADN, proteine, ARN și structura lor au fost în cele din urmă determinate în secolul XX.

Friedrich Misher în 1868 a subliniat nuclee celulare leucocitele conținând substanța fosfor și le-a numit nuclein. Apoi, Richard Altman în 1889 a stabilit că această substanță constă dintr-un acid special și o proteină. Atunci au auzit pentru prima dată despre termenul "acid nucleic". Cu toate acestea, până la funcția acizi nucleici era încă departe.

ADN - acizii deoxiribonucleici sunt cei mai mari polimeri biologici, constând din sute de monomeri - deoxiribonucleotide. În compoziția lor, cu excepția zahărului (dezoxiriboză), include 4 tipuri de nucleotide: adenina - A, timidina - T, citozina - C, guanina - G.

Prima dată ADN-ul a fost considerat acid nucleic de origine animală, deoarece a fost izolat de timusul animalelor și ARN eliberat din varză de grâu - legume. Se credea că diferența biochimică dintre celulele raselorumbre și animale. Cu toate acestea, la mijlocul secolului al XX-lea, sa stabilit că ARN și ADN-ul face parte din toate celulele.

Imediat a început să studieze structura acizilor nucleici Erwin Chargaff, care în 1953 a constatat că nucleotidele care fac parte din aceeași formă de perechi de acid nume cu regularitate strictă.

Conexiunea întotdeauna o bază pirimidinică și purinică unuia, T = C, A = T. Aceasta este, adenina se leagă de timidina și guanina - cu citozina.

Și pentru funcția ADN este esențial ca conexiunea în primul caz să fie asigurată de 2 perechi de hidrogen, iar în al doilea - de trei.

Regula Chargaff a fost baza pe care Watson și Crick au construit structura unei dublu helixuri a ADN-ului.

În această moleculă, ca și în moleculele de proteine, structurile primare, secundare și terțiare sunt diferite.

Structura primară este o secvență liniară de monomeri într-un singur lanț.

Desigur, în natura ADN-ului într-un singur lanț nu are loc, dar aici vorbim despre structura primară a biopolimeri, care definește toate proprietățile sale.

Structura secundară este caracteristica spațială a biopolimerului. În cazul ADN-ului este o polinucleotidă două lanțuri, fiecare dintre acestea fiind răsucite într-o spirală dreapta, și ambele sunt răsucite simultan în sensul acelor de ceasornic în jurul axei comune. Aceste lanțuri sunt ținute împreună de forțe legături de hidrogen. Structura terțiară a ADN-ului este determinată de spiralizarea în continuare a moleculei.

Un pas gigantic a fost făcut cu descoperirea că funcțiile ADN constau în transferul și stocarea informațiilor genetice. ADN-ul conține un program ereditar cu privire la structura proteinelor specifice fiecărui organism. Împreună cu moleculele de ARN, aceștia transmit informație ereditară din corp către organism. Funcția ADN include și implementarea informațiilor genetice. Participă la procesele de transcriere, replicare și traducere, asigurând astfel sinteza unei varietăți de proteine.