Similitudinea ADN-ului și a ARN-ului. Caracteristicile comparative ale ADN și ARN: tabel

Orice organism viu din lumea noastră nu este ca alții. Nu numai că oamenii sunt diferiți unul de celălalt. Animalele și plantele din aceeași specie au, de asemenea, diferențe. Motivul pentru aceasta nu sunt numai condițiile de viață diferite și experiența de viață. Individualitatea fiecărui organism este pusă în el cu ajutorul materialului genetic.

Întrebări importante și interesante despre acizii nucleici

Chiar înainte de nașterea fiecărui organism are propriul set de gene, care determină absolut toate trăsăturile structurii. Nu este doar culoarea stratului sau a formei frunzelor, de exemplu. În gene sunt stabilite și caracteristici mai importante. O pisică nu poate avea un hamster și un baobab nu va crește din semințe de grâu.

Și pentru toată această cantitate imensă de informații, acizii nucleici - moleculele de ARN și ADN - corespund. Importanța lor este foarte greu de supraestimat. La urma urmei, ei nu numai că păstrează informații pe parcursul întregii vieți, ci ajută la realizarea lor cu ajutorul proteinelor, dar le transmit și generației următoare. Cum funcționează pentru ei, cât de complexe sunt structurile Molecule ADN și ARN? Ce sunt ei și care sunt diferențele lor? În toate acestea vom aborda următoarele capitole ale articolului.

Toate informațiile pe care le vom dezasambla în părți, începând cu foarte multe lucruri de bază. Mai întâi aflăm ce acizi nucleici sunt, cum au fost descoperiți, atunci vom vorbi despre structura și funcțiile lor. La sfarsitul articolului asteptam un tabel comparativ de ARN si ADN, pe care il puteti contacta in orice moment.

Ce sunt acizi nucleici

Acizii nucleici sunt compuși organici cu greutate moleculară mare, sunt polimeri. În 1869, au fost descrise pentru prima dată de Friedrich Mischer, biochimist din Elveția. El a izolat o substanță, care include fosfor și azot, din celulele puroiului. Presupunând că se află doar în nuclee, omul de știință îl numește nuclein. Dar ceea ce a rămas după separarea proteinelor a fost numit acidul nucleic.

Monomerii săi sunt nucleotide. Numărul lor într-o moleculă de acid este individual pentru fiecare specie. Nucleotidele sunt molecule formate din trei părți:

• monozaharid (pentoză), pot exista două tipuri - riboză și deoxiriboză;
• o bază de azot (una din patru);
• acid reziduu de acid fosforic.

Apoi, vom lua în considerare diferențele și asemănările dintre ADN și ARN, va rezuma tabelul de la sfârșitul articolului.

Particularitățile structurii: pentoze

Prima similitudine dintre ADN și ARN este că ele conțin monozaharide. Dar pentru fiecare acid sunt propriile lor. În funcție de ceea ce este în molecula de pentoză, acizii nucleici sunt împărțiți în ADN și ARN. Compoziția ADN-ului este deoxiriboză și ARN - riboză. Ambele pentoze se găsesc numai în acizi beta.

În deoxiriboză, cel de-al doilea atom de carbon (denotat ca 2șquo) nu are oxigen. Oamenii de știință sugerează că absența lui:

• scurtează relația dintre C₂ și C₃;
• face molecula ADN mai durabilă;
• creează condiții pentru instalarea compactă a ADN-ului în nucleu.

Comparația structurilor: baze azotate

Caracteristicile comparative ale ADN și ARN nu sunt ușoare. Dar diferențele sunt deja vizibile încă de la început. Bazele azotate sunt cele mai importante "cărămizi" din moleculele noastre. Ei poartă informații genetice. Mai exact, nu motivele în sine, ci ordinea lor în lanț. Ei sunt purină și pirimidină.

Compoziția ADN și ARN diferă deja la nivelul monomerilor: în deoxiribonucleic putem întâlni adenina, guanina, citozina și timina. Dar ARN-ul în loc de timină conține uracil.

Aceste cinci baze sunt importante (majore), ele constituie majoritatea acizilor nucleici. Dar, în afară de ei, există și alții. Acest lucru se întâmplă foarte rar, se numesc astfel de baze minore. Ambele se găsesc în ambii acizi - aceasta este o altă asemănare între ADN și ARN.

Secvența acestor baze azotate (și, în consecință, și a nucleotidelor) din lanțul ADN determină care proteine ​​pot sintetiza această celulă. Ce molecule vor fi create în acest moment, depinde de nevoile corpului.

Să trecem la nivelurile de organizare a acizilor nucleici. Pentru ca caracteristicile comparative ale ADN și ARN să fie cât mai complete și mai obiective, considerăm structura fiecăruia. Ei au patru ADN-uri, iar numărul de niveluri de organizare din ARN depinde de tipul lor.

Descoperirea structurii ADN-ului, principiile structurii

Toate organismele sunt împărțite în procariote și eucariote. Această clasificare se bazează pe designul kernel-ului. Acestea și alte ADN-uri sunt conținute în celulă sub formă de cromozomi. Acestea sunt structuri speciale în care moleculele de acid deoxiribonucleic sunt legate de proteine. ADN are patru niveluri de organizare.

Structura primară este reprezentată de un lanț de nucleotide, a cărui secvență este strict observată pentru fiecare organism și care sunt legate de legăturile fosfodiestere. Un mare succes în studierea structurii lanțului ADN a fost atins de Chargaff și de colaboratorii săi. Ei au stabilit că rapoartele bazelor azotate sunt supuse anumitor legi.

Au fost chemați regulile lui Chargaff. Primul dintre ei spune că suma bazelor purinice ar trebui să fie egală cu suma bazelor de pirimidină. Acest lucru va deveni clar după cunoașterea structurii secundare a ADN-ului. Datorită caracteristicilor sale ar trebui a doua regulă: raportul molar A / T și T / C egal cu unitatea. Aceeași regulă este valabilă și pentru al doilea acid nucleic - aici este o altă asemănare între ADN și ARN. Doar a doua, în loc de timină, este uracil.

De asemenea, mulți oameni de știință au început să clasifice ADN-ul unor specii diferite pentru mai multe motive. Dacă suma "A + T" este mai mare decât "Г + Ц", un astfel de ADN este numit tip АТ. Dacă, dimpotrivă, avem de-a face cu un tip de ADN GC.

modelul de structura secundară a fost propusă în 1953 de oameni de știință Watson și Crick, și ea încă este bine recunoscut. Modelul este o dublă helix, care constă din două circuite antiparallel. Principalele caracteristici ale structurii secundare sunt:

• compoziția fiecărui lanț ADN este strict specifică speciei;
• legătura dintre lanțuri este hidrogen, este formată de principiul complementarității bazelor azotate;
• lanțurile de polinucleotide se înfășoară unul pe altul, formând o spirală spiralată dreapta numită "helix";
• soldurile acid fosforic situate în afara spiralei, baze azotate - în interior.

Mai mult, mai dens, mai dificil

Structura terțiară a ADN-ului este o structură super-spirală. Asta este, nu numai că într-o moleculă două lanțuri sunt răsucite unul cu altul, pentru o mai mare compactitate, ADN-ul este înfășurat pe proteine ​​speciale - histone. Ele sunt împărțite în cinci clase, în funcție de conținutul de lizină și arginină din ele.

Cel mai recent nivel al ADN-ului - cromozom. Pentru a vedea cât de strâns este stivuită purtător de informații genetice, luați în considerare următoarele: în cazul în care Turnul Eiffel a trecut prin toate etapele de compactare, precum ADN-ul, ar putea fi plasat într-o cutie de chibrituri.

Cromozomii sunt unice (cromatidelor constau dintr-unul) și dublu (compus din două cromatide). Ele oferă stocarea fiabilă a informațiilor genetice și, dacă este necesar, se pot întoarce și deschide accesul la site-ul dorit.

Tipuri de ARN, caracteristici structurale

În afară de faptul că orice ARN-ul este diferit de ADN-ul structurii sale primare (absența timină, prezența uracil), următoarele organizații sunt, de asemenea, niveluri diferite:

1. ARN de transport (ARNt) este o moleculă monocatenară. Pentru a efectua funcția lor de a transporta aminoacizi la locul sintezei proteinelor, are o structură secundară foarte neobișnuită. Se numește un trifoi. Fiecare buclă ea își îndeplinește funcția, dar cele mai importante sunt tulpina acceptor (se lipește de un aminoacid) și anticodon (care ar trebui să coincidă cu codonul de pe mesager ARN). Structura terțiară a tARN studiat un pic, deoarece este foarte dificil de identificat o moleculă fără a rupe nivelul înalt de organizare. Dar unele informații sunt disponibile de la oamenii de știință. De exemplu, în drojdie ARN de transfer este sub forma literei L.
2. Matricea ARN (denumită și informație) îndeplinește funcția de transfer de informații de la ADN la locul de sinteză a proteinelor. Ea spune ce fel de proteine ​​se va dovedi ca rezultat, ribozomii se deplasează prin ea în timpul sintezei. Structura sa primară este o moleculă mono-catenară. Structura secundară este foarte complexă, necesară pentru determinarea corectă a începutului sintezei proteinelor. ARNm este format sub formă de fire de păr, la capetele cărora se află începutul și sfârșitul procesării proteinelor.
3. ARN-ul ribozomal este conținut în ribozomi. Aceste organele sunt formate din două subticule, fiecare având propriul ARNr. Acest acid nucleic determină localizarea tuturor proteinelor ribozomale și a centrelor funcționale ale acestei organelle. Structura primară a ARNm este reprezentată de o secvență de nucleotide, ca în varietățile anterioare de acid. Este cunoscut faptul că etapa finală este de stabilire porțiuni de capăt ARNr conjugate a unui lanț. Formarea unor astfel de pețiole aduce o contribuție suplimentară la compactarea întregii structuri.

Funcțiile ADN-ului

Acidul deoxiribonucleic servește ca depozit de informații genetice. În secvența nucleotidelor sale, toate proteinele corpului nostru sunt "ascunse". În ADN, ele nu sunt doar stocate, ci și bine protejate. Și chiar dacă apare o eroare în timpul copierii, aceasta va fi rezolvată. Astfel, tot materialul genetic va fi păstrat și va ajunge la descendenți.

Pentru a transmite informații descendenților, ADN-ul are capacitatea de a se dubla. Acest proces se numește replicare. O tabelă de comparație a ARN și a ADN-ului ne va arăta că un alt acid nucleic nu știe cum să facă acest lucru. Dar are multe alte funcții.

Funcțiile ARN

Fiecare tip de ARN își îndeplinește funcțiile:

1. Transportul acidului ribonucleic transportă aminoacizii la ribozomi, unde sunt făcute proteinele din ele. tRNA nu numai că aduce materialul de construcție, ci participă și la recunoașterea codonului. Și pe munca ei depinde de cât de bine va fi construită proteina.
2. ARN-ul de informații citește informații din ADN și le transferă la locul de sinteză a proteinelor. Acolo se atașează la ribozom și dictează ordinea aminoacizilor din proteină.
3. ARN-ul ribozomal asigură integritatea structurii organelor, reglează activitatea tuturor centrelor funcționale.

Iată o altă asemănare între ADN și ARN: ambii au grijă de informațiile genetice pe care celulele le poartă.

Compararea ADN și ARN

Pentru a sistematiza toate informațiile de mai sus, scrieți totul într-un tabel.

Astfel, am descris pe scurt asemănările dintre ADN și ARN. Tabelul va fi un asistent indispensabil în examen sau un simplu memento.

În plus față de ceea ce am învățat deja, în tabel au apărut câteva fapte. De exemplu, capacitatea ADN-ului de a se dubla este necesară pentru diviziunea celulară, astfel încât ambele celule să primească în întregime materialul genetic corect. În timp ce pentru ARN în dublare nu are sens. Dacă celula necesită o altă moleculă, aceasta o sintetizează prin matricea ADN.

Caracteristicile ADN și ARN s-au dovedit a fi scurte, dar am acoperit toate caracteristicile structurii și funcțiilor. Foarte interesant este procesul de traducere - sinteza proteinelor. După ce sa familiarizat cu aceasta, devine clar cât de mult ARN joacă un rol în viața celulei. Și procesul de dublare a ADN-ului este foarte interesant. Ce merită să distrugeți dublul helix și să citiți fiecare nucleotidă!

Aflați noi în fiecare zi. Mai ales dacă acest lucru apare în fiecare celulă a corpului.