Sličnost DNA i RNA. Usporedne značajke DNA i RNA: tablica

Svaki živi organizam u našem svijetu nije kao i drugi. Ne samo da su ljudi različiti jedan od drugoga. Životinje i biljke iste vrste također imaju razlike. Razlog tome nisu samo različiti životni uvjeti i životno iskustvo. Individualnost svakog organizma je položena u njemu uz pomoć genetskog materijala.

Važna i zanimljiva pitanja o nukleinskim kiselinama

Čak i prije rođenja svakog organizma ima svoj vlastiti skup gena, koji određuje apsolutno sve značajke strukture. Na primjer, nije samo boja kaputa ili oblika lišća. U geni su postavljeni i važnija obilježja. Mačka ne može imati hrčak, a baobab neće rasti iz sjemenki pšenice.

I za svu tu ogromnu količinu informacija, nukleinske kiseline - RNA i DNA molekule - odgovaraju. Njihova je važnost vrlo teško precijeniti. Naposljetku, oni ne samo da čuvaju podatke kroz svoje živote, već im pomažu da ih ostvare uz pomoć proteina, već ih prenose i za sljedeću generaciju. Kako to radi za njih, koliko su složene strukture DNA molekule i RNA? Kakve su to, i koje su njihove razlike? U svemu tome ćemo se baviti u sljedećim poglavljima članka.

Sve informacije koje ćemo rastavljati na dijelove, počevši od samih osnova. Prvo saznamo koje su nukleinske kiseline, kako su otkrivene, a zatim ćemo razgovarati o njihovoj strukturi i funkcijama. Na kraju članka čekamo komparativnu tablicu RNA i DNA, koju možete kontaktirati u bilo kojem trenutku.

Što su nukleinske kiseline

Nukleinske kiseline su organski spojevi koji imaju visoku molekularnu masu, su polimeri. Godine 1869. najprije su ih opisali Friedrich Mischer, biokemičar iz Švicarske. On je izolirala tvar, koja uključuje fosfor i dušik, iz stanica gljiva. Pretpostavljajući da se nalazi samo u jezgrama, znanstvenik je nazvao nukleinom. Ali ono što je ostalo nakon razdvajanja bjelančevina zove se nukleinska kiselina.

Njeni monomeri su nukleotidi. Njihov broj u kiseloj molekuli je individualan za svaku vrstu. Nukleotidi su molekule koje se sastoje od tri dijela:

• monosaharid (pentoza), mogu postojati dvije vrste - riboza i deoksiriboza;
• dušična baza (jedna od četiri);
• ostataka fosforne kiseline.

Zatim ćemo razmotriti razlike i sličnosti između DNA i RNA, sažeti će tablica na samom kraju članka.

Osobitosti strukture: pentoze

Prva sličnost između DNA i RNA je da oni sadrže monosaharide. Ali za svaku kiselinu oni su svoje. Ovisno o onome što je u molekuli pentosa, nukleinske kiseline su podijeljene na DNA i RNA. Sastav DNA je deoksiriboza i RNA riboza. Oba pentoza se nalaze u kiselinama samo u beta oblika.

U deoksiribozu, drugi ugljikov atom (označen kao 2rsquo-) nema kisik. Znanstvenici sugeriraju da njegova odsutnost:

• skraćuje odnos između C₂ i C₃;
• čini molekulu DNA više izdržljivima;
• stvara uvjete za kompaktno polaganje DNA u jezgri.

Usporedba struktura: baze dušika

Komparativna svojstva DNA i RNA nisu jednostavna. Ali razlike su već vidljive od samog početka. Baze dušika su najvažnije "cigle" u našim molekulama. Oni nose genetske informacije. Preciznije, ne same osnove, nego njihov red u lancu. Oni su purin i pirimidin.

Sastav DNA i RNA razlikuje se već na razini monomera: u deoksiribonukleinska kiselina možemo susresti adenin, gvanin, citozin i timim. Ali RNA umjesto timina sadrži uracil.

Ove pet baza su glavni (glavni), oni čine većinu nukleinskih kiselina. Ali osim njih, postoje i drugi. To se događa vrlo rijetko, takve manje baze se zovu. Oba se nalaze u obje kiseline - to je još jedna sličnost između DNA i RNA.

Redoslijed tih dušičnih baza (i, prema tome, i nukleotida) u DNA lancu određuje koji proteini mogu sintetizirati ovu stanicu. Kakve će molekule biti kreirane u ovom trenutku, ovisi o potrebama tijela.

Prolazimo do razine organiziranja nukleinskih kiselina. Kako bi usporedne karakteristike DNA i RNA bile što potpunije i objektivnije, smatramo strukturu svake od njih. Imaju četiri DNK, a broj razina organizacije u RNK ovisi o svojoj vrsti.

Otkriće strukture DNA, načela strukture

Svi su organizmi podijeljeni na prokariote i eukariote. Ova klasifikacija temelji se na dizajnu jezgre. Ove i druge DNA nalaze se u stanici u obliku kromosoma. To su posebne strukture u kojima su molekule deoksiribonukleinske kiseline vezane za proteine. DNK ima četiri razine organizacije.

Primarna struktura predstavlja lanac nukleotida, čiji slijed je strogo promatran za svaki pojedini organizam i koji su povezani fosfodiesterskim vezama. Chargaff i njegovi suradnici postigli su veliki uspjeh u proučavanju lančane strukture DNA. Utvrdili su da su omjeri dušičnih baza podložni određenim zakonima.

Pozvani su pravila Chargaffa. Prva od njih kaže da zbroj purinskih baza mora biti jednak zbroju pirimidinskim bazama. To će postati jasno nakon upoznavanja s sekundarnom strukturom DNA. Drugo pravilo slijedi iz njegovih singularnosti: molarni omjeri A / T i T / U su jednaki jedan. Isto pravilo vrijedi i za drugu nukleinsku kiselinu - ovdje je još jedna sličnost između DNA i RNA. Samo drugi umjesto timina posvuda je uracil.

Također, mnogi su znanstvenici počeli klasificirati DNA različitih vrsta za više osnova. Ako je zbroj "A + T" veći od "Г + Ц", takva DNA se naziva AT tipa. Ako naprotiv, onda se bavimo GC-tipom DNK.

Model sekundarne strukture predložio je 1953. znanstvenici Watson i Crick, još uvijek je univerzalno priznat do danas. Model je dvostruka spirala, koja se sastoji od dva antiparalelna kruga. Glavne značajke sekundarne strukture su:

• sastav svakog lanca DNA je strogo specifičan za ovu vrstu;
• veza između lanaca je vodik, formirana je principom komplementarnosti dušičnih baza;
• polinukleotidni lanci međusobno se međusobno povezuju, stvarajući desnu spiralnu spiralu zvanu "spirala";
• stanja fosforna kiselina nalazi se izvan spiralnih, dušičnih baza - iznutra.

Nadalje, gušća, teža

Tercijarna struktura DNA je super-spiralna struktura. To jest, ne samo da su u molekuli dva lanca međusobno upletena, za veću kompaktnost, DNA se rana na posebnim bjelančevinama - histonima. Podijeljeni su u pet razreda, ovisno o sadržaju lizina i arginina u njima.

Najnovija razina DNA je kromosom. Da biste vidjeli je složeno nosilac genetskih informacija, razmislite o sljedećem: ako je Eiffelov toranj je prošao kroz sve faze zbijanje, kao i DNK, to bi mogao biti smješten u kutija šibica.

Kromosomi su pojedinačni (sastavljeni od jednog kromatida) i dvostruko (sastoje se od dva kromatida). Oni pružaju pouzdanu pohranu genetskih informacija i, ako je potrebno, mogu se okrenuti i otvoriti pristup željenom mjestu.

Vrste RNA, strukturne značajke

Pored činjenice da se svaka RNA razlikuje od DNK primarnom strukturom (odsutnost timina, prisutnost uracila), sljedeće se razine organizacije također razlikuju:

1. Transport RNA (tRNA) je jednolančana molekula. Kako bi ispunila svoju funkciju transporta aminokiselina na mjesto sinteze proteina, ona ima vrlo neuobičajenu sekundarnu strukturu. Naziva se djetelina. Svaka petlja obavlja svoju funkciju, ali najznačajniji je akceptor kljun (to drži aminokiseline) i anticodon (koji treba biti u skladu s kodona na glasnika RNA). Tercijarna struktura tRNA je malo proučavana jer je vrlo teško izolirati takvu molekulu bez narušavanja visoke razine organizacije. No neke su informacije dostupne znanstvenicima. Na primjer, u kvascu, transportna RNA ima oblik slova L.
2. Matrica RNA (također zvane informacije) obavlja funkciju prijenosa podataka iz DNA na mjesto sinteze proteina. Ona govori kakav će protein izaći kao rezultat, ribosomi se kreću kroz nju tijekom sinteze. Njegova primarna struktura je jednolančana molekula. Sekundarna struktura je vrlo složena, nužna za ispravno određivanje početka sinteze proteina. mRNA je oblikovana u obliku češaljki, na čijim se krajevima nalaze početak i kraj procesiranja proteina.
3. Ribosomalna RNA sadržana je u ribosomima. Ti organeli se sastoje od dvije pododjeljke, od kojih svaka ima vlastitu rRNA. Ova nukleinska kiselina određuje mjesto svih ribosomskih proteina i funkcionalnih središta ove organele. Primarna struktura rRNA predstavljena je sekvencom nukleotida, kao u prethodnim vrstama kiselina. Poznato je da je konačna faza u polaganju rRNA uparivanje krajnjih dijelova jednog lanca. Formiranje takvih peteljica daje dodatni doprinos kompaktiranju cjelokupne strukture.

Funkcije DNA

Deoksiribonukleinska kiselina služi kao skladište genetske informacije. U njemu su nukleotidi sve proteini našeg tijela "skriveni". U DNK, oni se ne pohrane samo, već i dobro zaštićeni. Čak i ako dođe do pogreške tijekom kopiranja, bit će ispravljeno. Tako će svi genetički materijali biti sačuvani i doći će do potomstva.

Da bi se podaci prenijeli potomcima, DNA ima sposobnost udvostručenja. Taj se proces naziva replikacija. Tablica za usporedbu RNA i DNA će nam pokazati da druga nukleinska kiselina ne zna kako to učiniti. No ima mnogo drugih funkcija.

RNA funkcije

Svaka vrsta RNA obavlja svoje funkcije:

1. Transport ribonukleinska kiselina nosi aminokiseline na ribosome, od kojih se od njih proizvode proteini. tRNA ne samo da donosi građevinski materijal, nego i sudjeluje u prepoznavanju kodona. A na svom poslu ovisi o tome koliko će dobro biti stvoren protein.
2. Informacijska RNA čita podatke iz DNA i prenosi ih na mjesto sinteze proteina. Tamo se pridaje ribosomu i diktira red aminokiselina u proteinu.
3. Ribosomalna RNA osigurava cjelovitost strukture organa, regulira rad svih funkcionalnih centara.

Evo još jedne sličnosti između DNK i RNA: oboje se brinu o genetskim informacijama koje stanica nosi.

Usporedba DNA i RNA

Da biste sistematizirali sve gore navedene podatke, sve to upiši u tablicu.

Tako smo ukratko opisali sličnosti između DNA i RNA. Tablica će biti neophodni pomoćnik na ispitu ili jednostavan podsjetnik.

Uz ono što smo već naučili, u tablici se pojavilo nekoliko činjenica. Na primjer, sposobnost DNK da bude dvostruka je neophodna za podjelu stanica, tako da obje stanice dobivaju ispravan genetski materijal u cijelosti. Dok RNA u udvostručenju nema smisla. Ako stanica zahtijeva drugu molekulu, sintetizira ga matricom DNA.

Karakteristike DNA i RNA pokazale su se kratkim, ali smo pokrivali sve značajke strukture i funkcija. Vrlo zanimljivo je proces prevođenja - sinteza proteina. Nakon što se upoznaju s njim, postaje jasno koliko RNA igra ulogu u životu stanice. I proces udvostručavanja DNK je vrlo uzbudljiv. Ono što je vrijedno samo iskrvariti dvostruku spiralu i čitati svaki nukleotid!

Svakodnevno naučite nove. Pogotovo ako se taj nova pojavljuje u svakoj stanici vašeg tijela.