In questo articolo puoi imparare il ruolo biologico del DNA. Quindi, questa abbreviazione è familiare a tutti dal banco di scuola, ma non tutti hanno idea di cosa sia. Dopo un corso di biologia scolastica, rimane nella memoria una conoscenza minima della genetica e dell'ereditarietà, poiché ai bambini viene dato questo argomento complesso solo superficialmente. Ma questa conoscenza (il ruolo biologico del DNA, l'effetto che ha sul corpo) può essere incredibilmente utile.
Partiamo dal fatto che gli acidi nucleici svolgono una funzione importante, ovvero garantire la continuità della vita. Queste macromolecole sono presentate in due forme:
- DNA (DNA);
- RNA (RNA).
Sono trasmettitori del piano genetico per la struttura e il funzionamento delle cellule del corpo. Parliamo di loro in modo più dettagliato.
DNA e RNA
Iniziamo con quale ramo della scienza si occupa di un tale complessodomande come:
- studiare i principi della memorizzazione delle informazioni ereditarie;
- la sua implementazione;
- trasmissione;
- studiare la struttura dei biopolimeri;
- le loro funzioni.
Tutto questo è studiato dalla biologia molecolare. È in questo ramo delle scienze biologiche che si trova la risposta alla domanda su quale sia il ruolo biologico del DNA e dell'RNA.
Questi composti macromolecolari formati dai nucleotidi sono chiamati "acidi nucleici". È qui che vengono memorizzate le informazioni sul corpo, che determinano lo sviluppo dell'individuo, la crescita e l'eredità.
La scoperta dell'acido desossiribonucleico e ribonucleico cade nel 1868. Quindi gli scienziati sono riusciti a rilevarli nei nuclei dei leucociti e negli spermatozoi degli alci. Studi successivi hanno dimostrato che il DNA può essere trovato in tutte le cellule di natura vegetale e animale. Il modello del DNA fu presentato nel 1953 e il Premio Nobel per la scoperta fu assegnato nel 1962.
DNA
Iniziamo questa sezione con il fatto che ci sono 3 tipi di macromolecole in totale:
- acido desossiribonucleico;
- acido ribonucleico;
- proteine.
Ora daremo un'occhiata più da vicino alla struttura, al ruolo biologico del DNA. Quindi, questo biopolimero trasmette dati sull'eredità, sulle caratteristiche dello sviluppo non solo del portatore, ma anche di tutte le generazioni precedenti. Il monomero del DNA è un nucleotide. Pertanto, il DNA è il componente principale dei cromosomi, contenente il codice genetico.
Com'è la trasmissione di questoinformazione? Il punto sta nella capacità di queste macromolecole di riprodursi. Il loro numero è infinito, il che può essere spiegato dalle loro grandi dimensioni e, di conseguenza, da un numero enorme di varie sequenze nucleotidiche.
Struttura del DNA
Per comprendere il ruolo biologico del DNA in una cellula, è necessario acquisire familiarità con la struttura di questa molecola.
Cominciamo con il più semplice, tutti i nucleotidi nella loro struttura hanno tre componenti:
- base azotata;
- zucchero pentoso;
- gruppo fosfato.
Ogni singolo nucleotide nella molecola del DNA contiene una base azotata. Può essere assolutamente uno dei quattro possibili:
- LA (adenina);
- G (guanina);
- C (citosina);
- T (timina).
A e G sono purine e C, T e U (uracile) sono piramidi.
Ci sono diverse regole per il rapporto delle basi azotate, chiamate regole di Chargaff.
- LA=T.
- G=C.
- (A + G=T + C) possiamo trasferire tutte le incognite sul lato sinistro e ottenere: (A + G) / (T + C)=1 (questa formula è la più conveniente quando si risolvono problemi in biologia).
- LA + C=G + T.
- Il valore di (LA + C)/(G + T) è costante. Nell'uomo è 0,66, ma, ad esempio, nei batteri è compreso tra 0,45 e 2,57.
La struttura di ciascuna molecola di DNA ricorda una doppia elica attorcigliata. Si noti che le catene polinucleotidiche sono antiparallele. Cioè, la posizione del nucleotidele coppie su un filo sono in ordine inverso rispetto a quelle sull' altro. Ogni giro di questa elica contiene fino a 10 coppie di nucleotidi.
Come sono legate insieme queste catene? Perché una molecola è forte e non si scompone? Riguarda il legame idrogeno tra basi azotate (tra A e T - due, tra G e C - tre) e l'interazione idrofobica.
Alla fine della sezione, vorrei ricordare che il DNA è la molecola organica più grande, la cui lunghezza varia da 0,25 a 200 nm.
Complementarità
Diamo un'occhiata più da vicino alle obbligazioni a coppie. Abbiamo già detto che le coppie di basi azotate si formano non in modo caotico, ma in una sequenza rigorosa. Quindi, l'adenina può legarsi solo alla timina e la guanina può legarsi solo alla citosina. Questa disposizione sequenziale di coppie in un filamento di una molecola determina la loro disposizione nell' altro.
Quando si replica o si raddoppia per formare una nuova molecola di DNA, questa regola, chiamata "complementarietà", è necessariamente rispettata. Puoi notare il seguente schema, menzionato nel riassunto delle regole di Chargaff: il numero dei seguenti nucleotidi è lo stesso: A e T, G e C.
Replica
Ora parliamo del ruolo biologico della replicazione del DNA. Partiamo dal fatto che questa molecola ha questa capacità unica di riprodursi. Questo termine si riferisce alla sintesi di una molecola figlia.
Nel 1957 furono proposti tre modelli di questo processo:
- conservativo (la molecola originale viene preservata e se ne forma una nuova);
- semiconservatore(rompendo la molecola originale in monocatene e aggiungendo basi complementari a ciascuna di esse);
- disperso (decadimento molecolare, replicazione di frammenti e raccolta casuale).
Il processo di replica ha tre fasi:
- inizio (svolgimento di sezioni di DNA utilizzando l'enzima elicasi);
- allungamento (allungamento della catena con l'aggiunta di nucleotidi);
- terminazione (raggiungendo la lunghezza richiesta).
Questo complesso processo ha una funzione speciale, vale a dire un ruolo biologico: garantire la trasmissione accurata delle informazioni genetiche.
RNA
Detto qual è il ruolo biologico del DNA, ora suggeriamo di passare alla considerazione dell'acido ribonucleico (cioè l'RNA).
Iniziamo questa sezione dicendo che questa molecola è importante quanto il DNA. Possiamo rilevarlo in qualsiasi organismo, cellule procariotiche ed eucariotiche. Questa molecola si osserva anche in alcuni virus (stiamo parlando di virus contenenti RNA).
Una caratteristica distintiva dell'RNA è la presenza di una singola catena di molecole, ma, come il DNA, è costituita da quattro basi azotate. In questo caso è:
- adenine (LA);
- uracile (U);
- citosina (C);
- guanina (sol).
Tutti gli RNA sono divisi in tre gruppi:
- matrice, comunemente chiamata informativa (la riduzione è possibile in due forme: mRNA o mRNA);
- trasporto (tRNA);
- ribosomiale (rRNA).
Funzioni
Dopo aver affrontato il ruolo biologico del DNA, la sua struttura e le caratteristiche dell'RNA, proponiamo di passare alle missioni speciali (funzioni) degli acidi ribonucleici.
Iniziamo con l'mRNA o mRNA, il cui compito principale è trasferire le informazioni dalla molecola del DNA al citoplasma del nucleo. Inoltre, l'mRNA è un modello per la sintesi proteica. Per quanto riguarda la percentuale di questo tipo di molecole, è piuttosto bassa (circa il 4%).
E la percentuale di rRNA nella cellula è 80. Sono necessari, in quanto sono la base dei ribosomi. L'RNA ribosomiale è coinvolto nella sintesi proteica e nell'assemblaggio della catena polipeptidica.
Adattatore che costruisce gli amminoacidi della catena - tRNA che trasferisce gli amminoacidi nell'area di sintesi proteica. La percentuale nella cella è di circa il 15%.
Ruolo biologico
Riassumendo: qual è il ruolo biologico del DNA? Al momento della scoperta di questa molecola, non è stato possibile fornire informazioni ovvie su questo argomento, ma ancora non si sa tutto sul significato di DNA e RNA.
Se parliamo del significato biologico generale, allora il loro ruolo è trasferire le informazioni ereditarie di generazione in generazione, la sintesi proteica e la codifica delle strutture proteiche.
Molti esprimono la seguente versione: queste molecole sono connesse non solo con la vita biologica, ma anche con la vita spirituale degli esseri viventi. Se credi all'opinione dei metafisici, allora il DNA contiene l'esperienza delle vite passate e l'energia divina.
