في هذا الدرس سوف نتعلم
الأحماض النووية عبارة عن جزيئات حيوية كبيرة وهي الأكثر أهمية لاستمرارية الحياة. توجد هذه في النواة وفي السيتوبلازم للخلية. إنهم مسؤولون عن التحكم في أنشطة الخلايا الحيوية التخليقية المهمة وكذلك نقل المعلومات الوراثية من جيل إلى آخر. لذلك ، فإن الأحماض النووية هي جزيئات كبيرة ذات أهمية قصوى.
إنها مركبات كيميائية تحدث بشكل طبيعي ويمكن تكسيرها لإنتاج حمض الفوسفوريك والسكريات ومزيج من القواعد العضوية (البيورينات والبيريميدين).
ترتبط بالكروموسومات. ينقلون معلومات مختلفة إلى السيتوبلازم.
هناك نوعان رئيسيان من الأحماض النووية - الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA).
يشكل الحمض النووي المادة الوراثية في جميع الكائنات الحية ، بدءًا من البكتيريا وحيدة الخلية إلى الثدييات متعددة الخلايا. في حقيقيات النوى ، توجد في النواة وفي البلاستيدات الخضراء والميتوكوندريا. في بدائيات النوى ، لا يتم تغليفها في غلاف غشائي ، ولكنها تطفو بحرية داخل السيتوبلازم. يُعرف المحتوى الجيني الكامل للخلية باسم الجينوم الخاص بها ودراسة الجينوم هي علم الجينوم.
يتم تخزين جميع المعلومات الجينية أو الوراثية في الخلية في شكل مشفر في جزيئات تعرف باسم DNA. تشير المعلومات الجينية أو الوراثية إلى جميع المعلومات الضرورية للتكاثر بالإضافة إلى الحفاظ على كائن حي جديد. يتم تكرار الحمض النووي وتوزيعه على الخلايا الوليدة أثناء انقسام الخلية. لذلك ، تنتقل المعلومات الوراثية من خلية إلى أخرى ومن جيل من كائن حي إلى جيل آخر.
الحمض النووي هو مخزن المعلومات الجينية الرئيسي. من خلال النسخ ، تنتقل المعلومات إلى جزيئات الحمض النووي الريبي . تؤدي عملية ترجمة الحمض النووي الريبي إلى تخليق البروتينات. يساعد RNA في التعبير عن هذه المعلومات كنماذج محددة لتخليق البروتين. RNA هي المادة الجينية لفيروسات معينة ، ولكنها توجد أيضًا في جميع الخلايا الحية ، حيث تلعب دورًا مهمًا في عمليات معينة مثل صنع البروتينات.
في الخلايا العليا ، يوجد الحمض النووي بشكل أساسي في النواة كجزء من الكروموسومات. تم العثور على كميات صغيرة من الحمض النووي في السيتوبلازم في البلاستيدات الخضراء والميتوكوندريا. RNA موجود في كل من السيتوبلازم والنواة. يتم تصنيع الحمض النووي الريبي في النواة ويتم تصنيع البروتين في السيتوبلازم.
تتكون الأحماض النووية من السكر (البنتوز) وحمض الفوسفوريك والقواعد النيتروجينية (البيريميدين والبورينات). يحتوي جزيء الحمض النووي على بوليمر خطي حيث يتم ربط النيوكليوتيدات معًا من خلال فوسفوديستر أو رابطة.
يوجد أدناه رسم توضيحي لنيوكليوتيدات الحمض النووي:
يوجد أدناه رسم توضيحي لنيوكليوتيدات الحمض النووي الريبي:
دعونا نناقش كل وحدة من الوحدات الثلاث للأحماض النووية:
سكر بنتوز
هناك نوعان أساسيان من السكر في الأحماض النووية:
الفرق بين السكريات في وجود مجموعة الهيدروكسيل على الكربون الثاني للريبوز والهيدروجين على الكربون الثاني من الديوكسيريبوز. تم ترقيم ذرات الكربون في جزيء السكر على أنها 1 'و 2' و 3 'و 4' و 5 '(1' يقرأ على أنه "رئيس واحد")
مجموعة فوسفات
ترتبط هذه بذرة الكربون رقم 5 لجزيء السكر.
قاعدة نيتروجينية
القاعدة النيتروجينية عبارة عن جزيئات عضوية وسميت بهذا الاسم لأنها تحتوي على الكربون والنيتروجين.
القواعد النيتروجينية هي - Adenine (A) و Guanine (G) و Cytosine (C) و Thymine (T) في جزيء DNA و Uracil (U) في جزيء RNA. تم العثور على اليوراسيل في الحمض النووي الريبي فقط بدلا من الثايمين في الحمض النووي. ترتبط كل قاعدة بذرة الكربون رقم 1 لجزيء السكر. تختلف الأحماض النووية فيما يتعلق باختلاف القواعد النيتروجينية المكونة لها.
يتم تصنيف الأدينين والجوانين على أنها بورينات. يتكون الهيكل الأساسي للبيورين من حلقتين كربون-نيتروجين. يتم تصنيف السيتوزين والثايمين واليوراسيل على أنها بيريميدين لها حلقة كربون-نيتروجين واحدة كهيكلها الأساسي. كل من حلقات الكربون والنيتروجين الأساسية هذه لها مجموعات وظيفية مختلفة مرتبطة بها.
حمض الديوكسي ريبونوكلييك (DNA)
يشكل هذا حوالي 9٪ من النواة. كيميائيًا ، يتكون من ثلاثة مكونات رئيسية: القواعد والسكر وحمض الفوسفوريك.
حمض الريبونوكليك (RNA)
يوجد الحمض النووي الريبي بشكل أساسي في النواة ولكنه موجود أيضًا في الكروموسومات بكميات صغيرة. توجد أيضًا كميات صغيرة من الحمض النووي الريبي في البلاستيدات الخضراء والميتوكوندريا. الحمض النووي الريبي هو جزيء طويل السلسلة يتكون من وحدات متكررة من النيوكليوتيدات. الريبوز هو مكون السكر في الحمض النووي الريبي (RNA) والقواعد الأربع: السيتوزين والأدينين والجوانين واليوراسيل.
تسمى عملية صنع نسخة من الحمض النووي بالنسخ. يحدث هذا عندما تقوم الخلية بعمل نسخة (أو "نسخة") من الحمض النووي. تسمى نسخة الحمض النووي RNA لأنها تستخدم نوعًا مختلفًا من الحمض النووي يسمى الحمض النووي الريبي. يتم نسخ أو نسخ الحمض النووي ، وهو حلزون مزدوج ، إلى حلزون واحد - الحمض النووي الريبي.
بعد ذلك ، يتم تحويل (أو "ترجمة") الحمض النووي الريبي إلى سلسلة من الأحماض الأمينية التي تشكل البروتين. تحدث عملية الترجمة لصنع البروتين الجديد من تعليمات RNA في آلة معقدة في الخلية تسمى الريبوسوم.
تشارك ثلاث فئات عامة من جزيئات الحمض النووي الريبي في التعبير عن الجينات المشفرة داخل الحمض النووي للخلية.
تحمل جزيئات الرنا المرسال (mRNA) تسلسلات الترميز لتخليق البروتين وتسمى النسخ ؛
تشكل جزيئات الحمض النووي الريبوزي (rRNA) جوهر ريبوسومات الخلية (الهياكل التي يحدث فيها تخليق البروتين) ،
تنقل جزيئات RNA (tRNA) الأحماض الأمينية إلى الريبوسومات أثناء تخليق البروتين.
في الخلايا حقيقية النواة ، تحتوي كل فئة من RNA على بوليميراز خاص بها ، بينما في الخلايا بدائية النواة ، يقوم بوليميريز RNA واحد بتجميع فئات مختلفة من RNA.
تُحمل الأحماض النووية على الكروموسومات داخل نواة الخلية. هم مسؤولون عن نقل الصفات الجينية من جيل إلى آخر عندما تنقسم الخلايا.
| الحمض النووي | RNA | |
| دور | مستودع المعلومات الجينية | يشارك في تخليق البروتين وتنظيم الجينات ؛ حاملة للمعلومات الجينية في بعض الفيروسات |
| سكر | ديوكسيريبوز | ريبوز |
| بنية | الحلزون المزدوج | عادة واحدة تقطعت بهم السبل |
| القواعد | C ، T ، A ، G | C ، U ، A ، G |
