На этом уроке мы узнаем
Нуклеиновые кислоты - это большие биомолекулы, которые наиболее важны для непрерывности жизни. Они находятся в ядре и цитоплазме клетки. Они несут ответственность за управление важной биосинтетической деятельностью клеток, а также за передачу наследственной информации от одного поколения к другому. Следовательно, нуклеиновые кислоты - это макромолекулы первостепенной важности.
Это природные химические соединения, которые могут расщепляться с образованием фосфорной кислоты, сахаров и смеси органических оснований (пуринов и пиримидинов).
Они связаны с хромосомами. Они передают в цитоплазму разную информацию.
Существует два основных типа нуклеиновых кислот - дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК).
ДНК составляет генетический материал всех живых организмов, от одноклеточных бактерий до многоклеточных млекопитающих. У эукариот он находится в ядре, хлоропластах и митохондриях. У прокариот он не заключен в мембранную оболочку, а скорее свободно плавает в цитоплазме. Все генетическое содержимое клетки известно как ее геном, а изучение геномов - это геномика.
Вся генетическая или наследственная информация в клетке хранится в закодированной форме в молекулах, известных как ДНК. Генетическая или наследственная информация относится ко всей информации, которая необходима для воспроизводства, а также для поддержания нового организма. ДНК реплицируется и распределяется по дочерним клеткам во время деления клеток. Следовательно, наследственная информация передается от одной клетки к другой и от одного поколения организма к другому.
ДНК - это главное хранилище генетической информации. Через транскрипцию информация передается в молекулы РНК. Процесс трансляции РНК приводит к синтезу белков. РНК помогает в выражении этой информации в виде определенных паттернов синтеза белка. РНК является генетическим материалом некоторых вирусов, но он также присутствует во всех живых клетках, где играет важную роль в определенных процессах, таких как создание белков.
В высших клетках ДНК в основном находится в ядре как часть хромосом. Небольшие количества ДНК обнаруживаются в цитоплазме хлоропластов и митохондрий. РНК присутствует как в цитоплазме, так и в ядре. РНК синтезируется в ядре, а синтез белка происходит в цитоплазме.
Нуклеиновые кислоты состоят из сахара (пентозы), фосфорной кислоты и азотистых оснований (пиримидинов и пуринов). Молекула нуклеиновой кислоты имеет линейный полимер, в котором нуклеотиды соединены вместе посредством фосфодиэфира или связи.
Ниже представлена иллюстрация нуклеотида ДНК:
Ниже представлена иллюстрация нуклеотида РНК:
Давайте обсудим каждую из трех единиц нуклеиновых кислот:
Пентозный сахар
В нуклеиновых кислотах есть два основных типа сахара:
Разница между сахарами в присутствии гидроксильной группы на втором углероде рибозы и водорода на втором углероде дезоксирибозы. Атомы углерода в молекуле сахара пронумерованы как 1 ', 2', 3 ', 4' и 5 '(1' читается как «один штрих»).
Фосфатная группа
Они связаны с атомом углерода номер 5 молекулы сахара.
Азотистая основа
Азотистые основания представляют собой органические молекулы и названы так потому, что содержат углерод и азот.
Азотистые основания - это аденин (A), гуанин (G), цитозин (C) и тимин (T) в молекуле ДНК и урацил (U) в молекуле РНК. Урацил содержится только в РНК, а не в ДНК тимина. Каждое основание связано с атомом углерода номер 1 молекулы сахара. Нуклеиновые кислоты различаются различием образующих их азотистых оснований.
Аденин и гуанин относятся к пуринам. Первичная структура пурина состоит из двух углеродно-азотных колец. Цитозин, тимин и урацил классифицируются как пиримидины, которые имеют одно углеродно-азотное кольцо в качестве первичной структуры. К каждому из этих основных углеродно-азотных колец присоединены разные функциональные группы.
Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК)
Это составляет примерно 9% ядра. Химически он состоит из трех основных компонентов: оснований, сахара и фосфорной кислоты.
Рибонуклеиновая кислота (РНК)
РНК в основном находится в ядрышке, но в небольших количествах она также обнаруживается на хромосомах. Небольшие количества РНК также обнаруживаются в хлоропластах и митохондриях. РНК - это длинноцепочечная молекула, состоящая из повторяющихся единиц нуклеотидов. Рибоза является сахарным компонентом РНК и четырех оснований цитозина, аденина, гуанина и урацила.
Процесс создания копии ДНК называется транскрипцией. Это когда клетка делает копию (или «транскрипт») ДНК. Копия ДНК называется РНК, потому что она использует другой тип нуклеиновой кислоты, называемый рибонуклеиновой кислотой. ДНК, которая представляет собой двойную спираль, транскрибируется или копируется в единую спираль - РНК.
Затем РНК преобразуется (или «транслируется») в последовательность аминокислот, из которой состоит белок. Процесс трансляции создания нового белка из инструкций РНК происходит в сложной машине в клетке, называемой рибосомой.
Три основных класса молекул РНК участвуют в экспрессии генов, кодируемых клеточной ДНК.
молекулы информационной РНК (мРНК) несут кодирующие последовательности для синтеза белка и называются транскриптами;
молекулы рибосомной РНК (рРНК) образуют ядро рибосом клетки (структуры, в которых происходит синтез белка),
молекулы переносящей РНК (тРНК) переносят аминокислоты к рибосомам во время синтеза белка.
В эукариотических клетках каждый класс РНК имеет свою собственную полимеразу, тогда как в прокариотических клетках одна РНК-полимераза синтезирует различные классы РНК.
Нуклеиновые кислоты переносятся на хромосомах внутри ядра клетки. Они несут ответственность за передачу генетических признаков от одного поколения к другому при делении клеток.
| ДНК | РНК | |
| Функция | Хранилище генетической информации | Участвует в синтезе белка и регуляции генов; носитель генетической информации в некоторых вирусах |
| Сахар | Дезоксирибоза | Рибоза |
| Структура | Двойная спираль | Обычно одноцепочечный |
| Базы | С, Т, А, G | C, U, A, G |
