Dihet mirë se të gjitha format e materies së gjallë, nga viruset tek kafshët shumë të organizuara (përfshirë njerëzit), kanë një aparat unik trashëgues. Ai përfaqësohet nga molekula të dy llojeve të acideve nukleike: deoksiribonukleike dhe ribonukleike. Në këto substanca organike, informacioni është i koduar që transmetohet nga individët prindër tek pasardhësit gjatë riprodhimit. Në këtë punë, ne do të studiojmë strukturën dhe funksionet e ADN-së dhe ARN-së në qelizë, dhe gjithashtu do të shqyrtojmë mekanizmat që qëndrojnë në themel të proceseve të transferimit të vetive trashëgimore të materies së gjallë.
Siç doli, vetitë e acideve nukleike, megjithëse kanë disa veçori të përbashkëta, megjithatë ndryshojnë në shumë mënyra. Prandaj, ne do të krahasojmë funksionet e ADN-së dhe ARN-së të kryera nga këta biopolimerë në qelizat e grupeve të ndryshme të organizmave. Tabela e paraqitur në vepër do të ndihmojë për të kuptuar se cili është ndryshimi themelor i tyre.
Acidet nukleike –biopolimere komplekse
Zbulimet në fushën e biologjisë molekulare që ndodhën në fillim të shekullit të 20-të, në veçanti, dekodimi i strukturës së acidit deoksiribonukleik, shërbeu si një shtysë për zhvillimin e citologjisë moderne, gjenetikës, bioteknologjisë dhe gjenetikës. inxhinieri. Nga pikëpamja e kimisë organike, ADN dhe ARN janë substanca makromolekulare të përbëra nga njësi të përsëritura në mënyrë të përsëritur - monomere, të quajtura gjithashtu nukleotide. Dihet se ato janë të ndërlidhura, duke formuar zinxhirë të aftë për vetëorganizim hapësinor.
Makromolekula të tilla të ADN-së shpesh lidhen me proteina të veçanta me veti të veçanta të quajtura histone. Komplekset nukleoproteinike formojnë struktura të veçanta - nukleozome, të cilat, nga ana tjetër, janë pjesë e kromozomeve. Acidet nukleike mund të gjenden si në bërthamë ashtu edhe në citoplazmën e qelizës, të pranishme në disa nga organelet e saj, si mitokondria ose kloroplastet.
Struktura hapësinore e substancës së trashëgimisë
Për të kuptuar funksionet e ADN-së dhe ARN-së, duhet të kuptoni në detaje tiparet e strukturës së tyre. Ashtu si proteinat, acidet nukleike kanë disa nivele të organizimit të makromolekulave. Struktura primare përfaqësohet nga vargje polinukleotide, konfigurimet sekondare dhe terciare janë të ndërlikuara vetë për shkak të llojit kovalent të lidhjes në zhvillim. Një rol të veçantë në ruajtjen e formës hapësinore të molekulave i takon lidhjeve hidrogjenore, si dhe forcave të ndërveprimit van der Waals. Rezultati është një kompaktstruktura e ADN-së, e quajtur superspiralja.
Monomeret e acidit nukleik
Struktura dhe funksionet e ADN-së, ARN-së, proteinave dhe polimerëve të tjerë organikë varen si nga përbërja cilësore ashtu edhe nga sasia e makromolekulave të tyre. Të dy llojet e acideve nukleike përbëhen nga blloqe ndërtuese të quajtura nukleotide. Siç dihet nga kursi i kimisë, struktura e një lënde domosdoshmërisht ndikon në funksionet e saj. ADN dhe ARN nuk bëjnë përjashtim. Rezulton se vetë lloji i acidit dhe roli i tij në qelizë varen nga përbërja e nukleotideve. Çdo monomer përmban tre pjesë: një bazë azotike, një karbohidrate dhe një mbetje të acidit fosforik. Ekzistojnë katër lloje të bazave azotike për ADN-në: adenina, guanina, timina dhe citozina. Në molekulat e ARN-së, ato do të jenë, përkatësisht, adeninë, guaninë, citozinë dhe uracil. Karbohidratet përfaqësohen nga lloje të ndryshme të pentozës. Acidi ribonukleik përmban ribozë, ndërsa ADN-ja përmban formën e saj të deoksigjenuar, të quajtur deoksiribozë.
Veçoritë e acidit deoksiribonukleik
Së pari, ne do të shikojmë strukturën dhe funksionet e ADN-së. ARN, e cila ka një konfigurim hapësinor më të thjeshtë, do të studiohet nga ne në seksionin vijues. Pra, dy fije polinukleotide mbahen së bashku duke përsëritur vazhdimisht lidhjet hidrogjenore të formuara midis bazave azotike. Në çiftin "adeninë - timinë" janë dy, dhe në çiftin "guaninë - citozinë" janë tre lidhje hidrogjenore.
Korrespondenca konservative e bazave purine dhe pirimidine ishtezbuluar nga E. Chargaff dhe u quajt parimi i komplementaritetit. Në një zinxhir të vetëm, nukleotidet lidhen së bashku me lidhje fosfodiesterike të formuara midis pentozës dhe mbetjes së acidit ortofosforik të nukleotideve ngjitur. Forma spirale e të dy zinxhirëve ruhet nga lidhjet hidrogjenore që ndodhin midis atomeve të hidrogjenit dhe oksigjenit që janë pjesë e nukleotideve. Struktura më e lartë - terciare (superspiralja) - është karakteristikë e ADN-së bërthamore të qelizave eukariote. Në këtë formë, ajo është e pranishme në kromatinë. Megjithatë, bakteret dhe viruset që përmbajnë ADN kanë acid deoksiribonukleik që nuk është i lidhur me proteinat. Ai përfaqësohet nga një formë unaze dhe quhet plazmid.
ADN-ja e mitokondrive dhe kloroplasteve, organelet e qelizave bimore dhe shtazore, ka të njëjtën pamje. Më pas, do të zbulojmë se si funksionet e ADN-së dhe ARN-së ndryshojnë nga njëri-tjetri. Tabela më poshtë do të na tregojë këto ndryshime në strukturën dhe vetitë e acideve nukleike.
Acidi ribonukleik
Molekula e ARN-së përbëhet nga një varg polinukleotid (përjashtim bëjnë strukturat dyvargëshe të disa viruseve), të cilat mund të vendosen si në bërthamë ashtu edhe në citoplazmën e qelizës. Ekzistojnë disa lloje të acideve ribonukleike, të cilat ndryshojnë në strukturë dhe veti. Kështu, ARN-ja e dërguar ka peshën molekulare më të lartë. Ajo sintetizohet në bërthamën e qelizës në një nga gjenet. Detyra e mRNA është të transferojë informacione rreth përbërjes së proteinës nga bërthama në citoplazmë. Forma e transportit të acidit nukleik lidh monomeret e proteinave– aminoacide – dhe i dërgon ato në vendin e biosintezës.
Më në fund, ARN ribozomale formohet në bërthamë dhe përfshihet në sintezën e proteinave. Siç mund ta shihni, funksionet e ADN-së dhe ARN-së në metabolizmin qelizor janë të shumëllojshme dhe shumë të rëndësishme. Ato do të varen, para së gjithash, nga qelizat e të cilave organizmat përmbajnë molekulat e substancës së trashëgimisë. Pra, te viruset, acidi ribonukleik mund të veprojë si bartës i informacionit trashëgues, ndërsa në qelizat e organizmave eukariote këtë aftësi e ka vetëm acidi deoksiribonukleik.
Funksionet e ADN-së dhe ARN-së në trup
Sipas rëndësisë së tyre, acidet nukleike, së bashku me proteinat, janë përbërësit organikë më të rëndësishëm. Ata ruajnë dhe transmetojnë vetitë dhe tiparet trashëgimore nga prindi tek pasardhësit. Le të përcaktojmë ndryshimin midis funksioneve të ADN-së dhe ARN-së. Tabela më poshtë do t'i tregojë këto dallime në më shumë detaje.
| Shiko | Vendos në një kafaz | Konfigurimi | Funksion |
| ADN | core | superspiral | ruajtja dhe transmetimi i informacionit të trashëguar |
| ADN |
mitokondri kloroplaste |
rrethore (plazmide) | transmetim lokal i informacionit të trashëguar |
| iRNA | citoplazmë | linear | heqja e informacionit nga gjeni |
| tRNA | citoplazmë | sekondar | transport i aminoacideve |
| rRNA | bërthamë dhecitoplazma | linear | formimi i ribozomeve |
Cilat janë karakteristikat e substancës së trashëgimisë së viruseve?
Acidet nukleike të viruseve mund të jenë në formën e spiraleve ose unazave me një fije dhe me dy fije. Sipas klasifikimit të D. B altimore, këto objekte të mikrokozmosit përmbajnë molekula të ADN-së të përbërë nga një ose dy zinxhirë. Grupi i parë përfshin patogjenët e herpesit dhe adenoviruset, dhe i dyti përfshin, për shembull, parvoviruset.
Funksionet e viruseve të ADN-së dhe ARN-së janë të depërtojnë në informacionin e tyre trashëgues në qelizë, të kryejnë reaksione të replikimit të molekulave të acidit nukleik viral dhe të grumbullojnë grimcat e proteinave në ribozomet e qelizës pritëse. Si rezultat, i gjithë metabolizmi qelizor është plotësisht i nënshtruar ndaj parazitëve, të cilët, duke u shumuar me shpejtësi, e çojnë qelizën në vdekje.
viruse ARN
Në virologji, është zakon që këta organizma të ndahen në disa grupe. Pra, e para përfshin specie që quhen ARN me një fije floku (+). Acidi i tyre nukleik kryen të njëjtat funksione si ARN-ja e dërguar e qelizave eukariote. Një grup tjetër përfshin ARN me një zinxhir (-). Së pari, transkriptimi ndodh me molekulat e tyre, duke çuar në shfaqjen e (+) molekulave të ARN-së, dhe ato, nga ana tjetër, shërbejnë si shabllon për grumbullimin e proteinave virale.
Bazuar në sa më sipër, për të gjithë organizmat, duke përfshirë viruset, funksionet e ADN-së dhe ARN-së karakterizohen shkurtimisht si më poshtë: ruajtja e karakteristikave dhe vetive trashëgimore të organizmit dhe transmetimi i tyre i mëtejshëm te pasardhësit.
