RNS visbiežāk sastāv no. Veidnes RNS

RNS molekulas montāža no nukleotīdiem notiek RNS polimerāzes iedarbībā. Šis enzīms ir liels proteīns, kam piemīt vairākas īpašības, kas nepieciešamas dažādos RNS molekulas sintēzes posmos.
1. Uz DNS virknes Katra gēna pašā sākumā atrodas nukleotīdu secība, ko sauc par promotoru. RNS polimerāzes enzīms nes atpazīšanas un komplementāras saistīšanās vietas ar promotoru. Šī enzīma saistīšanās ar šo vietu ir nepieciešama, lai uzsāktu RNS molekulas montāžu.

2. Pēc saistīšanas ar RNS polimerāzes promotors atritina DNS spirāli sekcijā, kas aizņem aptuveni divus apgriezienus, kas noved pie DNS ķēžu diverģences šajā sadaļā.

3. RNS polimerāze sāk kustēties pa DNS ķēdi, izraisot īslaicīgu atrašanos un abu ķēžu novirzīšanos. Šai kustībai progresējot, katrā posmā augošās RNS ķēdes galā tiek pievienots jauns aktivizēts nukleotīds. Process notiek šādi:
a) vispirms veidojas ūdeņraža saite starp gala DNS nukleotīda slāpekļa bāzi un RNS nukleotīda slāpekļa bāzi, kas nāk no karioplazmas;
b) tad RNS polimerāze secīgi atdala divus fosfātus no katra RNS nukleotīda, atbrīvojot tos, kad tiek pārtrauktas augstas enerģijas fosfātu saites liels skaits enerģija, kas uzreiz aiziet uz izglītību kovalentā saite starp RNS nukleotīda atlikušo fosfātu un augošās RNS virknes terminālo ribozi;

c) kad RNS polimerāze sasniedz gēna galu pa DNS ķēdi, tā mijiedarbojas ar nukleotīdu secību, ko sauc par terminācijas secību; Šīs mijiedarbības rezultātā RNS polimerāze un tikko sintezētā RNS molekula tiek atdalīta no DNS ķēdes. Pēc tam RNS polimerāzi atkal var izmantot jaunu RNS molekulu sintezēšanai;
d) vājās ūdeņraža saites starp tikko sintezēto RNS molekulu un DNS veidni tiek pārtrauktas, un tiek atjaunots savienojums starp komplementāriem DNS pavedieniem, jo afinitāte starp tām ir augstāka nekā starp DNS un RNS. Tādējādi RNS ķēde tiek atdalīta no DNS, paliekot karioplazmā.

Tādējādi ģenētiskais kods, « ierakstīts"uz DNS, tiek komplementāri pārnests uz RNS virkni. Šajā gadījumā ribonukleotīdi var veidot tikai šādas kombinācijas ar dezoksiribonukleotīdiem.

Ribonukleotīda pievienošana DNS ķēdei RNS montāžas laikā, kas pārnes ģenētisko kodu no gēniem uz citoplazmu.
Enzīms RNS polimerāze pārvietojas pa DNS virkni un nodrošina RNS montāžu.

RNS šūnu veidi un veidi

Ir trīs RNS veidi, no kuriem katrs spēlē noteiktu lomu proteīnu sintēzē.
1. Messenger RNS pārnes ģenētisko kodu no kodola uz citoplazmu, tādējādi nosakot dažādu proteīnu sintēzi.
2. Pārneses RNS pārnēsā aktivētās aminoskābes uz ribosomām polipeptīdu molekulu sintēzei.
3. Ribosomu RNS kompleksā ar aptuveni 75 dažādām olbaltumvielām veido ribosomas – šūnu organellus, uz kurām montējas polipeptīdu molekulas.

Tā ir gara vienas ķēdes molekula, kas atrodas citoplazmā. Šī RNS molekula satur no vairākiem simtiem līdz vairākiem tūkstošiem RNS nukleotīdu, veidojot kodonus, kas stingri komplementāri DNS tripletiem.

RNS molekulas fragments, kas satur trīs kodonus - CCG, UCU un GAA,
kas nodrošina trīs aminoskābju - attiecīgi prolīna, serīna un glutamīnskābes piesaisti augošajai proteīna molekulai.

Kurjera RNS molekulas kustība pa divām ribosomām.
Kad kodons šķērso ribosomas virsmu, atbilstošā aminoskābe tiek pievienota augošajai polipeptīda ķēdei (parādīta pie labās ribosomas).
Pārneses RNS piegādā aminoskābes augošajai polipeptīdu ķēdei.

Cits RNS veids, kam ir izšķiroša loma proteīnu sintēzē, tiek saukta par transporta RNS, jo tā transportē aminoskābes uz proteīna molekulu, kas tiek būvēta. Katra pārneses RNS īpaši saistās tikai ar vienu no 20 aminoskābēm, kas veido olbaltumvielu molekulas. Pārneses RNS darbojas kā specifisku aminoskābju nesēji, nogādājot tās ribosomās, uz kurām ir samontētas polipeptīdu molekulas.

Katra konkrētā pārneses RNS atpazīst "savu" ribosomai piesaistīto ziņojuma RNS kodonu un nogādā atbilstošo aminoskābi sintezētās polipeptīdu ķēdes atbilstošā pozīcijā.

Pārnes RNS virkni daudz īsāks nekā vēstnesis RNS, kas satur tikai aptuveni 80 nukleotīdus un ir iepakota āboliņa formā. Pārneses RNS vienā galā vienmēr atrodas adenozīna monofosfāts (AMP), kuram caur ribozes hidroksilgrupu ir pievienota transportētā aminoskābe.

Pārnest RNS kalpo specifisku aminoskābju piesaistīšanai polipeptīda molekulai, kas tiek veidota, tāpēc ir nepieciešams, lai katrai pārneses RNS būtu specifiskums attiecīgajiem ziņotāja RNS kodoniem. Kods, ar kuru pārneses RNS atpazīst atbilstošo kodonu uz ziņojuma RNS, arī ir triplets, un to sauc par antikodonu. Antikodons atrodas aptuveni pārneses RNS molekulas vidū.

Olbaltumvielu sintēzes laikā antikodona slāpekļa bāzes ir pievienotas pārneses RNS izmantojot ūdeņraža saites ar ziņneša RNS kodona slāpekļa bāzēm. Tādējādi ziņojuma RNS tie atrodas rindā noteiktā secībā dažādas aminoskābes vienu pēc otras, veidojot atbilstošo sintezētā proteīna aminoskābju secību.

2018. gada 12. janvāris

Jūsu uzmanībai iesniegtajā rakstā mēs piedāvājam izpētīt un izveidot salīdzinošu DNS un RNS tabulu. Vispirms jāsaka, ka ir īpaša bioloģijas sadaļa, kas nodarbojas ar iedzimtas informācijas uzglabāšanu, ieviešanu un pārsūtīšanu, tās nosaukums ir molekulārā bioloģija. Tieši šai jomai mēs pieskarsimies tālāk.

Mēs runāsim par polimēriem (augstas molekulmasas organiskiem savienojumiem), kas veidojas no nukleotīdiem, kurus sauc par nukleīnskābēm. Šie savienojumi darbojas ļoti labi svarīgas funkcijas, no kuriem viens ir informācijas glabāšana par ķermeni. Lai salīdzinātu DNS un RNS (tabula tiks parādīta pašā raksta beigās), jums jāzina, ka kopumā ir divi veidi nukleīnskābes piedalās olbaltumvielu biosintēzē:

dezoksiribonukleīnskābe, ko mēs bieži redzam kā saīsinājumu - DNS;
ribonukleīnskābe (vai saīsināti RNS)

Nukleīnskābe: kas tas ir?

Lai izveidotu DNS un RNS salīdzināšanas tabulu, ir nepieciešams vairāk iepazīties ar šiem polinukleotīdiem. Sāksim ar vispārējs jautājums. Gan DNS, gan RNS ir nukleīnskābes. Kā minēts iepriekš, tie veidojas no nukleotīdu atlikumiem.

Šos polimērus var atrast pilnīgi jebkurā ķermeņa šūnā, jo uz viņu pleciem ir uzticēta liela atbildība, proti:

uzglabāšana;
pārraide;
iedzimtības īstenošana.

Tagad mēs ļoti īsi izcelsim to galvenos ķīmiskās īpašības:

labi šķīst ūdenī;
praktiski nešķīst organiskajos šķīdinātājos;
jutīgs pret temperatūras izmaiņām;
ja DNS molekula ir izolēta jebkādā iespējamā veidā no dabisks avots, tad mehānisko darbību laikā var novērot sadrumstalotību;
sadrumstalotību izraisa fermenti, ko sauc par nukleāzēm.

Līdzības un atšķirības starp DNS un RNS: pentozes

Tabulā, kurā salīdzina DNS un RNS, ir svarīgi atzīmēt vienu ļoti svarīgu līdzību starp tām - monosaharīdu klātbūtni. Ir svarīgi atzīmēt, ka katrai nukleīnskābei ir sava atšķirīga forma. Nukleīnskābju dalīšanās DNS un RNS notiek tāpēc, ka tām ir dažādas pentozes.

Piemēram, mēs varam atrast dezoksiribozi DNS un ribozi RNS. Ņemiet vērā faktu, ka dezoksiribozes otrajā oglekļa atomā nav skābekļa. Zinātnieki ir izdarījuši šādu pieņēmumu - skābekļa trūkumam ir šāda nozīme:

tas saīsina C 2 un C 3 saites;
piešķir spēku DNS molekulai;
rada apstākļus masīvas molekulas izvietošanai kodolā.

Slāpekļa bāzu salīdzinājums

Tātad kopumā ir piecas slāpekļa bāzes:

A (adenīns);
G (guanīns);
C (citozīns);
T (timīns);
U (uracils).

Ir svarīgi atzīmēt, ka šīs sīkās daļiņas ir mūsu molekulu celtniecības bloki. Tieši tajos ir ietverta visa ģenētiskā informācija, un, precīzāk, to secībā. DNS mēs varam atrast: A, G, C un T, un RNS - A, G, C un U.

Slāpekļa bāzes ir lielākā daļa nukleīnskābju. Papildus pieciem uzskaitītajiem ir arī citi, taču tas ir ārkārtīgi reti.

DNS uzbūves principi

Vēl viena svarīga iezīme ir četru organizācijas līmeņu klātbūtne (to var redzēt attēlā). Kā jau ir kļuvis skaidrs, primārā struktūra ir nukleotīdu ķēde, un slāpekļa bāzu attiecība atbilst noteiktiem likumiem.

Sekundārā struktūra ir dubultā spirāle, un katras ķēdes sastāvs ir specifisks sugai. Mēs varam atrast fosforskābes atlikumus spirāles ārpusē, un slāpekļa bāzes atrodas iekšpusē.

Pēdējais līmenis ir hromosoma. Iedomājieties, ka Eifeļa tornis ir ievietots sērkociņu kastītē, tā DNS molekula ir izkārtota hromosomā. Ir arī svarīgi atzīmēt, ka hromosoma var sastāvēt no viena vai diviem hromatīdiem.

Pirms mēs veidojam tabulu, kurā salīdzina DNS un RNS, parunāsim par RNS struktūru.

RNS veidi un struktūras īpatnības

Lai salīdzinātu līdzības starp DNS un RNS (tabulu var redzēt raksta pēdējā rindkopā), apskatīsim pēdējās šķirnes:

Pirmkārt, tRNS (jeb transports) ir vienpavedienu molekula, kas veic aminoskābju transportēšanas un olbaltumvielu sintēzes funkcijas. Tā sekundārā struktūra ir “āboliņa lapa”, un tās terciārā struktūra ir pētīta ļoti maz.
Informācija jeb matrica (mRNS) - informācijas pārnešana no DNS molekulas uz proteīnu sintēzes vietu.
Un pēdējais ir rRNS (ribosomu). Kā jau norāda nosaukums, tas ir atrodams ribosomās.

Kādas funkcijas veic DNS?

Salīdzinot DNS un RNS, nav iespējams palaist garām jautājumu par veiktajām funkcijām. Šī informācija noteikti tiks atspoguļota fināla tabulā.

Tātad, ne mirkli nešauboties, varam teikt, ka mazā DNS molekulā ir ieprogrammēta visa ģenētiskā informācija, kas spēj kontrolēt katru mūsu soli. Tie ietver:

veselība;
attīstība;
dzīves ilgums;
iedzimtas slimības;
sirds un asinsvadu slimības utt.

Iedomājieties, ka mēs izolējām visas DNS molekulas no vienas cilvēka ķermeņa šūnas un sakārtojām tās pēc kārtas. Kā jūs domājat, cik gara būs ķēde? Daudzi domās, ka tie ir milimetri, bet tas tā nav. Šīs ķēdes garums būs pat 7,5 centimetri. Tas ir neticami, bet kāpēc mēs nevaram redzēt šūnu bez jaudīga mikroskopa? Lieta tāda, ka molekulas ir ļoti cieši saspiestas. Atcerieties, ka rakstā mēs jau runājām par Eifeļa torņa lielumu.

Bet kādas funkcijas veic DNS?

Vai pārvadātāji ģenētiskā informācija.
Reproducēt un pārraidīt informāciju.

Kādas funkcijas veic RNS?

Lai precīzāk salīdzinātu DNS un RNS, mēs iesakām apsvērt pēdējās veiktās funkcijas. Iepriekš tika teikts, ka ir trīs RNS veidi:

RRNS kalpo kā ribosomu strukturālais pamats, turklāt tie proteīnu sintēzes laikā mijiedarbojas ar citiem RNS veidiem un piedalās polipeptīdu ķēdes veidošanā.
MRNS funkcija ir proteīnu biosintēzes veidne.
TRNS saista aminoskābes un pārnes tās uz ribosomu proteīnu sintēzei, kodē aminoskābes un atšifrē ģenētisko kodu.

Secinājumi un salīdzināšanas tabula

Bieži vien skolēniem tiek dots uzdevums bioloģijā vai ķīmijā – salīdzināt DNS un RNS. Šajā gadījumā galds būs nepieciešams palīgs. Viss, kas tika teikts iepriekš rakstā, ir redzams šeit saīsinātā veidā.

DNS un RNS salīdzinājums (secinājumi)

Pierakstīties	DNS	RNS
Struktūra	Divas ķēdes.	Viena ķēde.
Polinukleotīdu ķēde	Ķēdes ir vērstas viena pret otru ar labo roku.	Var būt dažādas formas, tas viss ir atkarīgs no veida. Piemēram, ņemsim tRNS, kurai ir kļavas lapas forma.
Lokalizācija	99% lokalizējas kodolā, bet var atrast hloroplastos un mitohondrijās.	Nukleoli, ribosomas, hloroplasti, mitohondriji, citoplazma.
Monomērs	Dezoksiribonukleotīdi.	Ribonukleotīdi.
Nukleotīdi	A, T, G, C.	A, G, C, U.
Funkcijas	Iedzimtas informācijas glabāšana.	mRNS nes iedzimta informācija, rRNS veic strukturālu funkciju, mRNS, tRNS un rRNS ir iesaistīti proteīnu sintēzē.

Neskatoties uz to, ka mūsu salīdzinošās īpašības izrādījās ļoti īss, mēs varējām aptvert visus aplūkojamo savienojumu struktūras un funkciju aspektus. Šī tabula var kalpot kā laba krāpšanās lapa eksāmenam vai vienkārši atgādinājums.

trīs galvenie RNS veidi: informatīvs(mRNS), vai matrica(mRNS), ribosomāls(rRNS) un transports(tRNS). Tie atšķiras pēc molekulārā izmēra un funkcijām. Visu veidu RNS tiek sintezētas uz DNS, piedaloties fermentiem - RNS polimerāzēm. Messenger RNS veido 2-3% no visas šūnu RNS, ribosomu RNS - 80-85, transporta - aptuveni 15%.

mRNS. tas nolasa iedzimtu informāciju no DNS sadaļas un nokopētas slāpekļa bāzu secības veidā pārnes to uz ribosomām, kur notiek konkrēta proteīna sintēze. Katra no mRNS molekulām nukleotīdu secībā un pēc lieluma atbilst gēnam DNS, no kura tā tika transkribēta. Vidēji mRNS satur 1500 nukleotīdus (75-3000). Katru mRNS tripletu (trīs nukleotīdus) sauc par kodonu. Kodons nosaka, kura aminoskābe parādīsies noteiktā vietā proteīnu sintēzes laikā.

(tRNS) ir salīdzinoši zems molekulmasa apmēram 24-29 tūkstoši D un satur no 75 līdz 90 nukleotīdiem molekulā. Līdz 10% no visiem tRNS nukleotīdiem ir nelielas bāzes, kas acīmredzot pasargā to no hidrolītisko enzīmu iedarbības. tRNS loma ir tāda, ka tie pārnes aminoskābes uz ribosomām un piedalās olbaltumvielu sintēzes procesā. Katra aminoskābe ir pievienota noteiktai tRNS. Vairākām aminoskābēm ir vairāk nekā viena tRNS. Līdz šim ir atklātas vairāk nekā 60 tRNS, kas atšķiras viena no otras savā primārajā struktūrā (bāzes secībā). Visu tRNS sekundārā struktūra ir parādīta āboliņa lapas formā ar divpavedienu kātu un trim vienpavedienu). Vienas ķēdes galā atrodas akceptora vieta - CCA triplets, pie kura adenīna ir piesaistīta specifiska aminoskābe.

(rRNS). Tie satur 120-3100 nukleotīdus. Ribosomu RNS uzkrājas kodolā, kodolos. Ribosomu proteīni no citoplazmas tiek transportēti kodolos, un tur notiek spontāna ribosomu apakšvienību veidošanās, apvienojot olbaltumvielas ar atbilstošo rRNS. Ribosomu subdaļiņas kopā vai atsevišķi tiek transportētas caur kodola membrānas porām citoplazmā. Ribosomas Tās ir organellas, kuru izmērs ir 20-30 nm. Tie ir veidoti no divām apakšdaļiņām dažādi izmēri un formas. Atsevišķos olbaltumvielu sintēzes posmos šūnā ribosomas tiek sadalītas apakšdaļiņās. Ribosomu RNS kalpo kā ribosomu ietvars un veicina sākotnējo mRNS saistīšanos ar ribosomu proteīnu biosintēzes laikā.

Ģenētiskais kods ir proteīnu aminoskābju secības kodēšanas metode, izmantojot nukleotīdu secību, kas raksturīga visiem dzīviem organismiem.

Īpašības: 1) ģenētiskais kods trijnieks(katru aminoskābi kodē trīs nukleotīdi); 2) nepārklājas(kaimiņu trīnīšiem nav kopīgu nukleotīdu); 3) deģenerēts(izņemot metionīnu un triptofānu, visām aminoskābēm ir vairāk nekā viens kodons); 4) universāls(pamatā visiem dzīviem organismiem tas pats); 5) vienas aminoskābes kodonos pirmie divi nukleotīdi parasti ir vienādi, bet trešais atšķiras; 6) ir lineāra lasīšanas secība un to raksturo kolinearitāte, i., mRNS kodonu secības sakritība ar aminoskābju secību sintezētajā polipeptīdu ķēdē.

Nukleīnskābju struktūra

Nukleīnskābes – fosforu saturoši dzīvo organismu biopolimēri, nodrošinot iedzimtības informācijas saglabāšanu un nodošanu.

Nukleīnskābju makromolekulas 1869. gadā atklāja Šveices ķīmiķis F. Mišers kūtsmēslos atrastajos leikocītu kodolos. Vēlāk nukleīnskābes tika identificētas visās augu un dzīvnieku, sēnīšu, baktēriju un vīrusu šūnās.

1. piezīme

Ir divu veidu nukleīnskābes - dezoksiribonukleīnskābe (DNS) un ribonukleīnskābe (RNS).

Kā norāda nosaukumi, DNS molekula satur pentozes cukura dezoksiribozi, un RNS molekula satur ribozi.

Tagad ir zināms liels skaits DNS un RNS šķirņu, kas atšķiras viena no otras pēc struktūras un nozīmes metabolismā.

1. piemērs

IN baktēriju šūna Escherichia coli satur apmēram 1000 nukleīnskābju šķirņu, un dzīvniekiem un augiem ir vēl vairāk.

Katram organisma tipam ir savs šo skābju komplekts. DNS lokalizējas galvenokārt šūnas kodola hromosomās (% no kopējās šūnas DNS), kā arī hloroplastos un mitohondrijās. RNS atrodas citoplazmā, kodolos, ribosomās, mitohondrijās un plastidos.

DNS molekula sastāv no divām polinukleotīdu ķēdēm, kas ir spirāliski savītas viena pret otru. Ķēdes ir izvietotas pretparalēli, tas ir, 3-gals un 5-gals.

Katras šādas ķēdes strukturālās sastāvdaļas (monomēri) ir nukleotīdi. Nukleīnskābju molekulās nukleotīdu skaits ir atšķirīgs – no 80 pārneses RNS molekulās līdz vairākiem desmitiem tūkstošu DNS.

Jebkurš DNS nukleotīds satur vienu no četrām slāpekļa bāzēm ( adenīns, timīns, citozīns un guanīns), dezoksiriboze Un fosforskābes atlikums.

2. piezīme

Nukleotīdi atšķiras tikai ar slāpekļa bāzēm, starp kurām ir ģimenes saites. Timīns, citozīns un uracils ir pirimidīna bāzes, bet adenīns un guanīns ir purīna bāzes.

Blakus esošie nukleotīdi polinukleotīdu ķēdē ir saistīti ar kovalentām saitēm, kas veidojas starp viena nukleotīda DNS molekulas dezoksiribozi (vai RNS ribozi) un cita nukleotīda fosforskābes atlikumu.

3. piezīme

Lai gan DNS molekulā ir tikai četru veidu nukleotīdi, to izvietojuma secības izmaiņu dēļ garā ķēdē DNS molekulas sasniedz milzīgu daudzveidību.

Divas polinukleotīdu ķēdes tiek apvienotas vienā DNS molekulā, izmantojot ūdeņraža saites, kas veidojas starp dažādu ķēžu nukleotīdu slāpekļa bāzēm.

Šajā gadījumā adenīns (A) var kombinēties tikai ar timīnu (T), un guanīns (G) var kombinēties tikai ar citozīnu (C). Rezultātā dažādi organismi adenilnukleotīdu skaits ir vienāds ar timidilnukleotīdu skaitu, un guanilnukleotīdu skaits ir vienāds ar citidilnukleotīdu skaitu. Šo modeli sauc "Čargafa likums". Tādā veidā nukleotīdu secība vienā ķēdē tiek noteikta atbilstoši to secībai otrā ķēdē.

Šo nukleotīdu spēju selektīvi apvienot sauc komplementaritāte, un šī īpašība nodrošina jaunu DNS molekulu veidošanos, pamatojoties uz sākotnējo molekulu (replikācija).

4. piezīme

Dubulto spirāli stabilizē daudzi ūdeņraža saites(divi veidojas starp A un T, trīs – starp G un C) un hidrofobās mijiedarbības.

DNS diametrs ir 2 nm, spirāles solis ir 3,4 nm, un katrs pagrieziens satur 10 nukleotīdu pārus.

Nukleīnskābes molekulas garums sasniedz simtiem tūkstošu nanometru. Tas ievērojami pārsniedz lielāko proteīna makromolekulu, kuras garums atlocītā veidā nav lielāks par 100–200 nm.

DNS molekulas pašdublēšanās

Pirms katras šūnu dalīšanās, ja tiek stingri ievērota nukleotīdu secība, notiek DNS molekulas replikācija.

Tas sākas ar DNS dubultās spirāles īslaicīgu attīšanu. Tas notiek enzīmu DNS topoizomerāzes un DNS helikāzes ietekmē. DNS polimerāze un DNS primāze katalizē nukleozīdu trifosfātu polimerizāciju un jaunas ķēdes veidošanos.

Replikācijas precizitāti nodrošina veidojamās šablona ķēdes slāpekļa bāzu komplementārā (A - T, G - C) mijiedarbība.

5. piezīme

Katra polinukleotīdu ķēde ir veidne jaunai komplementārai ķēdei. Rezultātā veidojas divas DNS molekulas, no kurām viena puse nāk no mātes molekulas, bet otra ir tikko sintezēta.

Turklāt jaunas ķēdes vispirms tiek sintezētas īsu fragmentu veidā, un pēc tam šie fragmenti ar speciālu enzīmu tiek “sašūti” garās ķēdēs.

Divas jaunās izveidotās DNS molekulas ir precīza kopija sākotnējā molekula replikācijas dēļ.

Šis process ir pamats iedzimtas informācijas pārraidei, kas notiek šūnu un organisma līmenī.

6. piezīme

Galvenā iezīme DNS replikācija - tās augstā precizitāte, ko nodrošina īpašs proteīnu komplekss - "replikācijas mašīna".

“Replicēšanas mašīnas” funkcijas:

ražo ogļhidrātus, kas veido komplementāru pāri ar mātes matricas ķēdes nukleotīdiem;
darbojas kā katalizators kovalentās saites veidošanā starp augšanas ķēdes galu un katru jaunu nukleotīdu;
koriģē ķēdi, noņemot nukleotīdus, kas ir nepareizi iekļauti.

Kļūdu skaits “replikācijas mašīnā” ir ļoti mazs, mazāk nekā viena kļūda uz 1 miljardu nukleotīdu.

Tomēr ir gadījumi, kad “replikācijas iekārta” var izlaist vai ievietot vairākas papildu bāzes, iekļaut C vietā T vai A vietā G. Katra šāda nukleotīdu secības aizstāšana DNS molekulā ir ģenētiska kļūda un tiek saukts mutācija. Visās nākamajās šūnu paaudzēs šādas kļūdas tiks atkārtotas, kas var novest pie pamanāmām negatīvas sekas.

RNS veidi un to funkcijas

RNS ir viena polinukleotīda ķēde (dažiem vīrusiem ir divas ķēdes).

Monomēri ir ribonukleotīdi.

Slāpekļa bāzes nukleotīdos:

adenīns (A);*
guanīns (G);
citozīns (C);
uracils (U).*

Monosaharīds - riboze.

Šūnā tas ir lokalizēts kodolā (nucleolus), mitohondrijās, hloroplastos, ribosomās un citoplazmā.

Tas tiek sintezēts ar šablonu sintēzi saskaņā ar komplementaritātes principu vienā no DNS ķēdēm, nav spējīgs replikēties (pašdublēšanās) un ir labils.

Ir dažādi veidi RNS, kas atšķiras pēc molekulārā izmēra, struktūras, atrašanās vietas šūnā un funkcijām.

Zema molekulmasa pārnes RNS (tRNS) veido apmēram 10% kopējais skaitsšūnu RNS.

Ģenētiskās informācijas pārraides procesā katra tRNS var piesaistīt un pārnest tikai noteiktu aminoskābi (piemēram, lizīnu) uz ribosomām, olbaltumvielu sintēzes vietu. Bet katrai aminoskābei ir vairāk nekā viena tRNS. Tāpēc ir daudz vairāk nekā 20 dažādu tRNS, kas atšķiras pēc to primārās struktūras (ir atšķirīga nukleotīdu secība).

Ribosomu RNS (rRNS) veido līdz 85% no visām RNS šūnām. Tā kā tās ir daļa no ribosomām, tās veic strukturālu funkciju. rRNS piedalās arī ribosomas aktīvā centra veidošanā, kur proteīnu biosintēzes procesā starp aminoskābju molekulām veidojas peptīdu saites.

Ietver kurjers vai ziņojuma RNS (mRNS) šūnā ir ieprogrammēta olbaltumvielu sintēze. Lai gan to saturs šūnā ir salīdzinoši zems - aptuveni 5% - no kopējā masa No visām RNS šūnām mRNS ir pirmajā vietā, jo tās tieši pārsūta DNS kodu proteīnu sintēzei. Šajā gadījumā katru šūnu proteīnu kodē īpaša mRNS. Tas izskaidrojams ar to, ka RNS sintēzes laikā saņem informāciju no DNS par proteīna struktūru nokopētas nukleotīdu secības veidā un nodod to ribosomā apstrādei un ieviešanai.

7. piezīme

Visu veidu RNS nozīme ir tāda, ka tie ir funkcionāli vienota sistēma, kuras mērķis ir veikt šūnai specifisko proteīnu sintēzi šūnā.

ATP ķīmiskā struktūra un loma enerģijas metabolismā

Adenozīna trifosforskābe (ATP ) atrodas katrā šūnā – hialoplazmā (šķīstošā citoplazmas frakcija), mitohondrijās, hloroplastos un kodolā.

Tas nodrošina enerģiju lielākajai daļai reakciju, kas notiek šūnā. Ar ATP palīdzību šūna spēj kustēties, sintezēt jaunas olbaltumvielu, tauku un ogļhidrātu molekulas, atbrīvoties no sadalīšanās produktiem, veikt aktīvo transportu utt.

ATP molekulu veido slāpekļa bāze, piecu oglekļa cukura riboze un trīs fosforskābes atlikumi. Fosfātu grupas ATP molekulā ir savienotas viena ar otru ar augstas enerģijas (makroerģiskām) saitēm.

Galīgās fosfātu grupas hidrolītiskās eliminācijas rezultātā, adenozīna difosforskābe (ADP) un tiek atbrīvota enerģija.

Pēc otrās fosfātu grupas likvidēšanas, adenozīna monofosforskābe (AMP) un tiek atbrīvota vēl viena enerģijas daļa.

ATP veidojas no ADP un neorganiskā fosfāta, pateicoties enerģijai, kas tiek atbrīvota oksidācijas laikā organisko vielu un fotosintēzes procesa laikā. Šo procesu sauc par fosforilāciju. Šajā gadījumā ir jāizmanto vismaz 40 kJ/mol ATP, kas uzkrāts tā augstas enerģijas saitēs.

Tas nozīmē, ka elpošanas un fotosintēzes procesu galvenā nozīme ir tā, ka tie piegādā enerģiju ATP sintēzei, ar kuras līdzdalību šūnā notiek ievērojams skaits dažādu procesu.

ATP tiek atjaunots ārkārtīgi ātri. Piemērs Cilvēkiem katra ATP molekula tiek sadalīta un atkal atjaunota 2400 reizes dienā, tāpēc tās vidējais mūža ilgums ir mazāks par 1 minūti.

ATP sintēze galvenokārt notiek mitohondrijās un hloroplastos. ATP, kas veidojas, pa endoplazmatiskā tīkla kanāliem nonāk tajās šūnas daļās, kur nepieciešama enerģija.

Jebkāda veida šūnu darbība notiek, pateicoties enerģijai, kas izdalās ATP hidrolīzes laikā. Atlikusī enerģija (apmēram 50%), kas izdalās olbaltumvielu, tauku, ogļhidrātu un citu molekulu sadalīšanās laikā organiskie savienojumi, izkliedējas siltuma veidā, izkliedējas un tam nav praktiski būtiskas nozīmes šūnas dzīvē.

Ir trīs RNS veidi: ribosomu, transportēšanas un ziņojuma ribonukleīna RNS. Viss ir atkarīgs no molekulu struktūras, lieluma un veiktajām funkcijām.

Kādas ir ribosomu RNS (rRNS) īpašības

Ribosomu RNS veido 85% no visas RNS šūnā. Tie tiek sintezēti kodolā. Ribosomu RNS ir strukturālā sastāvdaļa ribosomas un ir tieši iesaistīti proteīnu biosintēzē.

Ribosomas ir šūnu organellas, kas sastāv no četrām rRNS un vairākiem desmitiem proteīnu. To galvenā funkcija ir olbaltumvielu sintēze.

Kāpēc ir nepieciešamas pārneses RNS?

Pārneses RNS (tRNS) ir mazākās ribonukleīnskābes šūnā. Tie veido 10% no visām šūnu RNS. Pārneses RNS veidojas DNS kodolā un pēc tam pārvietojas citoplazmā. Katra tRNS pārnēsā noteiktas aminoskābes uz ribosomām, kur tās savieno ar peptīdu saitēm noteiktā secībā, ko nosaka vēstnesis RNS.

Pārneses RNS molekulai ir divas aktīvās vietas: tripleta antikodons un akceptora gals. Akceptora gals ir aminoskābes "piezemēšanās paliktnis". Antikodons molekulas otrā galā ir nukleotīdu triplets, kas ir komplementārs ar atbilstošo messenger RNS kodonu.

Katra aminoskābe atbilst trīs nukleotīdu secībai - tripletam. Nukleotīds ir nukleīnskābes monomērs, kas sastāv no fosfātu grupas, pentozes grupas un slāpekļa bāzes.

Antikodons ir atšķirīgs tRNS, kas transportē dažādas aminoskābes. Triplets kodē informāciju par tieši to aminoskābi, ko pārnēsā šī molekula.

Kur tiek sintezētas kurjeru RNS un kāda ir to loma?

Informācijas jeb ziņojuma RNS (mRNS, mRNS) tiek sintezēta vienā no divām DNS ķēdēm enzīma RNS polimerāzes iedarbībā. Tie veido 5% no šūnas RNS. MRNS slāpekļa bāzu secība ir stingri komplementāra DNS sekcijas bāzu secībai: uracila mRNS atbilst adenīnam DNS, adenīnam timīnam, citozīnam guanīnam un guanīnam citozīnam.

Messenger RNS nolasa iedzimto informāciju no hromosomu DNS un pārnes to uz ribosomām, kur šī informācija tiek realizēta. MRNS nukleotīdu secība satur informāciju par proteīna struktūru.

RNS molekulas var atrast kodolā, citoplazmā, ribosomās, mitohondrijās un plastidos. No dažādi veidi RNS attīstās par vienotu funkcionālu sistēmu, kuras mērķis ir proteīnu sintēze, lai īstenotu iedzimtu informāciju.