Що таке ДНК і РНК в біології?

Молекулярна біологія є одним з найважливіших розділів біологічних наук і передбачає детальне вивчення клітин живих організмів та їх складових. У сферу її досліджень входить безліч життєво важливих процесів, таких як народження, дихання, ріст, смерть.

 

Безцінним відкриттям молекулярної біології стала розшифровка генетичного коду вищих істот і визначення здатності клітини зберігати і передавати генетичну інформацію. Основна роль у цих процесах належить нуклеїнових кислот, яких у природі розрізняють два виду – ДНК і РНК. Що представляють собою ці макромолекули? З чого вони складаються і які біологічні функції виконують?

Що таке ДНК?

ДНК розшифровується як дезоксирибонуклеїнова кислота. Вона являє собою одну з трьох макромолекул клітини (дві інші – білки і рибонуклеїнова кислота), яка забезпечує збереження і передачу генетичного коду розвитку і діяльності організмів. Простими словами, ДНК – носій генетичної інформації. У її складі міститься генотип індивіда, який володіє здатністю до самовідтворення і передає інформацію по спадку.

 

Як хімічна речовина кислота була виділена з клітин ще в 1860-х роках, проте аж до середини XX століття ніхто і не припускав, що вона здатна зберігати та передавати інформацію.

 

Довгий час вважалося, що ці функції виконують білки, однак у 1953 році група біологів зуміла значно розширити розуміння суті молекули і довести першорядну роль ДНК у збереженні і передачі генотипу. Знахідка стала відкриттям століття, а вчені отримали за свою роботу Нобелівську премію.

 

З чого складається ДНК?

 

ДНК є найбільшою з біологічних молекул і являє собою чотири нуклеотиду, що складаються із залишку фосфорної кислоти. У структурному відношенні кислота досить складна. Її нуклеотиди з’єднуються між собою довгими ланцюгами, які об’єднуються попарно у вторинні структури – подвійні спіралі.

 

ДНК має властивість псуватися радіацією або різними окислюючими речовинами, в силу чого в молекулі відбувається процес мутації. Функціонування кислоти безпосередньо залежить від її взаємодії із ще однією молекулою – білками. Вступаючи з ними у взаємодію в клітці, вона утворює речовину хроматин, всередині якого здійснюється реалізація інформації.

 

Що таке РНК?

 

РНК – це рибонуклеїнова кислота, що містить в собі азотисті основи та залишки фосфорних кислот.

 

Існує гіпотеза, що вона є першою молекулою, отримала здатність до самовідтворення ще в епоху формування нашої планети – в добиологических системах. РНК і сьогодні входить в геноми окремих вірусів, виконуючи в них ту роль, яку у вищих істот грає ДНК.

 

Рибонуклеїнова кислота складається з 4-х нуклеотидів, але замість подвійної спіралі, як в ДНК, її ланцюжки з’єднуються одинарної кривої. В нуклеотидах міститься рибоза, приймає активну участь в обміні речовин. Залежно від здатності кодувати білок РНК діляться на матричну і некодирующие.

 

Перша виступає свого роду посередником у передачі закодованої інформації рибосом. Другі не можуть кодувати білки, але володіють іншими можливостями – трансляцією і перев’язуванням молекул.

 

Чим ДНК відрізняється від РНК?

 

За своїм хімічним складом кислоти дуже схожі один з одним. Обидві відносяться до лінійних полімерів і являють собою N-глікозид, створений із залишків пятеуглеродного цукру. Різниця між ними в тому, що цукровий залишок РНК – це рибоза, моносахарид з групи пентоз, легко розчиняється у воді. Цукровий залишок ДНК – це дезоксирибоза, або похідна рибозы, має дещо іншу структуру.

 

На відміну від рибозы, формує кільце з 4 атомів вуглецю і 1 атома кисню, у дезоксирибозе другий атом вуглецю заміщається воднем. Ще одна відмінність між ДНК і РНК полягає в їх розмірах – перша молекула більш велика. Крім цього, серед чотирьох нуклеотидів, що входять в ДНК, один являє собою азотисту основу під назвою тимін, тоді як в РНК замість тиміну присутній його різновид – урацил.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Механізми всмоктування