RNA består oftest av. Mal RNA

Sammenstilling av et RNA-molekyl fra nukleotider oppstår under virkningen av RNA-polymerase. Dette enzymet er et stort protein som har en rekke egenskaper som er nødvendige i forskjellige stadier av syntesen av RNA-molekylet.
1. På en DNA-streng Helt i begynnelsen av hvert gen ligger en nukleotidsekvens kalt en promoter. RNA-polymerase-enzymet bærer gjenkjennelse og komplementære bindingsseter til promoteren. Bindingen av dette enzymet til dette stedet er nødvendig for å sette i gang sammenstillingen av RNA-molekylet.

2. Etter å ha lenket med RNA polymerase promoter vikler av DNA-spiralen i en seksjon som opptar omtrent to svinger, noe som fører til divergens av DNA-kjeder i denne seksjonen.

3. RNA-polymerase begynner å bevege seg langs DNA-kjeden, noe som forårsaker midlertidig avvikling og divergens av de to kjedene. Etter hvert som denne bevegelsen skrider frem, blir et nytt aktivert nukleotid lagt til enden av den voksende RNA-kjeden på hvert trinn. Prosessen går slik:
a) først dannes en hydrogenbinding mellom den nitrogenholdige basen til det terminale DNA-nukleotidet og den nitrogenholdige basen til RNA-nukleotidet som kommer fra karyoplasmaet;
b) deretter spalter RNA-polymerase sekvensielt to fosfater fra hvert RNA-nukleotid, og frigjør dem når høyenergi-fosfatbindinger brytes et stort nummer av energi som umiddelbart går til utdanning kovalent binding mellom det gjenværende fosfatet til RNA-nukleotidet og den terminale ribosen til den voksende RNA-strengen;

c) når RNA-polymerase når enden av genet langs DNA-kjeden, samhandler den med en sekvens av nukleotider, som kalles termineringssekvensen; Som et resultat av denne interaksjonen løsnes RNA-polymerase og det nylig syntetiserte RNA-molekylet fra DNA-kjeden. Etter dette kan RNA-polymerase brukes igjen for å syntetisere nye RNA-molekyler;
d) svake hydrogenbindinger mellom det nysyntetiserte RNA-molekylet og DNA-malen brytes, og forbindelsen mellom komplementære DNA-tråder gjenopprettes, siden affiniteten mellom dem er høyere enn mellom DNA og RNA. Dermed blir RNA-kjeden separert fra DNA, og blir igjen i karyoplasmaet.

Dermed genetisk kode, « innspilt"på DNA, overføres komplementært til RNA-strengen. I dette tilfellet kan ribonukleotider kun danne følgende kombinasjoner med deoksyribonukleotider.

Festing av et ribonukleotid til en DNA-kjede under sammenstilling av RNA, som bærer den genetiske koden fra gener til cytoplasma.
Enzymet RNA-polymerase beveger seg langs DNA-tråden og sørger for montering av RNA.

Typer og typer RNA-celler

Det er tre typer RNA, som hver spiller en spesifikk rolle i proteinsyntesen.
1. Messenger RNA overfører den genetiske koden fra kjernen til cytoplasmaet, og bestemmer dermed syntesen av ulike proteiner.
2. Transfer RNA bærer aktiverte aminosyrer til ribosomer for syntese av polypeptidmolekyler.
3. Ribosomalt RNA, i kombinasjon med omtrent 75 forskjellige proteiner, danner ribosomer - cellulære organeller som polypeptidmolekyler er satt sammen på.

Det er et langt enkeltkjedet molekyl som er tilstede i cytoplasmaet. Dette RNA-molekylet inneholder fra flere hundre til flere tusen RNA-nukleotider, og danner kodoner som er strengt komplementære til DNA-tripletter.

Et fragment av et RNA-molekyl som inneholder tre kodoner - CCG, UCU og GAA,
som sikrer tilknytning av tre aminosyrer - henholdsvis prolin, serin og glutaminsyre til det voksende proteinmolekylet.

Bevegelse av et messenger-RNA-molekyl langs to ribosomer.
Når kodonet passerer langs overflaten av ribosomet, blir den tilsvarende aminosyren festet til den voksende polypeptidkjeden (vist nær høyre ribosomet).
Overførings-RNA leverer aminosyrer til den voksende polypeptidkjeden.

En annen type RNA, som spiller en kritisk rolle i proteinsyntesen, kalles transport-RNA fordi det transporterer aminosyrer til proteinmolekylet som er under konstruksjon. Hvert overførings-RNA binder seg spesifikt til bare én av de 20 aminosyrene som utgjør proteinmolekyler. Overførings-RNA fungerer som bærere av spesifikke aminosyrer, og leverer dem til ribosomer som polypeptidmolekyler er satt sammen på.

Hvert spesifikt overførings-RNA gjenkjenner "sitt" kodon av messenger RNA festet til ribosomet og leverer den tilsvarende aminosyren til riktig posisjon i den syntetiserte polypeptidkjeden.

Overfør RNA-streng mye kortere enn messenger-RNA, inneholder bare rundt 80 nukleotider og pakket i kløverbladform. I den ene enden av overførings-RNA er det alltid adenosinmonofosfat (AMP), som den transporterte aminosyren er festet til gjennom hydroksylgruppen til ribose.

Overfør RNA tjene til å feste spesifikke aminosyrer til polypeptidmolekylet under konstruksjon, derfor er det nødvendig at hvert overførings-RNA har spesifisitet for de tilsvarende kodonene til messenger-RNA. Koden som overfører RNA gjenkjenner det korresponderende kodonet på messenger RNA er også en triplett og kalles et antikodon. Antikodonet befinner seg omtrent i midten av overførings-RNA-molekylet.

Under proteinsyntesen, de nitrogenholdige basene til antikodonet overførings-RNA er festet ved bruk av hydrogenbindinger til de nitrogenholdige basene til messenger RNA-kodonet. På messenger-RNA stiller de dermed opp i i en bestemt rekkefølge forskjellige aminosyrer etter hverandre, og danner den tilsvarende aminosyresekvensen til det syntetiserte proteinet.

12. januar 2018

I artikkelen presentert for din oppmerksomhet, foreslår vi å studere og bygge en sammenlignende tabell over DNA og RNA. Til å begynne med må det sies at det er en spesiell del av biologien som omhandler lagring, implementering og overføring av arvelig informasjon, navnet er molekylbiologi. Det er dette området vi skal berøre videre.

Vi vil snakke om polymerer (organiske forbindelser med høy molekylvekt) dannet av nukleotider, som kalles nukleinsyrer. Disse forbindelsene yter veldig viktige funksjoner, hvorav en er lagring av informasjon om kroppen. For å sammenligne DNA og RNA (tabellen vil bli presentert helt på slutten av artikkelen), må du vite at det er to typer totalt nukleinsyrer involvert i proteinbiosyntese:

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

Nukleinsyre: hva er det?

For å lage en tabell som sammenligner DNA og RNA, er det nødvendig å bli mer kjent med disse polynukleotidene. La oss begynne med generell problemstilling. Både DNA og RNA er nukleinsyrer. Som nevnt tidligere er de dannet fra nukleotidrester.

Disse polymerene kan finnes i absolutt hvilken som helst celle i kroppen, siden det er på deres skuldre at et stort ansvar er betrodd, nemlig:

Oppbevaring;
kringkaste;
implementering av arv.

Nå vil vi veldig kort fremheve deres viktigste Kjemiske egenskaper:

oppløses godt i vann;
praktisk talt uløselig i organiske løsemidler;
følsom for temperaturendringer;
hvis et DNA-molekyl er isolert på noen mulig måte fra naturlig kilde, da kan fragmentering observeres under mekaniske handlinger;
fragmentering skjer av enzymer kalt nukleaser.

Likheter og forskjeller mellom DNA og RNA: pentoser

I tabellen som sammenligner DNA og RNA, er det viktig å merke seg en svært viktig likhet mellom dem - tilstedeværelsen av monosakkarider. Det er viktig å merke seg at hver nukleinsyre har sin egen distinkte form. Delingen av nukleinsyrer i DNA og RNA skjer som et resultat av at de har forskjellige pentoser.

For eksempel kan vi finne deoksyribose i DNA, og ribose i RNA. Legg merke til det faktum at det ikke er oksygen ved det andre karbonatomet i deoksyribose. Forskere har gjort følgende antakelse - fravær av oksygen har følgende betydning:

det forkorter C2- og C3-bindingene;
gir styrke til DNA-molekylet;
skaper betingelser for plassering av et massivt molekyl i kjernen.

Sammenligning av nitrogenholdige baser

Så det er fem nitrogenholdige baser totalt:

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

Det er viktig å merke seg at disse bittesmå partiklene er byggesteinene til molekylene våre. Det er i dem all genetisk informasjon er inneholdt, og for å være mer presis, i sekvensen deres. I DNA kan vi finne: A, G, C og T, og i RNA - A, G, C og U.

Nitrogenbaser er flertallet av nukleinsyrer. I tillegg til de fem som er oppført, er det andre, men dette er ekstremt sjeldent.

Prinsipper for DNA-struktur

En annen viktig funksjon er tilstedeværelsen av fire organisasjonsnivåer (du kan se dette på bildet). Som allerede har blitt klart, er den primære strukturen en kjede av nukleotider, og forholdet mellom nitrogenholdige baser adlyder visse lover.

Den sekundære strukturen er en dobbel helix, sammensetningen av hver kjede er artsspesifikk. Vi kan finne fosforsyrerester på utsiden av helixen, og nitrogenholdige baser er lokalisert inni.

Det siste nivået er kromosomet. Tenk deg at Eiffeltårnet er plassert i en fyrstikkeske, slik er DNA-molekylet ordnet i et kromosom. Det er også viktig å merke seg at et kromosom kan bestå av ett eller to kromatider.

Før vi lager en tabell som sammenligner DNA og RNA, la oss snakke om strukturen til RNA.

Typer og strukturelle trekk ved RNA

For å sammenligne likhetene mellom DNA og RNA (du kan se tabellen i siste avsnitt av artikkelen), la oss se på variantene av sistnevnte:

Først av alt er tRNA (eller transport) et enkelttrådet molekyl som utfører funksjonene til aminosyretransport og proteinsyntese. Dens sekundære struktur er et "kløverblad", og dens tertiære struktur har blitt studert svært lite.
Informasjon eller matrise (mRNA) - overføring av informasjon fra et DNA-molekyl til stedet for proteinsyntese.
Og den siste er rRNA (ribosomalt). Som navnet allerede gjør klart, finnes det i ribosomer.

Hvilke funksjoner utfører DNA?

Når man sammenligner DNA og RNA, er det umulig å gå glipp av spørsmålet om funksjonene som utføres. Denne informasjonen vil definitivt gjenspeiles i finaletabellen.

Så, uten å tvile et sekund, kan vi si at i et lite DNA-molekyl er all den genetiske informasjonen programmert, i stand til å kontrollere hvert trinn. Disse inkluderer:

Helse;
utvikling;
forventet levealder;
arvelige sykdommer;
hjerte- og karsykdommer etc.

Tenk deg at vi isolerte alle DNA-molekylene fra én celle i menneskekroppen og ordnet dem på rad. Hvor lang tror du kjeden blir? Mange vil tro at det er millimeter, men slik er det ikke. Lengden på denne kjeden vil være så mye som 7,5 centimeter. Det er utrolig, men hvorfor kan vi ikke se cellen uten et kraftig mikroskop? Saken er at molekylene er veldig tett komprimert. Husk, i artikkelen snakket vi allerede om størrelsen på Eiffeltårnet.

Men hvilke funksjoner utfører DNA?

Er transportører genetisk informasjon.
Reprodusere og overføre informasjon.

Hvilke funksjoner utfører RNA?

For en mer nøyaktig sammenligning av DNA og RNA, foreslår vi å vurdere funksjonene som utføres av sistnevnte. Det ble tidligere sagt at det er tre typer RNA:

RRNA fungerer som det strukturelle grunnlaget for ribosomet, i tillegg interagerer de med andre typer RNA under proteinsyntese og deltar i sammensetningen av polypeptidkjeden.
Funksjonen til mRNA er som en mal for proteinbiosyntese.
TRNA binder aminosyrer og overfører dem til ribosomet for proteinsyntese, koder for aminosyrer og dechiffrerer den genetiske koden.

Konklusjoner og sammenligningstabell

Ofte får skoleelever en oppgave i biologi eller kjemi – å sammenligne DNA og RNA. I dette tilfellet vil bordet være en nødvendig assistent. Alt som ble sagt tidligere i artikkelen kan sees her i fortettet form.

Sammenligning av DNA og RNA (konklusjoner)

Skilt	DNA	RNA
Struktur	To kjeder.	Én kjede.
Polynukleotidkjede	Kjedene er høyrehendte i forhold til hverandre.	Kan ha ulike former, alt avhenger av typen. La oss for eksempel ta et tRNA som har formen av et lønneblad.
Lokalisering	99 % lokalisert i kjernen, men kan finnes i kloroplaster og mitokondrier.	Nukleoler, ribosomer, kloroplaster, mitokondrier, cytoplasma.
Monomer	Deoksyribonukleotider.	Ribonukleotider.
Nukleotider	A, T, G, C.	A, G, C, U.
Funksjoner	Lagring av arvelig informasjon.	mRNA bærer arvelig informasjon, rRNA utfører en strukturell funksjon, mRNA, tRNA og rRNA er involvert i proteinsyntese.

Til tross for at vår Sammenlignende egenskaper viste seg å være veldig kort, vi var i stand til å dekke alle aspekter av strukturen og funksjonene til forbindelsene under vurdering. Denne tabellen kan tjene som et godt jukseark for eksamen eller bare en påminnelse.

tre hovedtyper av RNA: informativ(mRNA), eller matrise(mRNA), ribosomalt(rRNA), og transportere(tRNA). De varierer i molekylstørrelse og funksjon. Alle typer RNA syntetiseres på DNA med deltakelse av enzymer - RNA-polymeraser. Messenger RNA utgjør 2-3% av alt cellulært RNA, ribosomalt RNA - 80-85, transport - ca 15%.

mRNA. den leser arvelig informasjon fra en del av DNA og, i form av en kopiert sekvens av nitrogenholdige baser, overfører den til ribosomer, hvor syntesen av et spesifikt protein skjer. Hvert av mRNA-molekylene tilsvarer i rekkefølgen av nukleotider og i størrelse genet i DNA-et som det ble transkribert fra. I gjennomsnitt inneholder mRNA 1500 nukleotider (75-3000). Hver triplett (tre nukleotider) på et mRNA kalles et kodon. Kodonet bestemmer hvilken aminosyre som vil vises på et gitt sted under proteinsyntesen.

(tRNA) har en relativt lav molekylær vekt ca. 24-29 tusen D og inneholder fra 75 til 90 nukleotider i molekylet. Opptil 10% av alle tRNA-nukleotider er mindre baser, som tilsynelatende beskytter det mot virkningen av hydrolytiske enzymer. Rollen til tRNA er at de overfører aminosyrer til ribosomer og deltar i prosessen med proteinsyntese. Hver aminosyre er knyttet til et spesifikt tRNA. En rekke aminosyrer har mer enn ett tRNA. Til dags dato har det blitt oppdaget mer enn 60 tRNA som skiller seg fra hverandre i sin primære struktur (basesekvens). Den sekundære strukturen til alle tRNA-er presenteres i form av et kløverblad med en dobbelttrådet stilk og tre enkelttrådete). På slutten av en av kjedene er det et akseptorsted - CCA-tripletten, til adeninet som en spesifikk aminosyre er festet til.

(rRNA). De inneholder 120-3100 nukleotider. Ribosomalt RNA akkumuleres i kjernen, i nukleolene. Ribosomale proteiner transporteres inn i nukleolene fra cytoplasmaet, og der skjer den spontane dannelsen av ribosomale underenheter ved å kombinere proteiner med tilsvarende rRNA. Ribosomale underpartikler, sammen eller hver for seg, transporteres gjennom porene i kjernemembranen inn i cytoplasmaet. Ribosomer De er organeller med en størrelse på 20-30 nm. De er bygget av to underpartikler forskjellige størrelser og former. På visse stadier av proteinsyntesen i cellen er ribosomer delt inn i underpartikler. Ribosomalt RNA fungerer som et rammeverk for ribosomer og letter den første bindingen av mRNA til ribosomet under proteinbiosyntese.

Den genetiske koden er en metode for å kode aminosyresekvensen til proteiner ved å bruke en sekvens av nukleotider, karakteristisk for alle levende organismer.

Egenskaper: 1) genetisk kode trilling(hver aminosyre er kodet av tre nukleotider); 2) ikke-overlappende(nabotripletter har ikke vanlige nukleotider); 3) degenerert(med unntak av metionin og tryptofan, har alle aminosyrer mer enn ett kodon); 4) universell(i utgangspunktet det samme for alle levende organismer); 5) i kodoner for én aminosyre er de to første nukleotidene vanligvis de samme, men den tredje varierer; 6) har en lineær leserekkefølge og er preget av kolinearitet, dvs. sammenfallet av rekkefølgen av kodoner i mRNA med rekkefølgen av aminosyrer i den syntetiserte polypeptidkjeden.

Struktur av nukleinsyrer

Nukleinsyrer – fosforholdige biopolymerer av levende organismer, som sikrer bevaring og overføring av arvelig informasjon.

Makromolekyler av nukleinsyrer ble oppdaget i 1869 av den sveitsiske kjemikeren F. Miescher i kjernene til leukocytter funnet i gjødsel. Senere ble nukleinsyrer identifisert i alle celler til planter og dyr, sopp, bakterier og virus.

Merknad 1

Det finnes to typer nukleinsyrer - deoksyribonukleinsyre (DNA) og ribonukleinsyre (RNA).

Som navnene indikerer, inneholder DNA-molekylet pentosesukkeret deoksyribose, og RNA-molekylet inneholder ribose.

Det er nå kjent et stort antall varianter av DNA og RNA, som skiller seg fra hverandre i struktur og betydning i stoffskiftet.

Eksempel 1

I bakteriecelle Escherichia coli inneholder rundt 1000 varianter av nukleinsyrer, og dyr og planter har enda flere.

Hver type organisme har sitt eget sett av disse syrene. DNA er lokalisert primært i kromosomene i cellekjernen (% av cellens totale DNA), samt i kloroplaster og mitokondrier. RNA finnes i cytoplasma, nukleoler, ribosomer, mitokondrier og plastider.

DNA-molekylet består av to polynukleotidkjeder, spiralformet vridd i forhold til hverandre. Kjedene er anordnet antiparallelle, det vil si 3-enden og 5-enden.

De strukturelle komponentene (monomerer) i hver slik kjede er nukleotider. I nukleinsyremolekyler varierer antallet nukleotider – fra 80 i overførings-RNA-molekyler til flere titusenvis i DNA.

Ethvert DNA-nukleotid inneholder en av fire nitrogenholdige baser ( adenin, tymin, cytosin og guanin), deoksyribose Og fosforsyrerester.

Notat 2

Nukleotider skiller seg bare i deres nitrogenholdige baser, som det er mellom familiebånd. Tymin, cytosin og uracil er pyrimidinbaser, mens adenin og guanin er purinbaser.

Tilstøtende nukleotider i en polynukleotidkjede er koblet sammen av kovalente bindinger dannet mellom deoksyribosen til et DNA-molekyl (eller ribose av RNA) av ett nukleotid og fosforsyreresten til et annet.

Merknad 3

Selv om det bare er fire typer nukleotider i et DNA-molekyl, på grunn av endringer i sekvensen av deres plassering i en lang kjede, oppnår DNA-molekyler enorm mangfold.

To polynukleotidkjeder er kombinert til et enkelt DNA-molekyl ved hjelp av hydrogenbindinger, som dannes mellom de nitrogenholdige basene til nukleotider i forskjellige kjeder.

I dette tilfellet kan adenin (A) bare kombineres med tymin (T), og guanin (G) kan bare kombineres med cytosin (C). Som et resultat, ulike organismer antall adenylnukleotider er lik antall tymidylnukleotider, og antall guanylnukleotider er lik antall cytidylnukleotider. Dette mønsteret kalles "Chargaffs regel". På denne måten bestemmes sekvensen av nukleotider i en kjede i henhold til deres sekvens i den andre.

Denne evnen til nukleotider til å selektivt kombinere kalles komplementaritet, og denne egenskapen sikrer dannelsen av nye DNA-molekyler basert på det opprinnelige molekylet (replikasjon).

Merknad 4

Den doble helixen er stabilisert av mange hydrogenbindinger(to dannes mellom A og T, tre - mellom G og C) og hydrofobe interaksjoner.

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

Lengden på et nukleinsyremolekyl når hundretusenvis av nanometer. Dette overskrider betydelig det største proteinmakromolekylet, hvis lengde, når den er utfoldet, ikke er mer enn 100–200 nm.

Selvduplisering av et DNA-molekyl

Hver celledeling, forutsatt at nukleotidsekvensen er strengt observert, innledes med replikasjon av et DNA-molekyl.

Det begynner med at DNA-dobbelthelixen midlertidig slapper av. Dette skjer under påvirkning av enzymene DNA-topoisomerase og DNA-helikase. DNA-polymerase og DNA-primase katalyserer polymeriseringen av nukleosidtrifosfater og dannelsen av en ny kjede.

Nøyaktigheten av replikasjonen er sikret av den komplementære (A - T, G - C) interaksjonen mellom nitrogenbasene i malkjeden som bygges.

Merknad 5

Hver polynukleotidkjede er en mal for en ny komplementær kjede. Som et resultat dannes to DNA-molekyler, den ene halvparten av hver kommer fra modermolekylet, og den andre er nylig syntetisert.

Dessuten syntetiseres nye kjeder først i form av korte fragmenter, og deretter blir disse fragmentene "sydd" til lange kjeder av et spesielt enzym.

De to nye DNA-molekylene som dannes er en nøyaktig kopi det opprinnelige molekylet på grunn av replikasjon.

Denne prosessen er grunnlaget for overføring av arvelig informasjon, som finner sted på celle- og organismenivå.

Merknad 6

Nøkkelfunksjon DNA-replikasjon - dens høye nøyaktighet, som sikres av et spesielt kompleks av proteiner - "replikasjonsmaskinen".

Funksjoner til "replikeringsmaskinen":

produserer karbohydrater som danner et komplementært par med nukleotidene i modermatrisekjeden;
fungerer som en katalysator i dannelsen av en kovalent binding mellom enden av den voksende kjeden og hvert nytt nukleotid;
korrigerer kjeden ved å fjerne nukleotider som er feil inkorporert.

Antall feil i "replikeringsmaskinen" er veldig lite, mindre enn én feil per 1 milliard nukleotider.

Imidlertid er det tilfeller når "replikasjonsmaskinen" kan hoppe over eller sette inn flere ekstra baser, inkludere en C i stedet for en T eller en A i stedet for en G. Hver slik erstatning av en nukleotidsekvens i et DNA-molekyl er en genetisk feil og er kalt mutasjon. I alle påfølgende generasjoner av celler vil slike feil reproduseres igjen, noe som kan føre til merkbare negative konsekvenser.

Typer av RNA og deres funksjoner

RNA er en enkelt polynukleotidkjede (noen virus har to kjeder).

Monomerer er ribonukleotider.

Nitrogenbaser i nukleotider:

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

Monosakkarid - ribose.

I cellen er det lokalisert i kjernen (nukleolus), mitokondrier, kloroplaster, ribosomer og cytoplasma.

Den syntetiseres ved templatsyntese i henhold til prinsippet om komplementaritet på en av DNA-kjedene, er ikke i stand til replikasjon (selvduplikasjon), og er labil.

Eksistere Forskjellige typer RNA, som er forskjellige i molekylstørrelse, struktur, plassering i cellen og funksjoner.

Lav molekylvekt overføre RNA (tRNA) utgjør ca 10% totalt antall cellulært RNA.

I prosessen med å overføre genetisk informasjon, kan hvert tRNA feste og overføre bare en viss aminosyre (for eksempel lysin) til ribosomer, stedet for proteinsyntese. Men for hver aminosyre er det mer enn ett tRNA. Derfor er det mange mer enn 20 forskjellige tRNA-er, som er forskjellige i sin primære struktur (har en annen nukleotidsekvens).

Ribosomalt RNA (rRNA) utgjør opptil 85 % av alle RNA-celler. Som en del av ribosomer, utfører de dermed en strukturell funksjon. rRNA deltar også i dannelsen av det aktive sentrum av ribosomet, der peptidbindinger dannes mellom aminosyremolekyler under prosessen med proteinbiosyntese.

Med messenger eller messenger RNA (mRNA) syntesen av proteiner i cellen er programmert. Selv om innholdet i cellen er relativt lavt - ca 5% - av total masse Av alle RNA-celler kommer mRNA først i betydning, siden de direkte overfører DNA-koden for proteinsyntese. I dette tilfellet er hvert celleprotein kodet av et spesifikt mRNA. Dette forklares med det faktum at RNA under syntesen mottar informasjon fra DNA om strukturen til proteinet i form av en kopiert nukleotidsekvens og overfører den til ribosomet for prosessering og implementering.

Merknad 7

Betydningen av alle typer RNA er at de er et funksjonelt enhetlig system som tar sikte på å utføre syntese av cellespesifikke proteiner i cellen.

Kjemisk struktur og rolle av ATP i energimetabolismen

Adenosintrifosforsyre (ATP ) finnes i hver celle - i hyaloplasma (den løselige fraksjonen av cytoplasma), mitokondrier, kloroplaster og kjernen.

Det gir energi til de fleste reaksjonene som skjer i cellen. Ved hjelp av ATP er cellen i stand til å bevege seg, syntetisere nye molekyler av proteiner, fett og karbohydrater, kvitte seg med nedbrytningsprodukter, utføre aktiv transport osv.

ATP-molekylet er dannet av en nitrogenholdig base, 5-karbon sukkerribose og tre fosforsyrerester. Fosfatgruppene i ATP-molekylet er forbundet med hverandre ved hjelp av høyenergiske (makroerge) bindinger.

Som et resultat av hydrolytisk eliminering av den endelige fosfatgruppen, adenosindifosforsyre (ADP) og energi frigjøres.

Etter eliminering av den andre fosfatgruppen, adenosinmonofosforsyre (AMP) og en annen del av energien frigjøres.

ATP dannes fra ADP og uorganisk fosfat på grunn av energien som frigjøres under oksidasjon organisk materiale og under fotosynteseprosessen. Denne prosessen kalles fosforylering. I dette tilfellet må det brukes minst 40 kJ/mol ATP akkumulert i høyenergibindingene.

Dette betyr at hovedbetydningen av respirasjons- og fotosynteseprosessene er at de leverer energi til syntesen av ATP, med deltakelse et betydelig antall forskjellige prosesser i cellen.

ATP gjenopprettes ekstremt raskt. Eksempel Hos mennesker brytes hvert ATP-molekyl ned og fornyes igjen 2400 ganger om dagen, derfor er dens gjennomsnittlige levetid mindre enn 1 minutt.

ATP-syntese skjer hovedsakelig i mitokondrier og kloroplaster. ATP, som dannes, kommer inn gjennom kanalene til det endoplasmatiske retikulumet til de delene av cellen hvor energi er nødvendig.

Enhver type cellulær aktivitet oppstår på grunn av energien som frigjøres under ATP-hydrolyse. Den gjenværende energien (ca. 50%) som frigjøres under nedbrytningen av molekyler av proteiner, fett, karbohydrater og andre organiske forbindelser, forsvinner i form av varme, forsvinner og har ingen praktisk vesentlig betydning for cellens levetid.

Det er tre typer RNA: ribosomalt, transport- og messenger-ribonuklein-RNA. Alt avhenger av strukturen, størrelsen på molekylene og funksjonene som utføres.

Hva er egenskapene til ribosomalt RNA (rRNA)

Ribosomalt RNA utgjør 85 % av alt RNA i en celle. De syntetiseres i kjernen. Ribosomale RNA er strukturell komponent ribosomer og er direkte involvert i proteinbiosyntesen.

Ribosomer er celleorganeller som består av fire rRNA-er og flere dusin proteiner. Deres hovedfunksjon er proteinsyntese.

Hvorfor er overførings-RNA nødvendig?

Transfer RNA (tRNA) er de minste ribonukleinsyrene i cellen. De utgjør 10 % av alle cellulære RNA. Overførings-RNA-er dannes i kjernen på DNA og beveger seg deretter inn i cytoplasmaet. Hvert tRNA bærer spesifikke aminosyrer til ribosomene, hvor de er forbundet med peptidbindinger i en bestemt sekvens spesifisert av messenger-RNA.

Overførings-RNA-molekylet har to aktive steder: triplettantikodonet og akseptorenden. Akseptorenden er "landingsputen" for aminosyren. Antikodonet i den andre enden av molekylet er en triplett av nukleotider som er komplementære til det tilsvarende messenger-RNA-kodonet.

Hver aminosyre tilsvarer en sekvens av tre nukleotider - en triplett. Et nukleotid er en nukleinsyremonomer som består av en fosfatgruppe, en pentosegruppe og en nitrogenholdig base.

Antikodonet er forskjellig for tRNA-er som transporterer forskjellige aminosyrer. Tripletten koder for informasjon om nøyaktig aminosyren som bæres av dette molekylet.

Hvor syntetiseres messenger-RNA og hva er deres rolle?

Informasjon, eller messenger-RNA (mRNA, mRNA) syntetiseres på en del av en av de to DNA-kjedene under påvirkning av enzymet RNA-polymerase. De utgjør 5 % av cellens RNA. Sekvensen til de nitrogenholdige basene til mRNA er strengt komplementær til sekvensen av baser i DNA-seksjonen: adenin i DNA tilsvarer uracil-mRNA, tymin til adenin, guanin til cytosin og cytosin til guanin.

Messenger RNA leser arvelig informasjon fra kromosomalt DNA og overfører det til ribosomer, hvor denne informasjonen implementeres. Nukleotidsekvensen til mRNA inneholder informasjon om strukturen til proteinet.

RNA-molekyler kan finnes i kjernen, cytoplasma, ribosomer, mitokondrier og plastider. Fra forskjellige typer RNA utvikler seg til et enkelt funksjonelt system, rettet gjennom proteinsyntese på implementering av arvelig informasjon.