ARN (acid ribonucleic). Diferența dintre ADN și ARN
Știm cu toții că aspectul unei persoane, unele obiceiuri și chiar boli sunt moștenite. Toate aceste informații despre o ființă vie sunt codificate în gene. Deci, cum arată aceste gene notorii, cum funcționează și unde sunt localizate?
Deci, purtătorul tuturor genelor oricărei persoane sau animal este ADN-ul. Acest compus a fost descoperit în 1869 de Johann Friedrich Miescher Din punct de vedere chimic, ADN-ul este acid dezoxiribonucleic. Ce înseamnă acest lucru? Cum poartă acest acid codul genetic al întregii vieți de pe planeta noastră?
Să începem prin a ne uita la unde se află ADN-ul. O celulă umană conține multe organele care îndeplinesc diferite funcții. ADN-ul este localizat în nucleu. Nucleul este un organel mic, care este înconjurat de o membrană specială și în care este stocat tot materialul genetic - ADN-ul.
Care este structura unei molecule de ADN?
În primul rând, să ne uităm la ce este ADN-ul. ADN-ul este o moleculă foarte lungă formată din elemente structurale - nucleotide. Există 4 tipuri de nucleotide - adenină (A), timină (T), guanină (G) și citozină (C). Lanțul de nucleotide arată schematic astfel: GGAATTCTAAG... Această secvență de nucleotide este lanțul ADN.Structura ADN-ului a fost descifrată pentru prima dată în 1953 de James Watson și Francis Crick.
Într-o moleculă de ADN există două lanțuri de nucleotide care sunt răsucite elicoidal unul în jurul celuilalt. Cum rămân aceste lanțuri de nucleotide împreună și se răsucesc într-o spirală? Acest fenomen se datorează proprietății complementarității. Complementaritatea înseamnă că numai anumite nucleotide (complementare) pot fi găsite una față de alta în două lanțuri. Astfel, în fața adeninei există întotdeauna timină, iar în fața guaninei există întotdeauna doar citozină. Astfel, guanina este complementară cu citozină, iar adenina este complementară cu timină. Astfel de perechi de nucleotide opuse unul altuia în lanțuri diferite sunt, de asemenea, numite complementare.
Poate fi prezentat schematic după cum urmează:
G - C
T - A
T - A
C - G
Aceste perechi complementare A - T și G - C formează o legătură chimică între nucleotidele perechii, iar legătura dintre G și C este mai puternică decât între A și T. Legătura se formează strict între baze complementare, adică formarea a unei legături între G şi A necomplementare este imposibilă.
„Ambalarea” ADN-ului, cum devine o catenă de ADN un cromozom?
De ce se răsucesc și aceste lanțuri de nucleotide ADN unul în jurul celuilalt? De ce este necesar acest lucru? Cert este că numărul de nucleotide este uriaș și este nevoie de mult spațiu pentru a găzdui lanțuri atât de lungi. Din acest motiv, două fire de ADN se răsucesc una în jurul celeilalte într-o manieră elicoidală. Acest fenomen se numește spiralizare. Ca urmare a spiralizării, lanțurile de ADN sunt scurtate de 5-6 ori.Unele molecule de ADN sunt folosite în mod activ de organism, în timp ce altele sunt rareori folosite. Pe lângă spiralizare, astfel de molecule de ADN utilizate rar sunt supuse unui „ambalaj” și mai compact. Acest ambalaj compact se numește supercoiling și scurtează catena de ADN de 25-30 de ori!
Cum se împachetează spiralele ADN?
![](https://i1.wp.com/polismed.com/upfiles/other/images-art/ADN/i2.jpeg)
Dacă este necesar să folosiți una sau alta moleculă de ADN, are loc procesul de „desfășurare”, adică catena de ADN este „desfășurată” din „bobină” - proteina histonă (dacă a fost înfășurată pe ea) și se desfășoară din spirala în două lanțuri paralele. Și atunci când molecula de ADN este într-o stare atât de nerăsucită, atunci informațiile genetice necesare pot fi citite din ea. Mai mult decât atât, informațiile genetice se citesc doar din firele de ADN nerăsucite!
Se numește un set de cromozomi supraînfăşurați heterocromatina, iar cromozomii disponibili pentru citirea informațiilor sunt eucromatina.
Ce sunt genele, care este legătura lor cu ADN-ul?
Acum să ne uităm la ce sunt genele. Se știe că există gene care determină grupa de sânge, culoarea ochilor, părul, pielea și multe alte proprietăți ale corpului nostru. O genă este o secțiune strict definită de ADN, constând dintr-un anumit număr de nucleotide aranjate într-o combinație strict definită. Locația într-o secțiune strict definită a ADN-ului înseamnă că unei anumite gene i se atribuie locul și este imposibil să se schimbe acest loc. Este oportun să facem următoarea comparație: o persoană locuiește pe o anumită stradă, într-o anumită casă și apartament, iar o persoană nu se poate muta voluntar în altă casă, apartament sau pe altă stradă. Un anumit număr de nucleotide într-o genă înseamnă că fiecare genă are un anumit număr de nucleotide și nu pot deveni mai mult sau mai puțin. De exemplu, gena care codifică producția de insulină constă din 60 de perechi de nucleotide; gena care codifică producerea hormonului oxitocină - a 370 de perechi de nucleotide. Secvența strictă de nucleotide este unică pentru fiecare genă și strict definită. De exemplu, secvența AATTAATA este un fragment al unei gene care codifică producția de insulină. Pentru a obține insulină, exact această secvență este utilizată pentru a obține, de exemplu, adrenalină, se utilizează o combinație diferită de nucleotide; Este important să înțelegeți că doar o anumită combinație de nucleotide codifică un anumit „produs” (adrenalină, insulină etc.). O astfel de combinație unică a unui anumit număr de nucleotide, stând în „locul său” - aceasta este gena.
În plus față de gene, lanțul de ADN conține așa-numitele „secvențe necodante”. Astfel de secvențe de nucleotide necodificatoare reglează funcționarea genelor, ajută la spiralizarea cromozomilor și marchează punctul de început și de sfârșit al unei gene. Cu toate acestea, până în prezent, rolul majorității secvențelor necodificatoare rămâne neclar.
Ce este un cromozom? Cromozomi sexuali
Colecția de gene a unui individ se numește genom. Desigur, întregul genom nu poate fi conținut într-un singur ADN. Genomul este împărțit în 46 de perechi de molecule de ADN. O pereche de molecule de ADN se numește cromozom. Deci, oamenii au 46 dintre acești cromozomi. Fiecare cromozom poartă un set strict definit de gene, de exemplu, cromozomul 18 conține gene care codifică culoarea ochilor etc. Cromozomii diferă unul de celălalt ca lungime și formă. Cele mai comune forme sunt X sau Y, dar există și altele. Oamenii au doi cromozomi de aceeași formă, care se numesc perechi. Datorită acestor diferențe, toți cromozomii perechi sunt numerotați - există 23 de perechi. Aceasta înseamnă că există perechea de cromozomi nr. 1, perechea nr. 2, nr. 3 etc. Fiecare genă responsabilă pentru o trăsătură specifică este localizată pe același cromozom. Orientările moderne pentru specialiști pot indica locația genei, de exemplu, după cum urmează: cromozomul 22, brațul lung.Care sunt diferențele dintre cromozomi?
![](https://i0.wp.com/polismed.com/upfiles/other/images-art/ADN/i01.jpeg)
Dimensiunea cromozomilor variază: cei mai mari sunt cromozomii perechilor nr. 1 și nr. 3, cei mai mici cromozomi sunt perechile nr. 17, nr. 19.
Pe lângă forma și dimensiunea lor, cromozomii diferă prin funcțiile pe care le îndeplinesc. Din cele 23 de perechi, 22 de perechi sunt somatice și 1 pereche este sexuală. Ce înseamnă? Cromozomii somatici determină toate caracteristicile externe ale unui individ, caracteristicile reacțiilor sale comportamentale, psihotipul ereditar, adică toate trăsăturile și caracteristicile fiecărei persoane în parte. O pereche de cromozomi sexuali determină genul unei persoane: bărbat sau femeie. Există două tipuri de cromozomi sexuali umani: X (X) și Y (Y). Dacă sunt combinate ca XX (x - x) - aceasta este o femeie, iar dacă XY (x - y) - avem un bărbat.
Boli ereditare și leziuni cromozomiale
Cu toate acestea, apar „defalcări” ale genomului și apoi bolile genetice sunt detectate la oameni. De exemplu, când există trei cromozomi în a 21-a pereche de cromozomi în loc de doi, o persoană se naște cu sindromul Down.Există multe „defalcări” mai mici ale materialului genetic care nu duc la boli, ci, dimpotrivă, conferă proprietăți bune. Toate „defalcări” materialului genetic se numesc mutații. Mutațiile care conduc la boli sau deteriorarea proprietăților organismului sunt considerate negative, iar mutațiile care conduc la formarea de noi proprietăți benefice sunt considerate pozitive.
Cu toate acestea, cu majoritatea bolilor de care suferă oamenii astăzi, nu boala este moștenită, ci doar o predispoziție. De exemplu, tatăl unui copil absoarbe zahărul încet. Asta nu înseamnă că copilul se va naște cu diabet, dar copilul va avea o predispoziție. Aceasta înseamnă că, dacă un copil abuzează dulciurile și produsele din făină, va dezvolta diabet.
Astăzi, așa-numitul predicativ medicament. Ca parte a acestei practici medicale, sunt identificate predispozițiile unei persoane (pe baza identificării genelor corespunzătoare), apoi i se oferă recomandări - ce dietă să urmeze, cum să alternați corect între muncă și odihnă pentru a nu se îmbolnăvi.
Cum se citesc informațiile codificate în ADN?
Cum poți citi informațiile conținute în ADN? Cum îl folosește propriul organism? ADN-ul în sine este un fel de matrice, dar nu simplu, ci codificat. Pentru a citi informațiile din matricea ADN, acestea sunt mai întâi transferate la un purtător special - ARN. ARN-ul este chimic acid ribonucleic. Diferă de ADN prin faptul că poate trece prin membrana nucleară în celulă, în timp ce ADN-ului îi lipsește această capacitate (poate fi găsit doar în nucleu). Informațiile codificate sunt utilizate în celula însăși. Deci, ARN-ul este un purtător de informații codificate de la nucleu la celulă.Cum are loc sinteza ARN, cum se sintetizează proteinele folosind ARN?
![](https://i2.wp.com/polismed.com/upfiles/other/images-art/ADN/i9.jpeg)
Cum are loc sinteza unei proteine codificate de o anumită genă?
După părăsirea nucleului, ARN-ul intră în citoplasmă. Deja în citoplasmă, ARN-ul poate fi încorporat ca matrice în sisteme enzimatice speciale (ribozomi), care pot sintetiza, ghidate de informațiile ARN, secvența corespunzătoare de aminoacizi proteici. După cum știți, o moleculă de proteină este formată din aminoacizi. Cum știe ribozomul ce aminoacid să adauge la lanțul proteic în creștere? Acest lucru se face pe baza codului triplet. Codul triplet înseamnă că secvența a trei nucleotide ale lanțului de ARN ( triplet, de exemplu, GGU) codifică un singur aminoacid (în acest caz glicină). Fiecare aminoacid este codificat de un triplet specific. Și astfel, ribozomul „citește” tripletul, determină ce aminoacid ar trebui adăugat în continuare pe măsură ce citește informațiile din ARN. Când se formează un lanț de aminoacizi, acesta capătă o anumită formă spațială și devine o proteină capabilă să îndeplinească funcțiile enzimatice, de construcție, hormonale și de altă natură care îi sunt atribuite.Proteina pentru orice organism viu este produsul unei gene. Proteinele determină toate diferitele proprietăți, calități și manifestări externe ale genelor.
Ce sunt ADN-ul și ARN-ul? Care sunt funcțiile și semnificația lor în lumea noastră? Din ce sunt făcute și cum funcționează? Acest lucru și multe altele sunt discutate în articol.
Ce sunt ADN-ul și ARN-ul
Științele biologice care studiază principiile stocării, implementării și transmiterii informațiilor genetice, structura și funcțiile biopolimerilor neregulați aparțin biologiei moleculare.
Biopolimerii, compuși organici cu molecul mare care se formează din reziduuri de nucleotide, sunt acizi nucleici. Ele stochează informații despre un organism viu, determină dezvoltarea, creșterea și ereditatea acestuia. Acești acizi sunt implicați în biosinteza proteinelor.
Există două tipuri de acizi nucleici care se găsesc în natură:
- ADN - dezoxiribonucleic;
- ARN-ul este ribonucleic.
Lumii i s-a spus ce este ADN-ul în 1868, când a fost descoperit în nucleele celulare ale leucocitelor și spermatozoizilor de somon. Au fost găsite ulterior în toate celulele animale și vegetale, precum și în bacterii, viruși și ciuperci. În 1953, J. Watson și F. Crick, ca rezultat al analizei structurale cu raze X, au construit un model format din două lanțuri de polimeri care sunt răsucite în spirală unul în jurul celuilalt. În 1962, acești oameni de știință au primit Premiul Nobel pentru descoperirea lor.
Acidul dezoxiribonucleic
Ce este ADN-ul? Acesta este un acid nucleic care conține genotipul unui individ și transmite informații prin moștenire, autoreproducându-se. Deoarece aceste molecule sunt atât de mari, există un număr mare de secvențe de nucleotide posibile. Prin urmare, numărul de molecule diferite este practic infinit.
Structura ADN-ului
Acestea sunt cele mai mari molecule biologice. Dimensiunea lor variază de la un sfert în bacterii până la patruzeci de milimetri în ADN-ul uman, mult mai mare decât dimensiunea maximă a unei proteine. Ele constau din patru monomeri, componentele structurale ale acizilor nucleici - nucleotide, care includ o bază azotată, un reziduu de acid fosforic și dezoxiriboză.
Bazele azotate au un inel dublu de carbon și azot - purine și un inel - pirimidine.
Purinele sunt adenina și guanina, iar pirimidinele sunt timină și citozină. Ele sunt desemnate cu majuscule latine: A, G, T, C; iar în literatura rusă - în chirilic: A, G, T, Ts Folosind o legătură chimică de hidrogen, se conectează între ele, rezultând apariția acizilor nucleici.
În Univers, spirala este cea mai comună formă. Deci structura moleculei de ADN o are și ea. Lanțul de polinucleotide este răsucit ca o scară în spirală.
Lanțurile din moleculă sunt direcționate opus unul față de celălalt. Se dovedește că, dacă într-un lanț orientarea este de la capătul de 3" la 5", atunci în celălalt lanț orientarea va fi opusă - de la capătul de 5" la 3".
Principiul complementarității
Cele două catene sunt unite într-o moleculă prin baze azotate în așa fel încât adenina să aibă o legătură cu timina, iar guanina doar cu citozina. Nucleotidele consecutive dintr-un lanț îl determină pe celălalt. Această corespondență, care stă la baza apariției de noi molecule ca urmare a replicării sau duplicării, a ajuns să fie numită complementaritate.
Se pare că numărul de nucleotide adenil este egal cu numărul de nucleotide timidil, iar nucleotidele guanil sunt egale cu numărul de nucleotide citidil. Această corespondență a devenit cunoscută sub numele de regula lui Chargaff.
Replicare
Procesul de auto-reproducere, care are loc sub controlul enzimelor, este principala proprietate a ADN-ului.
Totul începe cu desfășurarea helixului datorită enzimei ADN polimerază. După ruperea legăturilor de hidrogen, se sintetizează o catenă fiică într-una și cealaltă catenă, material pentru care sunt nucleotidele libere prezente în nucleu.
Fiecare catenă de ADN este un șablon pentru o nouă catenă. Ca rezultat, dintr-una se obțin două molecule părinte absolut identice. În acest caz, un fir este sintetizat ca un fir continuu, iar celălalt este mai întâi fragmentar, abia apoi îmbinare.
genele ADN
Molecula poartă toate informațiile importante despre nucleotide și determină localizarea aminoacizilor în proteine. ADN-ul oamenilor și al tuturor celorlalte organisme stochează informații despre proprietățile sale, transmițându-le descendenților.
O parte din ea este o genă - un grup de nucleotide care codifică informații despre o proteină. Totalitatea genelor unei celule formează genotipul sau genomul acesteia.
Genele sunt localizate pe o anumită secțiune a ADN-ului. Ele constau dintr-un anumit număr de nucleotide care sunt aranjate într-o combinație secvențială. Aceasta înseamnă că gena nu își poate schimba locul în moleculă și are un număr foarte specific de nucleotide. Secvența lor este unică. De exemplu, o comandă este folosită pentru producerea de adrenalină, iar alta pentru insulină.
Pe lângă gene, ADN-ul conține secvențe necodante. Acestea reglează funcția genelor, ajută cromozomii și marchează începutul și sfârșitul unei gene. Dar astăzi rolul majorității lor rămâne necunoscut.
Acid ribonucleic
Această moleculă este similară în multe privințe cu acidul dezoxiribonucleic. Cu toate acestea, nu este la fel de mare ca ADN-ul. Și ARN-ul constă, de asemenea, din patru tipuri de nucleotide polimerice. Trei dintre ele sunt asemănătoare cu ADN-ul, dar în loc de timină conține uracil (U sau U). În plus, ARN-ul constă dintr-un carbohidrat - riboză. Principala diferență este că helixul acestei molecule este unic, spre deosebire de helixul dublu din ADN.
Funcțiile ARN-ului
Funcțiile acidului ribonucleic se bazează pe trei tipuri diferite de ARN.
Informația transferă informații genetice de la ADN în citoplasma nucleului. Se mai numește și matrice. Acesta este un lanț deschis sintetizat în nucleu folosind enzima ARN polimeraza. În ciuda faptului că procentul său în moleculă este extrem de scăzut (de la trei până la cinci procente din celulă), acesta are cea mai importantă funcție - de a acționa ca o matrice pentru sinteza proteinelor, informând despre structura acestora din moleculele de ADN. O proteină este codificată de un ADN specific, astfel încât valoarea lor numerică este egală.
Sistemul ribozomal constă în principal din granule citoplasmatice - ribozomi. R-ARN-urile sunt sintetizate în nucleu. Ele reprezintă aproximativ optzeci la sută din întreaga celulă. Această specie are o structură complexă, formând bucle pe părți complementare, ceea ce duce la auto-organizarea moleculară într-un corp complex. Printre acestea, există trei tipuri la procariote și patru la eucariote.
Transportul acționează ca un „adaptor”, aranjând aminoacizii lanțului polipeptidic în ordinea corespunzătoare. În medie, este format din optzeci de nucleotide. Celula conține, de regulă, aproape cincisprezece procente. Este conceput pentru a transporta aminoacizii acolo unde sunt sintetizate proteinele. Există de la douăzeci până la șaizeci de tipuri de ARN de transfer într-o celulă. Toți au o organizare similară în spațiu. Ei dobândesc o structură numită frunză de trifoi.
Înţeles ARN and DNA
Când a fost descoperit ADN-ul, rolul său nu era atât de evident. Chiar și astăzi, deși au fost dezvăluite mult mai multe informații, unele întrebări rămân fără răspuns. Și unele s-ar putea să nu fie încă formulate.
Semnificația biologică binecunoscută a ADN-ului și ARN-ului este că ADN-ul transmite informații ereditare, iar ARN-ul este implicat în sinteza proteinelor și codifică structura proteinelor.
Cu toate acestea, există versiuni conform cărora această moleculă este conectată cu viața noastră spirituală. Ce este ADN-ul uman în acest sens? Conține toate informațiile despre el, activitatea sa de viață și ereditatea. Metafizicii cred că experiența vieților anterioare, funcțiile de restaurare ale ADN-ului și chiar energia Sinelui Superior - Creatorul, Dumnezeu, este conținută în ea.
În opinia lor, lanțurile conțin coduri referitoare la toate aspectele vieții, inclusiv partea spirituală. Dar unele informații, de exemplu despre refacerea corpului cuiva, se află în structura cristalului spațiului multidimensional situat în jurul ADN-ului. Reprezintă un dodecaedru și este memoria tuturor forțelor vitale.
Datorită faptului că o persoană nu se împovărează cu cunoștințe spirituale, schimbul de informații în ADN cu învelișul cristalin are loc foarte lent. Pentru o persoană obișnuită este de doar cincisprezece procente.
Se presupune că acest lucru a fost făcut special pentru a scurta viața umană și a cădea la nivelul dualității. Astfel, datoria karmică a unei persoane crește, iar nivelul de vibrație necesar unor entități este menținut pe planetă.
Oamenii de știință au fost de mult interesați de el. Abia odată cu apariția biologiei moleculare și a geneticii au fost descoperite multe secrete. În articolul nostru ne vom uita la caracteristicile acestor structuri funcționale, precum și la diferența dintre ADN și ARN.
Ce sunt acizii nucleici
Dacă este prima dată când întâlniți aceste abrevieri, atunci merită să vă familiarizați cu decodarea lor. ADN-ul este acid dezoxiribonucleic. Toată lumea știe că acoperă informații despre genele celulelor. ARN este acid ribonucleic. Funcția sa principală este formarea proteinelor. Aceasta este o substanță organică care stă la baza tuturor viețuitoarelor. Cu toate acestea, aceasta nu este toată diferența. ARN-ul diferă de ADN nu numai prin nume și domenii de utilizare.
Substanțele discutate în articolul nostru se numesc acizi nucleici. Cele mai multe dintre ele se află în matricea nucleară, unde au fost găsite pentru prima dată. De-a lungul timpului, a devenit evident că acestea sunt localizate în diferite părți ale celulelor. Plastidele de diferite tipuri, mitocondriile, precum și citoplasma conțin aceste substanțe. Dar și-au primit numele de la cuvântul latin „nucleu”, care înseamnă „nucleu”.
Ca toate substanțele organice, acizii nucleici sunt biopolimeri naturali. Acestea sunt macromolecule mari formate dintr-un anumit număr de elemente identice care se repetă ciclic - monomeri. De exemplu, în carbohidrații complecși, acestea sunt monozaharide.
Structura monomerului
Nucleotidele sunt elementele structurale repetate ale ARN și ADN-ului, reprezentate de trei componente. Prin ce diferă ARN-ul de ADN? Doar două componente ale monomerilor. Dar această caracteristică determină diferența lor nu numai în structură în organismele vii, ele au scopuri funcționale diferite.
Pentoză de carbohidrați
În primul rând, ADN-ul diferă de ARN prin conținutul tipului de carbohidrați. Zaharurile simple sunt substanțe cu o anumită cantitate de element carbon din formula generală. Compoziția acizilor nucleici este reprezentată de pentoze. Numărul de carbon din ele este de cinci. De aceea se numesc pentoze.
Care este diferența aici dacă numărul de atomi de carbon și formula moleculară sunt exact aceleași? Totul este foarte simplu: într-o organizare structurală. Astfel de substanțe cu aceeași compoziție și formulă moleculară, dar având diferențe de structură și proprietăți caracteristice, se numesc izomeri în chimie.
Riboza monozaharidă face parte din ARN. Această caracteristică a fost decisivă pentru denumirile acestor biopolimeri. Monozaharida găsită în ADN se numește dezoxiriboză.
Baze azotate
Să ne uităm la o altă diferență între moleculele de ADN și ARN. De asemenea, afectează proprietățile acestor substanțe. Structura include unul dintre cele patru reziduuri de bază azotată: adenină, guanină, citozină, timină. Ele sunt plasate după o anumită regulă.
Într-o moleculă de ADN, care constă din două lanțuri răsucite elicoidal, există întotdeauna o bază timidil opusă bazei adenil, iar o bază citidil corespunde bazei guanil. Această regulă se numește principiul complementarității. Două legături de hidrogen se formează întotdeauna între adenină și guanină și trei legături de hidrogen între guanină și citozină.
Situația este complet diferită cu acidul ribonucleic. În loc de timină, conține o altă bază azotată. Se numește uracil. Merită spus că, în comparație cu ADN-ul, ARN-ul este semnificativ mai mic ca dimensiune, deoarece este format dintr-o singură moleculă elicoidală.
Diferența dintre ADN și ARN: tabel
Principalele caracteristici care disting moleculele de ADN de ARN sunt prezentate în tabelul nostru comparativ.
După cum puteți vedea, diferența dintre ADN și ARN nu constă numai în caracteristicile structurale, structura lor determină diferite funcții necesare tuturor organismelor vii.
Tipuri de ARN
Știința cunoaște trei tipuri de acid ribonucleic. ARN-ul de transfer se formează pe ADN și apoi se deplasează în citoplasmă. Aceste molecule sunt cele mai mici ca dimensiune. Ei atașează aminoacizii și apoi îi transportă la locul de asamblare a macromoleculei. Structura spațială a ARN-ului de transfer este similară ca formă cu cea a unei frunze de trifoi. Următorul tip al acestui acid nucleic îndeplinește funcția de a transmite informații despre structura viitoarei proteine de la nucleul celular la structurile specializate. Sunt ribozomi. Aceste organite specializate sunt situate pe suprafața reticulului endoplasmatic. Iar tipul de ARN care îndeplinește această funcție se numește ARN mesager.
Există un al treilea grup - aceștia sunt ARN-uri ribozomale situate în zone ale organelelor corespunzătoare. Ei sunt capabili să modeleze aranjamentul spațial al moleculelor necesare în timpul formării moleculelor de proteine. Dar, în general, toate cele trei tipuri de aceste macromolecule interacționează între ele, îndeplinind o singură funcție.
Asemănări între ADN și ARN
Am aflat deja practic cum diferă ARN-ul de ADN. Dar, deoarece aceste substanțe sunt combinate într-un singur grup, printre ele se observă caracteristici comune. Principalul este că sunt polinucleotide. Deci, de la câteva zeci de mii la milioane de monomeri. ARN-ul nu se poate lăuda cu o asemenea cantitate; este format din până la zece mii de nucleotide. Cu toate acestea, toți monomerii acidului nucleic au o structură generală similară, ceea ce le permite să participe la procesele de biosinteză a proteinelor.
Diferența funcțională dintre ADN și ARN
Diferența dintre ADN și ARN nu se limitează la caracteristicile și caracteristicile structurale. De exemplu, ADN-ul este capabil de denaturare, renaturare și distrugere. Esența sa este de a derula moleculele într-o anumită stare și înapoi, dacă este posibil. În timpul acestor procese, se observă distrugerea legăturilor de hidrogen.
Funcția principală a ADN-ului este păstrarea, criptarea, transmiterea și manifestarea informațiilor genetice, care se realizează în timpul reproducerii organismelor la toate nivelurile de organizare. Această substanță organică este, de asemenea, capabilă de transcripție. Esența acestui fenomen este formarea moleculelor de ARN pe bază de ADN. Baza sa este principiul complementarității. Molecula de ADN este, de asemenea, capabilă de auto-duplicare sau replicare. Acest proces este foarte important pentru cursul normal al diviziunii celulare, în special mitoza, atunci când o celulă cu un set de cromozomi dublu se formează în două identice. Funcția ARN-ului este importantă și pentru organismele vii, deoarece fără sinteza proteinelor existența lor este pur și simplu imposibilă.
ADN-ul și ARN-ul sunt acizi nucleici, care sunt macromolecule complexe formate din nucleotide. Principala diferență dintre aceste substanțe este că ele conțin diferite tipuri de baze azotate și carbohidrați de pentoză, ceea ce determină diferitele lor funcții în celulele ființelor vii.
Inițial, oamenii au crezut că moleculele de proteine sunt baza fundamentală a vieții. Cu toate acestea, cercetările științifice au relevat acel aspect important care distinge natura vie de cea nevii: acizii nucleici.
Ce este ADN-ul?
ADN-ul (acidul dezoxiribonucleic) este o macromoleculă care stochează și transmite informații ereditare din generație în generație. În celule, principala funcție a moleculei de ADN este de a păstra informații precise despre structura proteinelor și ARN-ului. La animale și plante, molecula de ADN este conținută în nucleul celulei, în cromozomi. Din punct de vedere pur chimic, molecula de ADN este formată dintr-o grupare fosfat și o bază azotată. În spațiu este reprezentat ca două fire răsucite în spirală. Bazele azotate sunt adenina, guanina, citozina si timina, si sunt legate intre ele numai dupa principiul complementaritatii - guanina cu citozina si adenina cu timina. Dispunerea nucleotidelor în secvențe diferite le permite să codifice informații diferite despre tipurile de ARN implicate în procesul de sinteză a proteinelor.
Ce este ARN-ul?
Molecula de ARN este cunoscută de noi ca acid ribonucleic. La fel ca ADN-ul, această macromoleculă este conținută integral în celulele tuturor organismelor vii. Structura lor este în mare parte aceeași - ARN-ul, ca și ADN-ul, este format din unități - nucleotide, care sunt prezentate sub formă de grup fosfat, bază azotată și zahăr riboză. Aranjamentul nucleotidelor în diferite secvențe permite codificarea unui cod genetic individual. Există trei tipuri de ARN: i-ARN - responsabil pentru transmiterea informațiilor, r-ARN - este o componentă a ribozomilor, t-ARN - este responsabil pentru livrarea aminoacizilor către ribozomi. Printre altele, așa-numitul ARN mesager este folosit de toate organismele celulare pentru sinteza proteinelor. Moleculele individuale de ARN pot avea propria lor activitate enzimatică. Se manifestă ca abilitatea de a „spărge” alte molecule de ARN sau de a conecta două fragmente de ARN, de asemenea, o parte integrantă a genomului majorității virusurilor, în care îndeplinește aceeași funcție ca macromolecula de ADN în organismele superioare.
Comparația dintre ADN și ARN
Așadar, am aflat că ambele concepte se referă la acizi nucleici cu funcții diferite: ARN-ul este angajat în transferul de informații biologice înregistrate în moleculele de ADN, care, la rândul său, este responsabil pentru stocarea informațiilor și transmiterea acesteia către moștenire. Molecula de ARN este același polimer ca ADN-ul, doar că mai scurtă. În plus, ADN-ul este o structură dublă, ARN-ul este o structură monocatenară.
TheDifference.ru a stabilit că diferența dintre ADN și ARN este următoarea:
ADN-ul conține dezoxiribonucleotide, ARN-ul conține ribonucleotide.
Bazele azotate din molecula de ADN sunt timina, adenina, citozina, guanina; ARN-ul conține uracil în loc de timină.
ADN-ul este șablonul pentru transcripție și stochează informații genetice. ARN-ul este implicat în sinteza proteinelor.
ADN-ul are o catenă dublă, răsucită în spirală; pentru ARN este unic.
ADN-ul este în nucleu, plastide, mitocondrii; ARN - se formează în citoplasmă, în ribozomi, în nucleu ARN propriu se găsește în plastide și mitocondrii.
Ce sunt ADN-ul și ARN-ul? Care sunt funcțiile și semnificația lor în lumea noastră? Din ce sunt făcute și cum funcționează? Acest lucru și multe altele sunt discutate în articol.
Ce sunt ADN-ul și ARN-ul
Științele biologice care studiază principiile stocării, implementării și transmiterii informațiilor genetice, structura și funcțiile biopolimerilor neregulați aparțin biologiei moleculare.
Biopolimerii, compuși organici cu molecul mare care se formează din reziduuri de nucleotide, sunt acizi nucleici. Ele stochează informații despre un organism viu, determină dezvoltarea, creșterea și ereditatea acestuia. Acești acizi sunt implicați în biosinteza proteinelor.
Există două tipuri de acizi nucleici care se găsesc în natură:
- ADN - dezoxiribonucleic;
- ARN-ul este ribonucleic.
Lumii i s-a spus ce este ADN-ul în 1868, când a fost descoperit în nucleele celulare ale leucocitelor și spermatozoizilor de somon. Au fost găsite ulterior în toate celulele animale și vegetale, precum și în bacterii, viruși și ciuperci. În 1953, J. Watson și F. Crick, ca rezultat al analizei structurale cu raze X, au construit un model format din două lanțuri de polimeri care sunt răsucite în spirală unul în jurul celuilalt. În 1962, acești oameni de știință au primit Premiul Nobel pentru descoperirea lor.
Acidul dezoxiribonucleic
Ce este ADN-ul? Acesta este un acid nucleic care conține genotipul unui individ și transmite informații prin moștenire, autoreproducându-se. Deoarece aceste molecule sunt atât de mari, există un număr mare de secvențe de nucleotide posibile. Prin urmare, numărul de molecule diferite este practic infinit.
Structura ADN-ului
Acestea sunt cele mai mari molecule biologice. Dimensiunea lor variază de la un sfert în bacterii până la patruzeci de milimetri în ADN-ul uman, mult mai mare decât dimensiunea maximă a unei proteine. Ele constau din patru monomeri, componentele structurale ale acizilor nucleici - nucleotide, care includ o bază azotată, un reziduu de acid fosforic și dezoxiriboză.
Bazele azotate au un inel dublu de carbon și azot - purine și un inel - pirimidine.
Purinele sunt adenina și guanina, iar pirimidinele sunt timină și citozină. Ele sunt desemnate cu majuscule latine: A, G, T, C; iar în literatura rusă - în chirilic: A, G, T, Ts Folosind o legătură chimică de hidrogen, se conectează între ele, rezultând apariția acizilor nucleici.
În Univers, spirala este cea mai comună formă. Deci structura moleculei de ADN o are și ea. Lanțul de polinucleotide este răsucit ca o scară în spirală.
Lanțurile din moleculă sunt direcționate opus unul față de celălalt. Se dovedește că, dacă într-un lanț orientarea este de la capătul de 3" la 5", atunci în celălalt lanț orientarea va fi opusă - de la capătul de 5" la 3".
Principiul complementarității
Cele două catene sunt unite într-o moleculă prin baze azotate în așa fel încât adenina să aibă o legătură cu timina, iar guanina doar cu citozina. Nucleotidele consecutive dintr-un lanț îl determină pe celălalt. Această corespondență, care stă la baza apariției de noi molecule ca urmare a replicării sau duplicării, a ajuns să fie numită complementaritate.
Se pare că numărul de nucleotide adenil este egal cu numărul de nucleotide timidil, iar nucleotidele guanil sunt egale cu numărul de nucleotide citidil. Această corespondență a devenit cunoscută sub numele de regula lui Chargaff.
Replicare
Procesul de auto-reproducere, care are loc sub controlul enzimelor, este principala proprietate a ADN-ului.
Totul începe cu desfășurarea helixului datorită enzimei ADN polimerază. După ruperea legăturilor de hidrogen, se sintetizează o catenă fiică într-una și cealaltă catenă, material pentru care sunt nucleotidele libere prezente în nucleu.
Fiecare catenă de ADN este un șablon pentru o nouă catenă. Ca rezultat, dintr-una se obțin două molecule părinte absolut identice. În acest caz, un fir este sintetizat ca un fir continuu, iar celălalt este mai întâi fragmentar, abia apoi îmbinare.
genele ADN
Molecula poartă toate informațiile importante despre nucleotide și determină localizarea aminoacizilor în proteine. ADN-ul oamenilor și al tuturor celorlalte organisme stochează informații despre proprietățile sale, transmițându-le descendenților.
O parte din ea este o genă - un grup de nucleotide care codifică informații despre o proteină. Totalitatea genelor unei celule formează genotipul sau genomul acesteia.
Genele sunt localizate pe o anumită secțiune a ADN-ului. Ele constau dintr-un anumit număr de nucleotide care sunt aranjate într-o combinație secvențială. Aceasta înseamnă că gena nu își poate schimba locul în moleculă și are un număr foarte specific de nucleotide. Secvența lor este unică. De exemplu, o comandă este folosită pentru producerea de adrenalină, iar alta pentru insulină.
Pe lângă gene, ADN-ul conține secvențe necodante. Acestea reglează funcția genelor, ajută cromozomii și marchează începutul și sfârșitul unei gene. Dar astăzi rolul majorității lor rămâne necunoscut.
Acid ribonucleic
Această moleculă este similară în multe privințe cu acidul dezoxiribonucleic. Cu toate acestea, nu este la fel de mare ca ADN-ul. Și ARN-ul constă, de asemenea, din patru tipuri de nucleotide polimerice. Trei dintre ele sunt asemănătoare cu ADN-ul, dar în loc de timină conține uracil (U sau U). În plus, ARN-ul constă dintr-un carbohidrat - riboză. Principala diferență este că helixul acestei molecule este unic, spre deosebire de helixul dublu din ADN.
Funcțiile ARN-ului
Funcțiile acidului ribonucleic se bazează pe trei tipuri diferite de ARN.
Informația transferă informații genetice de la ADN în citoplasma nucleului. Se mai numește și matrice. Acesta este un lanț deschis sintetizat în nucleu folosind enzima ARN polimeraza. În ciuda faptului că procentul său în moleculă este extrem de scăzut (de la trei până la cinci procente din celulă), acesta are cea mai importantă funcție - de a acționa ca o matrice pentru sinteza proteinelor, informând despre structura acestora din moleculele de ADN. O proteină este codificată de un ADN specific, astfel încât valoarea lor numerică este egală.
Sistemul ribozomal constă în principal din granule citoplasmatice - ribozomi. R-ARN-urile sunt sintetizate în nucleu. Ele reprezintă aproximativ optzeci la sută din întreaga celulă. Această specie are o structură complexă, formând bucle pe părți complementare, ceea ce duce la auto-organizarea moleculară într-un corp complex. Printre acestea, există trei tipuri la procariote și patru la eucariote.
Transportul acționează ca un „adaptor”, aranjând aminoacizii lanțului polipeptidic în ordinea corespunzătoare. În medie, este format din optzeci de nucleotide. Celula conține, de regulă, aproape cincisprezece procente. Este conceput pentru a transporta aminoacizii acolo unde sunt sintetizate proteinele. Există de la douăzeci până la șaizeci de tipuri de ARN de transfer într-o celulă. Toți au o organizare similară în spațiu. Ei dobândesc o structură numită frunză de trifoi.
Înţeles ARN and DNA
Când a fost descoperit ADN-ul, rolul său nu era atât de evident. Chiar și astăzi, deși au fost dezvăluite mult mai multe informații, unele întrebări rămân fără răspuns. Și unele s-ar putea să nu fie încă formulate.
Semnificația biologică binecunoscută a ADN-ului și ARN-ului este că ADN-ul transmite informații ereditare, iar ARN-ul este implicat în sinteza proteinelor și codifică structura proteinelor.
Cu toate acestea, există versiuni conform cărora această moleculă este conectată cu viața noastră spirituală. Ce este ADN-ul uman în acest sens? Conține toate informațiile despre el, activitatea sa de viață și ereditatea. Metafizicii cred că experiența vieților anterioare, funcțiile de restaurare ale ADN-ului și chiar energia Sinelui Superior - Creatorul, Dumnezeu, este conținută în ea.
În opinia lor, lanțurile conțin coduri referitoare la toate aspectele vieții, inclusiv partea spirituală. Dar unele informații, de exemplu despre refacerea corpului cuiva, se află în structura cristalului spațiului multidimensional situat în jurul ADN-ului. Reprezintă un dodecaedru și este memoria tuturor forțelor vitale.
Datorită faptului că o persoană nu se împovărează cu cunoștințe spirituale, schimbul de informații în ADN cu învelișul cristalin are loc foarte lent. Pentru o persoană obișnuită este de doar cincisprezece procente.
Se presupune că acest lucru a fost făcut special pentru a scurta viața umană și a cădea la nivelul dualității. Astfel, datoria karmică a unei persoane crește, iar nivelul de vibrație necesar unor entități este menținut pe planetă.