RNA består oftest af. Skabelon RNA

Samling af et RNA-molekyle fra nukleotider opstår under påvirkning af RNA-polymerase. Dette enzym er et stort protein, der har en række egenskaber, der er nødvendige på forskellige stadier af syntesen af ​​RNA-molekylet.
1. På en DNA-streng I begyndelsen af ​​hvert gen ligger en nukleotidsekvens kaldet en promotor. RNA-polymerase-enzymet bærer genkendelsessteder og komplementær binding til promotoren. Bindingen af ​​dette enzym til dette sted er nødvendig for at starte samlingen af ​​RNA-molekylet.

2. Efter at have linket med RNA polymerase promotor afvikler DNA-spiralen i en sektion, der optager cirka to omgange, hvilket fører til divergensen af ​​DNA-kæder i denne sektion.

3. RNA polymerase begynder at bevæge sig langs DNA-kæden, hvilket forårsager midlertidig afvikling og divergens af dens to kæder. Efterhånden som denne bevægelse skrider frem, tilføjes et nyt aktiveret nukleotid på hvert trin til enden af ​​den voksende RNA-kæde. Processen forløber således:
a) først dannes en hydrogenbinding mellem den nitrogenholdige base af det terminale DNA-nukleotid og den nitrogenholdige base af RNA-nukleotidet, der kommer fra karyoplasmaet;
b) derefter spalter RNA-polymerase sekventielt to fosfater fra hvert RNA-nukleotid og frigiver dem, når højenergi-fosfatbindinger brydes stort antal energi, der umiddelbart går til uddannelse kovalent binding mellem det resterende fosfat af RNA-nukleotidet og den terminale ribose af den voksende RNA-streng;

c) når RNA-polymerase når enden af ​​genet langs DNA-kæden, interagerer den med en sekvens af nukleotider, som kaldes termineringssekvensen; Som et resultat af denne interaktion løsnes RNA-polymerase og det nyligt syntetiserede RNA-molekyle fra DNA-kæden. Herefter kan RNA-polymerase igen bruges til at syntetisere nye RNA-molekyler;
d) svage hydrogenbindinger mellem det nysyntetiserede RNA-molekyle og DNA-skabelonen brydes, og forbindelsen mellem komplementære DNA-strenge genoprettes, da affiniteten mellem dem er højere end mellem DNA og RNA. Således er RNA-kæden adskilt fra DNA'et og forbliver i karyoplasmaet.

Således genetisk kode, « optaget"på DNA, overføres komplementært til RNA-strengen. I dette tilfælde kan ribonukleotider kun danne følgende kombinationer med deoxyribonukleotider.

Vedhæftning af et ribonukleotid til en DNA-kæde under samlingen af ​​RNA, som bærer den genetiske kode fra gener til cytoplasma.
Enzymet RNA-polymerase bevæger sig langs DNA-strengen og sikrer samlingen af ​​RNA.

Typer og typer af RNA-celler

Der er tre typer RNA, som hver især spiller en specifik rolle i proteinsyntese.
1. Messenger RNA overfører den genetiske kode fra kernen til cytoplasmaet og bestemmer således syntesen af ​​forskellige proteiner.
2. Transfer RNA bærer aktiverede aminosyrer til ribosomer til syntese af polypeptidmolekyler.
3. Ribosomalt RNA i kompleks med cirka 75 forskellige proteiner danner ribosomer - cellulære organeller, hvorpå polypeptidmolekyler er samlet.

Det er et langt enkeltkædet molekyle til stede i cytoplasmaet. Dette RNA-molekyle indeholder fra flere hundrede til flere tusinde RNA-nukleotider, der danner kodoner, der er strengt komplementære til DNA-tripletter.

Et fragment af et RNA-molekyle indeholdende tre kodoner - CCG, UCU og GAA,
som sikrer tilknytningen af ​​tre aminosyrer - henholdsvis prolin, serin og glutaminsyre til det voksende proteinmolekyle.
Bevægelse af et messenger-RNA-molekyle langs to ribosomer.
Når kodonet passerer langs overfladen af ​​ribosomet, er den tilsvarende aminosyre knyttet til den voksende polypeptidkæde (vist nær højre ribosomet).
Overførsels-RNA'er leverer aminosyrer til den voksende polypeptidkæde.

En anden type RNA, som spiller en afgørende rolle i proteinsyntesen, kaldes transport-RNA, fordi det transporterer aminosyrer til proteinmolekylet under opbygning. Hvert transfer-RNA binder sig specifikt til kun én af de 20 aminosyrer, der udgøres protein molekyler. Overførsels-RNA'er fungerer som bærere af specifikke aminosyrer og leverer dem til ribosomer, hvorpå polypeptidmolekyler er samlet.

Hvert specifikt overførsels-RNA genkender "dens" kodon af messenger-RNA'et knyttet til ribosomet og leverer den tilsvarende aminosyre til den passende position i den syntetiserede polypeptidkæde.

Overfør RNA-streng meget kortere end messenger-RNA, der kun indeholder omkring 80 nukleotider og pakket i kløverbladsform. I den ene ende af transfer-RNA'et er der altid adenosinmonophosphat (AMP), hvortil den transporterede aminosyre er bundet gennem riboses hydroxylgruppe.

Overfør RNA'er tjener til at binde specifikke aminosyrer til polypeptidmolekylet under konstruktion, derfor er det nødvendigt, at hvert transfer-RNA har specificitet for de tilsvarende kodoner af messenger-RNA'et. Den kode, hvormed overførsels-RNA genkender det tilsvarende kodon på messenger-RNA'et, er også en triplet og kaldes en antikodon. Antikodonet er placeret cirka i midten af ​​transfer-RNA-molekylet.

Under proteinsyntesen, de nitrogenholdige baser af antikodonet transfer RNA er vedhæftet ved hjælp af hydrogenbindinger til de nitrogenholdige baser af messenger RNA codon. På messenger-RNA'et stiller de sig således op i i en bestemt rækkefølge forskellige aminosyrer efter hinanden, der danner den tilsvarende aminosyresekvens for det syntetiserede protein.

12. januar 2018

I artiklen præsenteret for din opmærksomhed foreslår vi at studere og bygge en sammenlignende tabel over DNA og RNA. Til at begynde med skal det siges, at der er en særlig biologisektion, der beskæftiger sig med lagring, implementering og transmission af arvelig information, dens navn er molekylær biologi. Det er dette område, vi vil berøre næste gang.

Vi vil tale om polymerer (organiske forbindelser med høj molekylvægt) dannet af nukleotider, som kaldes nukleinsyrer. Disse forbindelser udfører meget vigtige funktioner, hvoraf den ene er lagring af oplysninger om kroppen. For at sammenligne DNA og RNA (tabellen vil blive præsenteret i slutningen af ​​artiklen), skal du vide, at der er to typer i alt nukleinsyrer involveret i proteinbiosyntese:

• deoxyribonukleinsyre, som vi ofte ser som en forkortelse - DNA;
• ribonukleinsyre (eller RNA for kort)

Nukleinsyre: hvad er det?

For at skabe en tabel, der sammenligner DNA og RNA, er det nødvendigt at blive mere fortrolig med disse polynukleotider. Lad os starte med generel problemstilling. Både DNA og RNA er nukleinsyrer. Som tidligere nævnt er de dannet af nukleotidrester.

Disse polymerer kan findes i absolut enhver celle i kroppen, da det er på deres skuldre, at et stort ansvar er betroet, nemlig:

• opbevaring;
• udsende;
• implementering af arvelighed.

Nu vil vi meget kort fremhæve deres vigtigste kemiske egenskaber:

• opløses godt i vand;
• praktisk talt uopløselig i organiske opløsningsmidler;
• følsom over for temperaturændringer;
• hvis et DNA-molekyle er isoleret på nogen mulig måde fra naturlig kilde, så kan fragmentering observeres under mekaniske handlinger;
• fragmentering sker af enzymer kaldet nukleaser.

Ligheder og forskelle mellem DNA og RNA: pentoser

I tabellen, der sammenligner DNA og RNA, er det vigtigt at bemærke en meget vigtig lighed mellem dem - tilstedeværelsen af ​​monosaccharider. Det er vigtigt at bemærke, at hver nukleinsyre har sin egen distinkte form. Opdelingen af ​​nukleinsyrer i DNA og RNA sker som følge af, at de har forskellige pentoser.

For eksempel kan vi finde deoxyribose i DNA og ribose i RNA. Bemærk det faktum, at der ikke er oxygen ved det andet carbonatom i deoxyribose. Forskere har gjort følgende antagelse - fravær af ilt har følgende betydning:

• det forkorter C2- og C3-bindingerne;
• tilføjer styrke til DNA-molekylet;
• skaber betingelser for placering af et massivt molekyle i kernen.

Sammenligning af nitrogenholdige baser

Så der er fem nitrogenholdige baser i alt:

• A (adenin);
• G (guanin);
• C (cytosin);
• T (thymin);
• U (uracil).

Det er vigtigt at bemærke, at disse små partikler er byggestenene i vores molekyler. Det er i dem, at al genetisk information er indeholdt, og for at være mere præcis, i deres sekvens. I DNA kan vi finde: A, G, C og T, og i RNA - A, G, C og U.

Nitrogenbaser er størstedelen af ​​nukleinsyrer. Ud over de fem anførte er der andre, men det er yderst sjældent.

Principper for DNA-struktur

En anden vigtig funktion er tilstedeværelsen af ​​fire organisationsniveauer (du kan se dette på billedet). Som det allerede er blevet klart, er den primære struktur en kæde af nukleotider, og forholdet mellem nitrogenholdige baser adlyder visse love.

Den sekundære struktur er en dobbelt helix, hvor sammensætningen af ​​hver kæde er artsspecifik. Vi kan finde phosphorsyrerester på ydersiden af ​​helixen, og nitrogenholdige baser er placeret indeni.

Det sidste niveau er kromosomet. Forestil dig, at Eiffeltårnet er placeret i en tændstikæske, sådan er DNA-molekylet arrangeret i et kromosom. Det er også vigtigt at bemærke, at et kromosom kan bestå af et eller to kromatider.

Før vi laver en tabel, der sammenligner DNA og RNA, lad os tale om strukturen af ​​RNA.

Typer og strukturelle træk ved RNA

For at sammenligne lighederne mellem DNA og RNA (du kan se tabellen i sidste afsnit af artiklen), lad os se på sorterne af sidstnævnte:

1. Først og fremmest er tRNA (eller transport) et enkeltstrenget molekyle, der udfører funktionerne aminosyretransport og proteinsyntese. Dens sekundære struktur er et "kløverblad", og dens tertiære struktur er blevet undersøgt meget lidt.
2. Information eller matrix (mRNA) - overførsel af information fra et DNA-molekyle til stedet for proteinsyntese.
3. Og den sidste er rRNA (ribosomalt). Som navnet allerede gør klart, findes det i ribosomer.

Hvilke funktioner udfører DNA?

Når man sammenligner DNA og RNA, er det umuligt at gå glip af spørgsmålet om de udførte funktioner. Disse oplysninger vil helt sikkert blive afspejlet i sluttabellen.

Så uden at tvivle et sekund kan vi sige, at i et lille DNA-molekyle er al den genetiske information programmeret, i stand til at kontrollere hvert eneste skridt. Disse omfatter:

• sundhed;
• udvikling;
• forventet levetid;
• arvelige sygdomme;
• hjerte-kar-sygdomme mv.

Forestil dig, at vi isolerede alle DNA-molekylerne fra én celle i menneskekroppen og arrangerede dem i en række. Hvor lang tror du, kæden bliver? Mange vil tro, at det er millimeter, men sådan er det ikke. Længden af ​​denne kæde vil være så meget som 7,5 centimeter. Det er utroligt, men hvorfor kan vi ikke se cellen uden et kraftigt mikroskop? Sagen er, at molekylerne er meget tæt komprimeret. Husk, i artiklen talte vi allerede om størrelsen af ​​Eiffeltårnet.

Men hvilke funktioner udfører DNA?

1. Er transportører genetisk information.
2. Reproducere og overføre information.

Hvilke funktioner udfører RNA?

For en mere præcis sammenligning af DNA og RNA foreslår vi at overveje de funktioner, som sidstnævnte udfører. Det blev tidligere sagt, at der er tre typer RNA:

• RRNA tjener som det strukturelle grundlag for ribosomet, derudover interagerer de med andre typer RNA under proteinsyntesen og deltager i samlingen af ​​polypeptidkæden.
• Funktionen af ​​mRNA er som skabelon for proteinbiosyntese.
• TRNA'er binder aminosyrer og overfører dem til ribosomet til proteinsyntese, koder for aminosyrer og dechifrerer den genetiske kode.

Konklusioner og sammenligningstabel

Ofte får skolebørn en opgave i biologi eller kemi – at sammenligne DNA og RNA. I dette tilfælde vil bordet være en nødvendig assistent. Alt, hvad der blev sagt tidligere i artiklen, kan ses her i en fortættet form.

Sammenligning af DNA og RNA (konklusioner)

Tegn	DNA	RNA
Struktur	To kæder.	Én kæde.
Polynukleotidkæde	Kæderne er højrehåndede i forhold til hinanden.	Kan have forskellige former, det hele afhænger af typen. Lad os for eksempel tage et tRNA, der har form som et ahornblad.
Lokalisering	99% lokaliseret i kernen, men kan findes i kloroplaster og mitokondrier.	Nukleoler, ribosomer, kloroplaster, mitokondrier, cytoplasma.
Monomer	Deoxyribonukleotider.	Ribonukleotider.
Nukleotider	A, T, G, C.	A, G, C, U.
Funktioner	Opbevaring af arvelige oplysninger.	mRNA bærer arvelige oplysninger rRNA udfører en strukturel funktion, mRNA, tRNA og rRNA er involveret i proteinsyntese.

På trods af at vores sammenlignende egenskaber viste sig at være meget kort, var vi i stand til at dække alle aspekter af strukturen og funktionerne af de undersøgte forbindelser. Denne tabel kan tjene som et godt snydeark til eksamen eller blot en påmindelse.

tre hovedtyper af RNA: oplysende(mRNA), eller matrix(mRNA), ribosomalt(rRNA), og transportere(tRNA). De varierer i molekylær størrelse og funktion. Alle typer RNA syntetiseres på DNA med deltagelse af enzymer - RNA-polymeraser. Messenger-RNA udgør 2-3% af alt cellulært RNA, ribosomalt RNA - 80-85, transport - omkring 15%.

mRNA. den læser arvelig information fra en del af DNA og overfører den i form af en kopieret sekvens af nitrogenholdige baser til ribosomer, hvor syntesen af ​​et specifikt protein finder sted. Hvert af mRNA-molekylerne svarer i rækkefølgen af ​​nukleotider og i størrelse til genet i det DNA, hvorfra det blev transskriberet. I gennemsnit indeholder mRNA 1500 nukleotider (75-3000). Hver triplet (tre nukleotider) på et mRNA kaldes et kodon. Kodonet bestemmer, hvilken aminosyre der vil optræde på et givet sted under proteinsyntesen.

(tRNA) har en relativt lav molekylvægt omkring 24-29 tusind D og indeholder fra 75 til 90 nukleotider i molekylet. Op til 10% af alle tRNA-nukleotider er mindre baser, hvilket tilsyneladende beskytter det mod virkningen af ​​hydrolytiske enzymer. Rollen af ​​tRNA er, at de overfører aminosyrer til ribosomer og deltager i proteinsynteseprocessen. Hver aminosyre er knyttet til et specifikt tRNA. En række aminosyrer har mere end ét tRNA. Til dato er mere end 60 tRNA'er blevet opdaget, der adskiller sig fra hinanden i deres primære struktur (basesekvens). Den sekundære struktur af alle tRNA'er præsenteres i form af et kløverblad med en dobbeltstrenget stilk og tre enkeltstrengede). For enden af ​​en af ​​kæderne er der et acceptorsted - CCA-tripletten, til hvis adenin er knyttet en specifik aminosyre.

(rRNA). De indeholder 120-3100 nukleotider. Ribosomalt RNA akkumuleres i kernen, i nukleolerne. Ribosomale proteiner transporteres ind i nukleolerne fra cytoplasmaet, og der sker den spontane dannelse af ribosomale subpartikler ved at kombinere proteiner med det tilsvarende rRNA. Ribosomale subpartikler, sammen eller hver for sig, transporteres gennem porerne i kernemembranen ind i cytoplasmaet. Ribosomer De er organeller med en størrelse på 20-30 nm. De er bygget af to underpartikler forskellige størrelser og former. På visse stadier af proteinsyntesen i cellen opdeles ribosomer i underpartikler. Ribosomalt RNA tjener som en ramme for ribosomer og letter den indledende binding af mRNA til ribosomet under proteinbiosyntese.

Den genetiske kode er en metode til at kode proteiners aminosyresekvens ved hjælp af en sekvens af nukleotider, der er karakteristisk for alle levende organismer.

Egenskaber: 1) genetisk kode trilling(hver aminosyre kodes af tre nukleotider); 2) ikke-overlappende(nabotripletter har ikke fælles nukleotider); 3) degenerere(med undtagelse af methionin og tryptofan har alle aminosyrer mere end én kodon); 4) universel(grundlæggende det samme for alle levende organismer); 5) i kodoner for én aminosyre er de to første nukleotider sædvanligvis de samme, men den tredje varierer; 6) har en lineær læserækkefølge og er karakteriseret ved kolinearitet, dvs. sammenfaldet af rækkefølgen af ​​kodoner i mRNA med rækkefølgen af ​​aminosyrer i den syntetiserede polypeptidkæde.

Struktur af nukleinsyrer

Nukleinsyrer – fosforholdige biopolymerer af levende organismer, der sikrer bevarelse og overførsel af arvelig information.

Makromolekyler af nukleinsyrer blev opdaget i 1869 af den schweiziske kemiker F. Miescher i kernerne af leukocytter fundet i gødning. Senere blev nukleinsyrer identificeret i alle celler fra planter og dyr, svampe, bakterier og vira.

Note 1

Der er to typer nukleinsyrer - deoxyribonukleinsyre (DNA) og ribonukleinsyre (RNA).

Som navnene indikerer, indeholder DNA-molekylet pentosesukkeret deoxyribose, og RNA-molekylet indeholder ribose.

Der kendes nu en lang række varianter af DNA og RNA, som adskiller sig fra hinanden i struktur og betydning i stofskiftet.

Eksempel 1

I bakteriecelle Escherichia coli indeholder omkring 1000 varianter af nukleinsyrer, og dyr og planter har endnu flere.

Hver type organisme har sit eget sæt af disse syrer. DNA er lokaliseret primært i cellekernens kromosomer (% af cellens samlede DNA), samt i kloroplaster og mitokondrier. RNA findes i cytoplasmaet, nukleolerne, ribosomer, mitokondrier og plastider.

Et DNA-molekyle består af to polynukleotidkæder, der er spiralformet snoet i forhold til hinanden. Kæderne er arrangeret antiparallelle, det vil sige 3-enden og 5-enden.

De strukturelle komponenter (monomerer) af hver sådan kæde er nukleotider. I nukleinsyremolekyler varierer antallet af nukleotider - fra 80 i transfer-RNA-molekyler til flere titusinder i DNA.

Ethvert DNA-nukleotid indeholder en af ​​fire nitrogenholdige baser ( adenin, thymin, cytosin og guanin), deoxyribose Og phosphorsyrerest.

Note 2

Nukleotider adskiller sig kun i deres nitrogenholdige baser, mellem hvilke der er familiebånd. Thymin, cytosin og uracil er pyrimidinbaser, mens adenin og guanin er purinbaser.

Tilstødende nukleotider i en polynukleotidkæde er bundet af kovalente bindinger dannet mellem deoxyribosen af ​​et DNA-molekyle (eller ribose af RNA) fra et nukleotid og fosforsyreresten af ​​et andet.

Note 3

Selvom der kun er fire typer nukleotider i et DNA-molekyle, opnår DNA-molekyler enorm diversitet på grund af ændringer i rækkefølgen af ​​deres placering i en lang kæde.

To polynukleotidkæder kombineres til et enkelt DNA-molekyle ved hjælp af hydrogenbindinger, som dannes mellem de nitrogenholdige baser af nukleotider i forskellige kæder.

I dette tilfælde kan adenin (A) kun kombineres med thymin (T), og guanin (G) kan kun kombineres med cytosin (C). Som følge heraf forskellige organismer antallet af adenylnukleotider er lig med antallet af thymidylnukleotider, og antallet af guanylnukleotider er lig med antallet af cytidylnukleotider. Dette mønster kaldes "Chargaffs regel". På denne måde bestemmes sekvensen af ​​nukleotider i den ene kæde i henhold til deres sekvens i den anden.

Denne evne af nukleotider til selektivt at kombinere kaldes komplementaritet, og denne egenskab sikrer dannelsen af ​​nye DNA-molekyler baseret på det originale molekyle (replikation).

Note 4

Den dobbelte helix er stabiliseret af talrige hydrogenbindinger(to dannes mellem A og T, tre - mellem G og C) og hydrofobe interaktioner.

DNA-diameteren er 2 nm, helix-pitch er 3,4 nm, og hver tur indeholder 10 nukleotidpar.

Længden af ​​et nukleinsyremolekyle når hundredtusindvis af nanometer. Dette overstiger væsentligt det største proteinmakromolekyle, hvis længde, når den udfoldes, ikke er mere end 100-200 nm.

Selvduplikation af et DNA-molekyle

Hver celledeling, forudsat at nukleotidsekvensen overholdes strengt, er forudgået af replikation af et DNA-molekyle.

Det begynder med, at DNA-dobbelthelixen midlertidigt afvikles. Dette sker under påvirkning af enzymerne DNA-topoisomerase og DNA-helicase. DNA-polymerase og DNA-primase katalyserer polymeriseringen af ​​nukleosidtrifosfater og dannelsen af ​​en ny kæde.

Nøjagtigheden af ​​replikationen sikres af den komplementære (AT, G - C) interaktion mellem de nitrogenholdige baser i skabelonkæden, der bygges.

Note 5

Hver polynukleotidkæde er en skabelon for en ny komplementær kæde. Som et resultat dannes der to DNA-molekyler, hvoraf den ene halvdel kommer fra modermolekylet, og den anden er nysyntetiseret.

Desuden syntetiseres nye kæder først i form af korte fragmenter, og derefter "sys" disse fragmenter til lange kæder af et særligt enzym.

De to nye dannede DNA-molekyler er en nøjagtig kopi det oprindelige molekyle på grund af replikation.

Denne proces er grundlaget for overførslen af ​​arvelig information, som finder sted på celle- og organismeniveau.

Note 6

Nøglefunktion DNA-replikation - dens høje nøjagtighed, som sikres af et særligt kompleks af proteiner - "replikationsmaskinen".

Funktioner af "replikeringsmaskinen":

• producerer kulhydrater, der danner et komplementært par med nukleotiderne i modermatrixkæden;
• fungerer som en katalysator i dannelsen af ​​en kovalent binding mellem enden af ​​den voksende kæde og hvert nyt nukleotid;
• korrigerer kæden ved at fjerne nukleotider, der er forkert inkorporeret.

Antallet af fejl i "replikationsmaskinen" er meget lille, mindre end én fejl pr. 1 milliard nukleotider.

Der er dog tilfælde, hvor "replikationsmaskinen" kan springe over eller indsætte flere ekstra baser, indsætte et C i stedet for et T eller et A i stedet for et G. Hver sådan udskiftning af en nukleotidsekvens i et DNA-molekyle er en genetisk fejl og kaldes mutation. I alle efterfølgende generationer af celler vil sådanne fejl blive gengivet igen, hvilket kan føre til mærkbare negative konsekvenser.

Typer af RNA og deres funktioner

RNA er en enkelt polynukleotidkæde (nogle vira har to kæder).

Monomerer er ribonukleotider.

Nitrogenbaser i nukleotider:

• adenin (A);*
• guanin (G);
• cytosin (C);
• uracil (U).*

Monosaccharid - ribose.

I cellen er det lokaliseret i kernen (nukleolus), mitokondrier, kloroplaster, ribosomer og cytoplasma.

Det syntetiseres ved skabelonsyntese i overensstemmelse med princippet om komplementaritet på en af ​​DNA-kæderne, er ikke i stand til replikation (selvduplikation) og er labilt.

Der er forskellige typer RNA, som adskiller sig i molekylstørrelse, struktur, placering i cellen og funktioner.

Lav molekylvægt overføre RNA'er (tRNA'er) udgør omkring 10 % samlet antal cellulært RNA.

I processen med at overføre genetisk information kan hvert tRNA kun vedhæfte og overføre en bestemt aminosyre (for eksempel lysin) til ribosomer, stedet for proteinsyntese. Men for hver aminosyre er der mere end ét tRNA. Derfor er der mange mere end 20 forskellige tRNA'er, som adskiller sig i deres primære struktur (har en anden nukleotidsekvens).

Ribosomale RNA'er (rRNA'er) udgør op til 85 % af alle RNA-celler. Da de er en del af ribosomer, udfører de derved en strukturel funktion. rRNA deltager også i dannelsen af ​​ribosomets aktive center, hvor peptidbindinger dannes mellem aminosyremolekyler under processen med proteinbiosyntese.

Med messenger eller messenger RNA (mRNA) syntesen af ​​proteiner i cellen er programmeret. Selvom deres indhold i cellen er relativt lavt - omkring 5% - af total masse Af alle RNA-celler kommer mRNA først i betydning, da de direkte overfører DNA-koden til proteinsyntese. I dette tilfælde er hvert celleprotein kodet af et specifikt mRNA. Dette forklares ved, at RNA under sin syntese modtager information fra DNA om proteinets struktur i form af en kopieret nukleotidsekvens og overfører det til ribosomet til bearbejdning og implementering.

Note 7

Betydningen af ​​alle typer RNA er, at de er et funktionelt forenet system, der sigter mod at udføre syntesen af ​​cellespecifikke proteiner i cellen.

Kemisk struktur og rolle af ATP i energimetabolisme

Adenosintriphosphorsyre (ATP ) er indeholdt i hver celle - i hyaloplasmaet (den opløselige del af cytoplasmaet), mitokondrier, kloroplaster og kernen.

Det giver energi til de fleste af de reaktioner, der forekommer i cellen. Ved hjælp af ATP er cellen i stand til at bevæge sig, syntetisere nye molekyler af proteiner, fedtstoffer og kulhydrater, slippe af med nedbrydningsprodukter, udføre aktiv transport mv.

ATP-molekylet er dannet af en nitrogenholdig base, sukkerribose med fem kulstof og tre fosforsyrerester. Fosfatgrupperne i ATP-molekylet er forbundet med hinanden ved hjælp af højenergiske (makroerge) bindinger.

Som et resultat af hydrolytisk eliminering af den endelige fosfatgruppe, adenosindiphosphorsyre (ADP) og energi frigives.

Efter eliminering af den anden fosfatgruppe, adenosinmonophosphorsyre (AMP) og en anden portion energi frigives.

ATP dannes af ADP og uorganisk fosfat på grund af den energi, der frigives under oxidation organisk stof og under fotosynteseprocessen. Denne proces kaldes fosforylering. I dette tilfælde skal der bruges mindst 40 kJ/mol ATP akkumuleret i dets højenergibindinger.

Det betyder, at hovedbetydningen af ​​respirations- og fotosynteseprocesserne er, at de leverer energi til syntesen af ​​ATP, med hvilken deltagelse et betydeligt antal forskellige processer forekommer i cellen.

ATP gendannes ekstremt hurtigt. Eksempel Hos mennesker bliver hvert ATP-molekyle nedbrudt og fornyet igen 2400 gange om dagen, derfor er dets gennemsnitlige levetid mindre end 1 minut.

ATP-syntese forekommer hovedsageligt i mitokondrier og kloroplaster. ATP, som dannes, kommer ind gennem kanalerne i det endoplasmatiske reticulum til de dele af cellen, hvor der er behov for energi.

Enhver form for cellulær aktivitet opstår på grund af den energi, der frigives under ATP-hydrolyse. Den resterende energi (ca. 50%), der frigives under nedbrydningen af ​​molekyler af proteiner, fedtstoffer, kulhydrater og andre organiske forbindelser, spreder sig i form af varme, spreder sig og har ingen praktisk væsentlig betydning for cellens levetid.

Der er tre typer RNA: ribosomalt, transport- og messenger-ribonuklein-RNA. Alt afhænger af strukturen, størrelsen af ​​molekyler og de udførte funktioner.

Hvad er kendetegnene ved ribosomalt RNA (rRNA)

Ribosomale RNA'er udgør 85% af alt RNA i en celle. De syntetiseres i nukleolus. Ribosomale RNA'er er strukturel komponent ribosomer og er direkte involveret i proteinbiosyntesen.

Ribosomer er celleorganeller bestående af fire rRNA'er og flere dusin proteiner. Deres hovedfunktion er proteinsyntese.

Hvorfor er der behov for transfer-RNA'er?

Transfer RNA'er (tRNA'er) er de mindste ribonukleinsyrer i cellen. De udgør 10% af alle cellulære RNA'er. Overførsels-RNA'er dannes i kernen på DNA og bevæger sig derefter ind i cytoplasmaet. Hvert tRNA bærer specifikke aminosyrer til ribosomerne, hvor de er forbundet med peptidbindinger i en specifik sekvens specificeret af messenger-RNA'et.

Transfer-RNA-molekylet har to aktive steder: triplet-antikodonet og acceptorenden. Acceptorenden er "landingspuden" for aminosyren. Antikodonet i den anden ende af molekylet er en triplet af nukleotider, der er komplementære til den tilsvarende messenger-RNA-kodon.

Hver aminosyre svarer til en sekvens af tre nukleotider - en triplet. Et nukleotid er en nukleinsyremonomer bestående af en fosfatgruppe, en pentosegruppe og en nitrogenholdig base.

Antikodonet er forskelligt for tRNA'er, der transporterer forskellige aminosyrer. Tripletten koder for information om præcis den aminosyre, som bæres af dette molekyle.

Hvor syntetiseres messenger-RNA'er, og hvad er deres rolle?

Information eller messenger-RNA (mRNA, mRNA) syntetiseres på en sektion af en af ​​de to DNA-kæder under påvirkning af enzymet RNA-polymerase. De udgør 5 % af cellens RNA. Sekvensen af ​​de nitrogenholdige baser af mRNA er strengt komplementær til sekvensen af ​​baser i DNA-sektionen: adenin i DNA svarer til uracil-mRNA, thymin til adenin, guanin til cytosin og cytosin til guanin.

Messenger RNA læser arvelig information fra kromosomalt DNA og overfører det til ribosomer, hvor denne information implementeres. Nukleotidsekvensen af ​​mRNA indeholder information om proteinets struktur.

RNA-molekyler kan findes i kerne, cytoplasma, ribosomer, mitokondrier og plastider. Fra forskellige typer RNA udvikler sig til et enkelt funktionelt system, rettet gennem proteinsyntese mod implementering af arvelig information.