Podobieństwo DNA i RNA. Charakterystyka porównawcza DNA i RNA: tabela

Każdy żywy organizm w naszym świecie nie jest podobnyinni. Nie tylko ludzie różnią się od siebie. Zwierzęta i rośliny tego samego gatunku również różnią się. Powodem tego są nie tylko odmienne warunki życia i doświadczenia życiowe. Indywidualność każdego organizmu położona jest w nim za pomocą materiału genetycznego.

Ważne i interesujące pytania dotyczące kwasów nukleinowych

Jeszcze przed narodzinami każdego organizmuJego własny zestaw genów, który określa absolutnie wszystkie cechy struktury. Jest to nie tylko kolor płaszcza lub kształt liści, na przykład. W genach są określone i ważniejsze cechy. Kot nie może mieć chomika, a baobab nie wyrasta z nasion pszenicy.

I za całą tę ogromną ilość informacji odpowiadakwasy nukleinowe - cząsteczki RNA i DNA. Ich znaczenie jest bardzo trudne do przeszacowania. W końcu nie tylko przechowują informacje przez całe życie, pomagają je realizować za pomocą białek, ale również przekazują je następnemu pokoleniu. Jak to działa, jak złożone są cząsteczki DNA i RNA? Jakie one są i jakie są ich różnice? W tym wszystkim zajmiemy się w kolejnych rozdziałach tego artykułu.

Zdemontujemy wszystkie informacje w częściach,zaczynając od podstaw. Najpierw dowiadujemy się, czym są kwasy nukleinowe, jak zostały odkryte, a następnie omówimy ich strukturę i funkcje. Na końcu artykułu czekamy na tabelę porównawczą RNA i DNA, z którą można się skontaktować w dowolnym momencie.

Czym są kwasy nukleinowe

Kwasy nukleinowe są organicznezwiązkami o wysokiej masie cząsteczkowej są polimery. W 1869 roku zostali po raz pierwszy opisani przez Friedricha Mischera, biochemika ze Szwajcarii. Wyodrębnił substancję, która zawiera fosfor i azot, z komórek ropy. Zakładając, że jest on zlokalizowany tylko w jądrze, naukowiec nazwał go nukleiną. Ale to, co pozostało po rozdzieleniu białek, zostało nazwane kwasem nukleinowym.

Jego monomery są nukleotydami. Ich liczba w cząsteczce kwasu jest indywidualna dla każdego gatunku. Nukleotydy są cząsteczkami składającymi się z trzech części:

• monosacharyd (pentoza), mogą występować dwa typy - ryboza i dezoksyryboza;
• azotowa zasada (jedna z czterech);
• pozostałość kwasu fosforowego.

Następnie przeanalizujemy różnice i podobieństwa między DNA i RNA, podsumujemy tabelę na samym końcu artykułu.

Osobliwości struktury: pentozy

Pierwsze podobieństwo między DNA i RNA znajduje się wże zawierają monosacharydy. Ale dla każdego kwasu są oni swoimi. W zależności od tego, co jest w cząsteczce pentozy, kwasy nukleinowe są podzielone na DNA i RNA. Kompozycja DNA obejmuje dezoksyrybozę i RNA - rybozę. Obie pentozy występują w kwasach tylko w formie β.

W dezoksyrybozie drugi atom węgla (oznaczony jako 2 ') nie zawiera tlenu. Naukowcy sugerują, że jego nieobecność:

• skraca związek między C₂ i C₃;
• sprawia, że ​​cząsteczka DNA jest bardziej trwała;
• stwarza warunki dla zwartego układania DNA w jądrze.

Porównanie struktur: zasady azotowe

Charakterystyka porównawcza DNA i RNA - biznesnieswojo. Ale różnice są już widoczne od samego początku. Bazy azotowe są najważniejszymi "cegiełkami" w naszych cząsteczkach. Niosą informacje genetyczne. Dokładniej, nie same tereny, ale ich kolejność w łańcuchu. Są to puryn i pirymidyna.

Skład DNA i RNA różni się już na poziomie monomerów: w kwasie dezoksyrybonukleinowym możemy znaleźć adeninę, guaninę, cytozynę i tyminę. Ale RNA zamiast tyminy zawiera uracyl.

Te pięć baz to główne (główne),składają się na większość kwasów nukleinowych. Ale oprócz nich są inni. Zdarza się to bardzo rzadko, nazywa się takie małe bazy. Oba znajdują się w obu kwasach - to kolejne podobieństwo DNA i RNA.

Sekwencja tych zasad azotowych (aodpowiednio i nukleotydy) w łańcuchu DNA określa, które białka mogą syntetyzować komórki. Jakie cząsteczki zostaną stworzone w tej chwili, zależy od potrzeb ciała.

Przejdźmy do poziomów organizacji kwasów nukleinowych. Aby cechy porównawcze DNA i RNA były jak najbardziej kompletne i obiektywne, rozważamy strukturę każdego z nich. Mają cztery DNA, a liczba poziomów organizacji w RNA zależy od jego rodzaju.

Odkrycie struktury DNA, zasady struktury

Wszystkie organizmy są podzielone na prokarioty i eukarionty. Klasyfikacja ta opiera się na projekcie jądra. Te i inne DNA są zawarte w komórce w postaci chromosomów. Są to specjalne struktury, w których cząsteczki kwasu dezoksyrybonukleinowego wiążą się z białkami. DNA ma cztery poziomy organizacji.

Podstawowa struktura jest reprezentowana przez łańcuchsekwencja nukleotydowa, która jest ściśle przestrzegane dla każdego organizmu, które są połączone ze sobą wiązań fosfodiestrowych. Wielki sukces w badaniu struktury łańcucha DNA został osiągnięty przez Chargaffa i jego współpracowników. Ustalili, że stosunki zasad azotowych podlegają pewnym prawom.

Nazwano je zasadami Chargaffa. Pierwszy z nich mówi, że suma zasad purynowych powinna być równa sumie zasad pirymidynowych. Stanie się to jasne po zapoznaniu się z drugorzędną strukturą DNA. Druga zasada wynika z jej osobliwości: stosunki molowe A / T i T / U są równe jeden. Ta sama zasada obowiązuje dla drugiego kwasu nukleinowego - oto inne podobieństwo DNA i RNA. Jedynym drugim zamiast wszędzie tyminą jest uracyl.

Wielu naukowców zaczęło również klasyfikować DNAróżne typy dla więcej powodów. Jeśli suma "A + T" jest większa niż "Г + Ц", taki DNA nazywa się typem АТ. Jeśli wręcz przeciwnie, mamy do czynienia z DNA typu GC.

Model struktury wtórnej zaproponowano w 1953 rprzez naukowców Watsona i Cricka, a ona nadal jest dobrze rozpoznane. Model jest podwójna spirala, który składa się z dwóch antyrównoległych nici. Główne cechy struktury drugorzędowej są:

• skład każdego łańcucha DNA jest ściśle określony dla gatunku;
• wiązanie między łańcuchami jest wodorem, jest utworzone przez zasadę komplementarności azotowych zasad;
• łańcuchy polinukleotydowe splatają się nawzajem tworząc spiralną spiralę zwaną "helisą";
• pozostałości kwasu fosforowego znajdują się poza spiralnymi, azotowymi zasadami - wewnątrz.

Dalej, gęstsze, trudniejsze

Struktura trzeciorzędowa DNA jeststruktura superheliczna. Oznacza to, że nie tylko w cząsteczce dwa łańcuchy są ze sobą skręcone, ale dla zwartości DNA jest nawijane na specjalne białka - histony. Są podzielone na pięć klas, w zależności od zawartości lizyny i argininy w nich.

Najnowszym poziomem DNA jest chromosom. Aby zrozumieć, w jak ścisły sposób umieszcza się nośnik informacji genetycznej, wyobraź sobie, co następuje: jeśli Wieża Eiffla przejdzie wszystkie etapy zagęszczania, takie jak DNA, może zostać umieszczona w pudełku zapałek.

Chromosomy są pojedyncze (składają się z jednegochromatydy) i podwójne (składają się z dwóch chromatyd). Zapewniają niezawodne przechowywanie informacji genetycznych i, jeśli to konieczne, mogą zawrócić i otworzyć dostęp do żądanego miejsca.

Rodzaje RNA, cechy strukturalne

Oprócz tego, że każdy RNA różni się od DNA jego podstawową strukturą (brak tyminy, obecność uracylu), różne poziomy organizacji różnią się również:

1. Transport RNA (tRNA) jest jednoniciowycząsteczka. Aby spełnić swoją funkcję transportowania aminokwasów do miejsca syntezy białek, ma bardzo niezwykłą strukturę drugorzędową. Nazywa się cloverleaf. Każda z jego pętli spełnia swoją funkcję, ale najważniejszym jest rdzeń akceptora (przylega do niego aminokwas) i antykodon (który musi pokrywać się z kodonem w matrycy RNA). Struktura trzeciorzędowa tRNA została poddana niewielkim badaniom, ponieważ bardzo trudno jest wyizolować taką cząsteczkę bez zakłócania wysokiego poziomu organizacji. Ale niektóre informacje są dostępne od naukowców. Na przykład, w drożdżach transportowy RNA ma postać litery L.
2. Matrix RNA (zwany również informacją)pełni funkcję przekazywania informacji z DNA do miejsca syntezy białka. Mówi, jaki rodzaj białka się pojawi, rybosomy poruszają się podczas syntezy. Jego podstawowa struktura jest jednoniciową cząsteczką. Struktura wtórna jest bardzo złożona, konieczna do prawidłowego określenia początku syntezy białek. mRNA powstaje w formie szpilek do włosów, na końcach których znajduje się początek i koniec przetwarzania białka.
3. Rybosomalne RNA zawarte jest w rybosomach. Te organelle składają się z dwóch sub-cząsteczek, każda z własnym rRNA. Ten kwas nukleinowy określa położenie wszystkich rybosomalnych białek i centrów funkcjonalnych tego organelli. Pierwotna struktura rRNA jest reprezentowana przez sekwencję nukleotydów, tak jak w poprzednich odmianach kwasu. Wiadomo, że ostatnim etapem układania rRNA jest parowanie końcowych odcinków jednego łańcucha. Tworzenie się takich ogonów przyczynia się dodatkowo do kompakcji całego obiektu.

Funkcje DNA

Kwas dezoksyrybonukleinowy spełnia funkcjęprzechowywanie informacji genetycznej. To w sekwencji jego nukleotydów wszystkie białka naszego ciała są "ukryte". W DNA są nie tylko przechowywane, ale również dobrze chronione. Nawet jeśli wystąpi błąd podczas kopiowania, zostanie on naprawiony. W ten sposób cały materiał genetyczny zostanie zachowany i dotrze do potomstwa.

Aby przekazać informacje potomkom, DNAma zdolność do podwojenia. Ten proces nazywa się replikacją. Tabela porównawcza RNA i DNA pokaże nam, że inny kwas nukleinowy nie wie, jak to zrobić. Ale ma wiele innych funkcji.

Funkcje RNA

Każdy typ RNA spełnia swoje funkcje:

1. Transport kwasu rybonukleinowego zapewniaDostarczanie aminokwasów do rybosomów, z których powstają białka. tRNA nie tylko dostarcza materiał budowlany, ale także uczestniczy w rozpoznawaniu kodonu. A jej praca zależy od tego, jak dobrze będzie zbudowane białko.
2. Information RNA odczytuje informacje z DNA i przenosi je do miejsca syntezy białek. Tam przyłącza się do rybosomu i dyktuje porządek aminokwasów w białku.
3. Rybosomalny RNA zapewnia integralność struktury organelli, reguluje pracę wszystkich centrów funkcjonalnych.

Oto inne podobieństwo DNA i RNA: oboje troszczą się o informacje genetyczne, które niesie komórka.

Porównanie DNA i RNA

Aby usystematyzować wszystkie powyższe informacje, zapisz je wszystkie w tabeli.

Dlatego krótko opisaliśmy podobieństwa między DNA i RNA. Stół będzie nieodzownym asystentem w egzaminie lub zwykłym przypomnieniem.

Oprócz tego, czego już dowiedzieliśmy się w tabelibyło kilka faktów. Na przykład zdolność podwójnego DNA jest konieczna do podziału komórki, tak że obie komórki otrzymują w pełni prawidłowy materiał genetyczny. Podczas gdy dla podwojonego RNA nie ma sensu. Jeśli komórka wymaga innej cząsteczki, syntetyzuje ją przez matrycę DNA.

Charakterystyka DNA i RNA okazała się krótka, aleOmówiliśmy wszystkie funkcje struktury i funkcji. Bardzo interesujący jest proces translacji - synteza białek. Po zapoznaniu się z nim, staje się jasne, ile RNA odgrywa rolę w życiu komórki. A proces podwajania DNA jest bardzo ekscytujący. Co warte jest tylko zniszczenia podwójnej helisy i odczytywania każdego nukleotydu!

Ucz się nowych każdego dnia. Zwłaszcza jeśli to nowe zjawisko występuje w każdej komórce twojego ciała.