ce veți învăța să faceți: discutați despre acizii nucleici și rolul pe care îl joacă în ADN și ARN
oamenii au două tipuri de acizi nucleici în corpul lor: ADN și ARN. Aceste molecule conțin setul de instrucțiuni pentru celulele noastre: ele determină cine și ce suntem. Dar ce alcătuiește ADN-ul nostru?
Figura 1. Observați diferențele dintre ADN și ARN
În acest rezultat, vom învăța despre componentele ADN și ARN și vom obține o scurtă introducere a modului în care funcționează.
rezultatele învățării
- descrieți structura de bază a acizilor nucleici
- comparați și contrastați structura ADN și ARN
structura acizilor nucleici
acizii nucleici sunt macromolecule cheie în continuitatea vieții. Ei poartă modelul genetic al unei celule și poartă instrucțiuni pentru funcționarea celulei.
Figura 2. O nucleotidă este alcătuită din trei componente: o bază azotată, un zahăr pentoză și o grupare fosfat.
cele două tipuri principale de acizi nucleici sunt acidul dezoxiribonucleic (ADN) și acidul ribonucleic (ARN). ADN-ul este materialul genetic găsit în toate organismele vii, variind de la bacterii unicelulare la mamifere multicelulare.
celălalt tip de acid nucleic, ARN, este implicat în cea mai mare parte în sinteza proteinelor. Moleculele ADN nu părăsesc niciodată nucleul, ci folosesc în schimb un intermediar ARN pentru a comunica cu restul celulei. Alte tipuri de ARN sunt, de asemenea, implicate în sinteza proteinelor și reglarea acesteia.ADN-ul și ARN-ul sunt alcătuite din monomeri cunoscuți sub numele de nucleotide. Nucleotidele se combină între ele pentru a forma o polinucleotidă, ADN sau ARN. Fiecare nucleotidă este alcătuită din trei componente: o bază azotată, un zahăr pentoză (cinci carbon) și o grupare fosfat (Figura 2). Fiecare bază azotată dintr-o nucleotidă este atașată la o moleculă de zahăr, care este atașată la o grupare fosfat. Nucleotidele se leagă împreună prin legături fosfodiesterice pentru a forma polinucleotida.
structura dublu-elicoidală ADN
Figura 3. Modelul dublu-helix arată ADN-ul ca două fire paralele de molecule care se împletesc. (credit: Jerome Walker, Dennis Myts)
ADN-ul are o structură dublu-elicoidală (Figura 3). Este compus din două fire, sau polimeri, de nucleotide. Lanțurile sunt formate cu legături covalente între grupurile fosfat și zahăr ale nucleotidelor adiacente.
cele două fire sunt legate între ele la bazele lor cu legături de hidrogen, iar firele se înfășoară una în jurul celeilalte de-a lungul lungimii lor, de unde și descrierea „helixului dublu”, ceea ce înseamnă o spirală dublă.
grupările alternative de zahăr și fosfat se află pe exteriorul fiecărei catene, formând coloana vertebrală a ADN-ului. Bazele azotate sunt stivuite în interior, ca treptele unei scări, iar aceste baze se împerechează; perechile sunt legate între ele prin legături de hidrogen. Bazele se împerechează astfel încât distanța dintre coloana vertebrală a celor două fire să fie aceeași de-a lungul moleculei.
ADN și ARN
în timp ce ADN-ul și ARN-ul sunt similare, ele au diferențe foarte distincte. Tabelul 1 rezumă caracteristicile ADN și ARN.
| Tabelul 1. Features of DNA and RNA | ||
|---|---|---|
| DNA | RNA | |
| Function | Carries genetic information | Involved in protein synthesis |
| Location | Remains in the nucleus | Leaves the nucleus |
| Structure | DNA is double-stranded „ladder”: sugar-phosphate backbone, with base rungs. | de obicei monocatenar |
| zahăr | Dezoxiriboză | riboză |
| pirimidine | citozină, timină | citozină, uracil |
| purine | adenină, guanină | adenină, guanină |
o altă diferență poartă mențiune. Există un singur tip de ADN. ADN-ul este informația ereditară care este transmisă de-a lungul fiecărei generații de celule; firele sale pot fi” dezarhivate ” cu o cantitate mică de energie atunci când ADN-ul trebuie să se reproducă, iar ADN-ul este transcris în ARN. Există tipuri mutliple de ARN: ARN mesager este o moleculă temporară care transportă informațiile necesare pentru a face o proteină din nucleu (unde ADN-ul rămâne) către citoplasmă, unde sunt ribozomii. Alte tipuri de ARN includ ARN ribozomal (ARNr), ARN de transfer (Arnt), ARN nuclear mic (snRNA) și microARN.
chiar dacă ARN-ul este monocatenar, majoritatea tipurilor de ARN prezintă o asociere extinsă de baze intramoleculare între secvențe complementare, creând o structură tridimensională previzibilă esențială pentru funcția lor.
după cum veți afla mai târziu, fluxul de informații într-un organism are loc de la ADN la ARN la proteine. ADN-ul dictează structura ARNm într-un proces cunoscut sub numele de transcriere, iar ARN-ul dictează structura proteinei într-un proces cunoscut sub numele de traducere. Aceasta este cunoscută sub numele de Dogma centrală a vieții, care este valabilă pentru toate organismele; cu toate acestea, excepțiile de la regulă apar în legătură cu infecțiile virale.
în rezumat: ADN și ARN
acizii nucleici sunt molecule formate din nucleotide care direcționează activitățile celulare, cum ar fi diviziunea celulară și sinteza proteinelor. Fiecare nucleotidă este alcătuită dintr-un zahăr pentoză, o bază azotată și o grupare fosfat. Există două tipuri de acizi nucleici: ADN și ARN. ADN-ul poartă modelul genetic al celulei și este transmis de la părinți la descendenți (sub formă de cromozomi). Are o structură dublu-elicoidală cu cele două fire care rulează în direcții opuse, conectate prin legături de hidrogen și complementare între ele. ARN-ul este monocatenar și este format dintr-un zahăr pentoză (riboză), o bază azotată și o grupare fosfat. ARN este implicat în sinteza proteinelor și reglarea acesteia. ARN-ul mesager (ARNm) este copiat din ADN, este exportat din nucleu în citoplasmă și conține informații pentru construcția proteinelor. ARN ribozomal (ARNr) este o parte a ribozomilor la locul sintezei proteinelor, în timp ce ARN de transfer (Arnt) transportă aminoacidul la locul sintezei proteinelor. microARN reglementează utilizarea ARNm pentru sinteza proteinelor.
verificați-vă înțelegerea
răspundeți la întrebarea(întrebările) de mai jos pentru a vedea cât de bine înțelegeți subiectele abordate în secțiunea anterioară. Acest test scurt nu contează pentru nota dvs. în clasă și îl puteți relua de un număr nelimitat de ori.
utilizați acest test pentru a verifica înțelegerea dvs. și pentru a decide dacă (1) studiați secțiunea anterioară în continuare sau (2) Treceți la secțiunea următoare.