Apa fungsi dalam sel melakukan asam nukleat? Struktur dan fungsi asam nukleat

asam nukleat memainkan peranan penting dalam sel, memastikan fungsi dan reproduksi. Sifat ini memungkinkan untuk memanggil mereka biomolekul terpenting kedua setelah protein. Banyak peneliti bahkan mengambil DNA dan RNA di tempat pertama, yang berarti nilai pokok mereka dalam pengembangan kehidupan. Namun demikian, mereka mengambil tempat kedua setelah protein, karena dasar kehidupan hanya polipetidnaya molekul.

asam nukleat - ini adalah tingkat yang berbeda dari kehidupan jauh lebih kompleks dan menarik karena fakta bahwa setiap jenis molekul memiliki pekerjaan tertentu untuknya. Hal ini diperlukan untuk memahami secara lebih rinci.

Konsep asam nukleat

Semua asam nukleat (DNA dan RNA) adalah polimer heterogen biologis yang berbeda dalam jumlah sirkuit. DNA adalah molekul polimer double stranded yang mengandung informasi genetik organisme eukariotik. molekul DNA melingkar mungkin berisi informasi genetik dari beberapa virus. Ini HIV dan adenovirus. Ada juga khusus tipe 2 DNA: mitokondria dan plastida (ditemukan dalam kloroplas).

RNA juga memiliki spesies yang jauh lebih besar yang disebabkan oleh fungsi asam nukleat yang berbeda. Ada RNA nuklir, yang berisi informasi genetik dari bakteri dan sebagian besar virus, matriks (atau messenger RNA), ribosom dan transportasi. Semua dari mereka terlibat baik dalam penyimpanan informasi genetik, atau ekspresi gen. Namun, yang berfungsi dalam sel beroperasi asam nukleat ini diperlukan untuk memahami secara lebih rinci.

molekul DNA untai ganda

Jenis DNA - adalah sebuah sistem yang sempurna dari penyimpanan informasi genetik. molekul DNA untai ganda adalah molekul tunggal yang terdiri dari monomer yang heterogen. Tujuan mereka adalah pembentukan ikatan hidrogen antara nukleotida rantai lainnya. Diri monomer DNA terdiri dari basa nitrogen, yang ortofosfat residu dan monosakarida deoksiribosa lima karbon. Tergantung pada jenis basa nitrogen adalah dasar dari monomer DNA tertentu, memiliki nama sendiri. Jenis monomer DNA:

• bagian deoksiribosa dengan ortofosfat dan basa nitrogen adenylic;
• timidin basa nitrogen dan bagian ortofosfat deoksiribosa;
• sitosin basa nitrogen dan ortofosfat residu desoksiriboza;
• ortofosfat dengan deoksiribosa dan residu guanin nitrogen.

Surat untuk penyederhanaan rangkaian struktur DNA residu adenylic dilambangkan sebagai "A", guanin - "G", timidin - "T" dan sitosin - "C". Adalah penting bahwa informasi genetik ditransfer dari DNA untai ganda RNA messenger. Perbedaan nya sedikit: di sini sebagai bagian karbohidrat belum deoksiribosa dan ribosa, dan sebagai gantinya timidilat nitrogen dasar urasil terjadi pada RNA.

Struktur dan fungsi DNA

DNA dibangun di atas prinsip polimer biologis, di mana salah satu rantai dibuat di muka dalam pola yang telah ditentukan tergantung pada informasi genetik dari sel induk. DNA Nukleodidy dihubungkan oleh ikatan kovalen. Kemudian, menurut prinsip saling melengkapi dengan nukleotida molekul untai tunggal bergabung dengan nukleotida lainnya. Jika molekul nukleotida untai tunggal yang disajikan dimulai dengan adenin, kedua (komplementer) sirkuit itu akan sesuai dengan timin. Guanin ini melengkapi sitosin. Dengan demikian, molekul DNA untai ganda dibangun. Hal ini di kernel dan menyimpan informasi turun-temurun yang dikodekan kodon - triplet nukleotida. Fungsi dari DNA untai ganda:

• tabungan yang diperoleh dari induk sel informasi turun-temurun;
• ekspresi gen;
• halangan untuk mengubah sifat mutasi.

Arti dari protein dan asam nukleat

Hal ini diyakini bahwa fungsi protein dan asam nukleat umum, yaitu, mereka terlibat dalam ekspresi gen. asam nukleat itu sendiri - itu adalah lokasi penyimpanan dan protein - itu adalah hasil akhir dari membaca informasi dari gen. Gen itu sendiri merupakan bagian integral dari satu molekul DNA dikemas dalam kromosom, di mana informasi dicatat oleh nukleotida dari struktur protein tertentu. Salah satu gen mengkodekan urutan asam amino dari satu protein. protein yang akan menerapkan informasi turun-temurun.

Klasifikasi jenis RNA

Fungsi asam nukleat dalam sel sangat beragam. Dan mereka yang paling banyak dalam kasus RNA. Namun, multifungsi ini masih relatif karena sebagai salah satu jenis RNA yang bertanggung jawab untuk salah satu fungsi. Dalam hal ini, berikut jenis RNA:

• nuklir virus RNA dan bakteri;
• matrix (informasi) RNA;
• RNA ribosom;
• plasmid RNA (kloroplas);
• kloroplas RNA ribosom;
• mitokondria RNA ribosom;
• mitokondria matriks RNA;
• mentransfer RNA.

fungsi RNA

Klasifikasi ini menyediakan beberapa jenis RNA yang dibagi sesuai dengan lokasi. Namun, dalam hal fungsional, mereka harus dibagi menjadi 4 jenis di semua: dalam nuklir, informasi, ribosom dan transportasi. Fungsi RNA ribosom adalah sintesis protein berdasarkan urutan nukleotida RNA messenger. Jadi asam amino "Tray" untuk RNA ribosom "digantung" pada RNA messenger, dengan cara asam ribonukleat transfer. Jadi sintesis hasil dari setiap organisme yang memiliki ribosom. Struktur dan fungsi dari asam nukleat dan memberikan pelestarian materi genetik, dan membuat proses sintesis protein.

asam nukleat mitokondria

Jika apa fungsi dalam sel melakukan asam nukleat yang terletak di dalam inti atau sitoplasma hampir semua diketahui, informasi mitokondria dan DNA plastid, ada sedikit. Hal ini juga ditemukan ribosom spesifik dan RNA messenger. Asam nukleat DNA dan RNA hadir di sini bahkan organisme yang paling autotrophic.

Mungkin asam nukleat memasuki sel dengan symbiogenesis. rute ini dianggap oleh para ilmuwan sebagai yang paling mungkin karena kurangnya penjelasan alternatif. Proses ini dianggap sebagai berikut: dalam sel untuk jangka waktu tertentu datang symbiontic avtorofnaya bakteri. Akibatnya, ini akaryote hidup di dalam sel dan memberikan dengan energi, namun secara bertahap menurunkan.

Pada tahap awal evolusi, bakteri simbiosis mungkin bebas nuklir pindah proses mutasi di inti sel inang. Hal ini memungkinkan gen yang bertanggung jawab untuk menjaga informasi tentang struktur protein mitokondria untuk menembus ke dalam asam nukleat dari sel inang. Namun, ini adalah tentang apa fungsi dalam sel melakukan asam nukleat asal mitokondria, informasi itu tidak banyak.

Mungkin sebagian protein disintesis mitokondria yang strukturnya belum dikodekan oleh DNA nuklir atau RNA tuan rumah. Hal ini juga kemungkinan bahwa mekanisme yang tepat dari sintesis protein diperlukan hanya karena sel yang banyak protein disintesis di sitoplasma, tidak bisa melalui membran ganda dari mitokondria. Organel Data menghasilkan energi, dan karena itu dalam kasus saluran tertentu atau protein transporter untuk cukup untuk gerak molekul dan melawan gradien konsentrasi.

Plasmid DNA dan RNA

Dalam plastida (kloroplas) juga memiliki DNA sendiri, yang mungkin bertanggung jawab untuk melaksanakan fungsi yang sama seperti dalam kasus asam nukleat mitokondria. Ada juga dan ribosom, matriks dan RNA transfer nya. Dan plastida, dilihat dari jumlah membran, daripada dengan jumlah reaksi biokimia, sulit untuk menemukan. Hal ini terjadi bahwa banyak plastida dengan lapisan 4 membran, yang dijelaskan oleh para ulama dengan cara yang berbeda.

Satu hal yang jelas: fungsi asam nukleat ke dalam sel diteliti sejauh kurang. Hal ini tidak diketahui betapa pentingnya sistem protein sintesis mitokondria dan mirip dengan hloroplasticheskaya nya. Hal ini juga tidak jelas mengapa sel perlu asam nukleat mitokondria, jika protein (jelas tidak semua) sudah dikodekan dalam DNA nuklir (atau RNA, tergantung pada organisme). Meskipun beberapa fakta dipaksa untuk menerima bahwa protein sintesis mitokondria dan kloroplas sistem bertanggung jawab untuk fungsi yang sama seperti DNA inti dan sitoplasma RNA. Mereka melestarikan informasi genetik, mereproduksi dan mengirimkan ke sel anak.

ringkasan

Hal ini penting untuk memahami yang berfungsi dalam sel melakukan nuklir asam nukleat, plastid dan asal mitokondria. Hal ini membuka banyak prospek untuk ilmu pengetahuan, karena mekanisme simbiosis, yang menurutnya ada banyak organisme autotrophic yang dapat mereproduksi hari ini. Ini akan memberikan jenis baru sel, bahkan mungkin manusia. Meskipun prospek implementasi mnogomembrannyh organel plastida dalam sel terlalu dini untuk mengatakan.

Jauh lebih penting adalah untuk memahami bahwa dalam sel asam nukleat bertanggung jawab untuk hampir semua proses. Ini sintesis protein, dan menyimpan informasi tentang struktur sel. Dan yang lebih penting, asam nukleat mengoperasikan fungsi transfer materi herediter sel dari orangtua ke anak. Ini akan memastikan perkembangan lebih lanjut dari proses evolusi.