Informacija

3.8: Nukleinske kiseline - Biologija

3.8: Nukleinske kiseline - Biologija


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Tko je tko?

Jednojajčani blizanci jasno pokazuju važnost gena u stvaranju onoga što jesmo. Geni, pak, ne bi bili mogući bez nukleinskih kiselina.

Nukleinske kiseline su klasa biokemijskih spojeva koja uključuje DNA i RNA. Te su molekule građene od malih monomera tzv nukleotidi. Mnogi nukleotidi se vežu zajedno da tvore lanac koji se naziva a polinukleotid. Nukleinska kiselina DNK (deoksiribonukleinska kiselina) sastoji se od dva polinukleotidna lanca. Nukleinska kiselina RNA (ribonukleinska kiselina) sastoji se od samo jednog polinukleotidnog lanca.

Struktura nukleinskih kiselina

Svaki nukleotid se sastoji od tri manje molekule:

  1. molekula šećera (šećer deoksiriboza u DNK i šećer riboza u RNA).
  2. fosfatna grupa.
  3. dušična baza.

Nukleotidi su povezani u DNK kao što je prikazano na slici (PageIndex{3}). Molekula šećera jednog nukleotida veže se za fosfatnu skupinu sljedećeg nukleotida. Ove dvije molekule izmjenjuju se kako bi tvorile okosnicu nukleotidnog lanca. Dušikove baze u nukleinskoj kiselini strše iz okosnice. Postoje četiri različite dušične baze: citozin, adenin, gvanin i ili timin (u DNK) ili uracil (u RNA). U DNA se vodikove veze stvaraju između baza na dva nukleotidna lanca i drže lance zajedno. Svaka vrsta baze veže se samo s jednom drugom vrstom baze: citozin se uvijek veže s gvaninom, a adenin uvijek s timinom. Ovi parovi baza nazivaju se komplementarni parovi baza.

Vodikova veza komplementarnih baza uzrokuje da molekule DNA automatski poprime svoj dobro poznati oblik, nazvan dvostruka spirala, koji je prikazan u animaciji na slici (PageIndex{4}). Dvostruka spirala je poput spiralnog stubišta. Dvostruki oblik spirale nastaje prirodno i vrlo je jak, što otežava raskid dva polinukleotidna lanca.

Uloge nukleinskih kiselina

DNK stanica organizirana je u strukture koje se nazivaju kromosomi kao što je prikazano na slici (PageIndex{5}). Slova A, T, G i C označavaju baze adenin, timin, gvanin i citozin. Slijed ove četiri baze u DNK je kod koji nosi upute za stvaranje proteina. DNA spirala omotana je oko proteina zvanih histoni kako bi se formirali nukleosomi. Oni se zatim dalje strukturiraju u kromatin i, konačno, u kromosome. Ljudske stanice imaju 46 kromosoma; drugi organizmi imaju različit broj kromosoma.

DNK čini gene, a slijed baza u DNK čini genetski kod. Između "start" i "stop", kod nosi upute za ispravan slijed aminokiselina u proteinu. Informacije u DNK prenose se s roditeljskih stanica na stanice kćeri kad god se stanice podijele. Informacije u DNK također se prenose s roditelja na potomstvo kada se organizmi razmnožavaju. Tako se naslijeđene karakteristike prenose s jedne generacije na drugu.

Značajka: Ljudska biologija u vijestima

Pogledajte neandertalce na slici (PageIndex{6}). Slika je umjetnička rekonstrukcija ovih bliskih ljudskih rođaka, koji su, čini se, nestali iz Europe prije nekih 50.000 godina. Konsenzus da su neandertalci bili brutalni i izumrli kada su ih sustigli moderni ljudi prolazi kroz reviziju dok saznajemo više o ovim zanimljivim članovima roda Homo.

Prije nekoliko godina znanstvenici su uspjeli izdvojiti DNK iz fosiliziranih kostiju neandertalaca (vidi sliku (PageIndex{7})). Kada je neandertalska DNK uspoređena s suvremenom ljudskom DNK, istraživači su otkrili sličnosti u DNK neandertalaca i modernih europskih naroda koji sugeriraju da su se moderni ljudi parili s neandertalcima. Neki stručnjaci sada misle da neandertalci nisu izumrli, već su jednostavno uključeni u mnogo veću populaciju Homo sapiens.

Novo istraživanje objavljeno u Znanost početkom 2016. pokazuje da naša naslijeđena neandertalska DNK može biti više od zanimljive zanimljivosti ili korisnog dokaza naše evolucijske prošlosti. Ovi dijelovi DNK možda zapravo utječu na naše zdravlje danas. U istraživanju objavljenom u Znanost, znanstvenici su tražili neandertalske DNK sekvence u DNK iz elektroničke baze podataka sastavljene iz zdravstvenih kartona gotovo 30.000 modernih odraslih Amerikanaca. Znanstvenici su otkrili da su određeni segmenti neandertalske DNK posebno česti kod ljudi koji imaju određena medicinska stanja, poput depresije i povećane količine zgrušavanja krvi. Čini se da drugi dijelovi neandertalske DNK jačaju imunološki odgovor na određene parazite i druge patogene.

Većina segmenata neandertalske DNK koji su se zadržali u našem modernom genskom fondu vjerojatno su bili korisni u pretpovijesno doba. Sada, međutim, oni mogu povećati rizik od bolesti jer su se naš životni stil i okruženje od tada jako promijenili. Na primjer, povećanje zgrušavanja krvi u prošlosti bi pomoglo u sprječavanju po život opasnog krvarenja od ozljeda ili porođaja, ali danas može povećati rizik od krvnih ugrušaka i moždanog udara kod starijih osoba sa sjedilačkim načinom života. Čak i dijelovi neandertalske DNK koji jačaju imunitet sada mogu donijeti više štete nego koristi za Amerikance koji žive u sredinama u kojima ima mnogo manje parazita. Oni mogu učiniti naš imunološki sustav preaktivnim i uzrokovati alergije i autoimune poremećaje.

Pregled

  1. Što su nukleinske kiseline?
  2. Po čemu se RNA razlikuje po strukturi od DNK?
  3. Opišite nukleotid. Objasnite kako se nukleotidi vežu u polinukleotid.
  4. Koju ulogu imaju dušične baze u nukleotidima u strukturi i funkciji DNK?
  5. Koja je uloga RNK?
  6. Objasnite zašto Mark i Scott Kelly izgledaju tako slični, koristeći ono što ste naučili o nukleinskim kiselinama u ovom članku.
  7. Istina ili laž. A, C, G i T predstavljaju baze u RNA.
  8. Istina ili laž. Dva polinukleotidna lanca RNA uvijaju se u oblik dvostruke spirale.
  9. Istina ili laž. Citozin se uvijek veže za gvanin u DNK.
  10. Ako dio lanca DNK ima slijed baza: ATTG, koji je odgovarajući slijed baza na koji se veže na drugom lancu?
  11. Rasporedite sljedeće redom od najmanje do najveće razine organizacije: DNK; nukleotid; polinukleotid
  12. Kao dio procesa replikacije DNA, dva polinukleotidna lanca su odvojena jedan od drugog, ali svaki pojedinačni lanac ostaje netaknut. Koje su veze prekinute u ovom procesu?
    1. Veze između susjednih šećera i fosfatnih skupina
    2. Veze unutar nukleotida
    3. Veze između komplementarnih baza
    4. Veze između adenina i guanina
  13. Adenin, gvanin, citozin i timin su:
    1. Nukleotidi
    2. Dušične baze
    3. Šećeri u DNK i RNK
    4. Fosfatne skupine
  14. Neke bolesti i poremećaji uzrokuju geni. Objasnite zašto se ovi genetski poremećaji mogu prenijeti s roditelja na njihovu djecu.


Gledaj video: Ribonukleinska kiselina - RNK (Svibanj 2022).