Манай дэлхий дээрх амьд организм бүр өөр өөр байдаг. Зөвхөн хүмүүс бие биенээсээ ялгаатай биш. Нэг зүйлийн амьтан, ургамал ч ялгаагүй. Үүний шалтгаан нь зөвхөн амьдралын өөр өөр нөхцөл байдал, амьдралын туршлага биш юм. Организм бүрийн өвөрмөц байдлыг генетикийн материалын тусламжтайгаар тогтоодог.
Нуклейн хүчлүүдийн талаархи чухал, сонирхолтой асуултууд
Төрөхөөс өмнө организм бүр өөрийн гэсэн гентэй байдаг бөгөөд энэ нь бүх бүтцийн онцлогийг тодорхойлдог. Жишээлбэл, энэ нь зөвхөн дээлний өнгө, навчны хэлбэр биш юм. Илүү чухал шинж чанарууд нь генд байдаг. Эцсийн эцэст мууранд шишүүхэй төрж болохгүй, улаан буудайн үрээр баобаб ургаж болохгүй.
Мөн нуклейн хүчлүүд - РНХ ба ДНХ-ийн молекулууд энэ бүх асар их мэдээллийг хариуцдаг. Тэдний ач холбогдлыг хэт үнэлэхэд маш хэцүү байдаг. Эцсийн эцэст тэд амьдралынхаа туршид мэдээллийг хадгалаад зогсохгүй уургийн тусламжтайгаар үүнийг ухамсарлахад тусалдаг бөгөөд үүнээс гадна дараагийн хойч үедээ дамжуулдаг. Тэд үүнийг яаж хийдэг вэ, ДНХ, РНХ молекулуудын бүтэц ямар нарийн төвөгтэй байдаг вэ? Тэд юугаараа төстэй, ялгаа нь юу вэ? Энэ бүхэнд бидмөн бид нийтлэлийн дараагийн бүлгүүдэд үүнийг ойлгох болно.
Бид үндсэн мэдээллээс эхлээд бүх мэдээллийг хэсэг хэсгээр нь шинжлэх болно. Эхлээд бид нуклейн хүчил гэж юу болох, тэдгээрийг хэрхэн нээсэн, дараа нь тэдгээрийн бүтэц, үйл ажиллагааны талаар ярих болно. Өгүүллийн төгсгөлд бид РНХ ба ДНХ-ийн харьцуулсан хүснэгтийг хүлээж байгаа бөгөөд та хүссэн үедээ лавлаж болно.
Нуклейн хүчил гэж юу вэ
Нуклейн хүчлүүд нь өндөр молекул жинтэй органик нэгдлүүд бөгөөд полимер юм. 1869 онд тэдгээрийг Швейцарийн биохимич Фридрих Мишер анх тодорхойлсон. Тэрээр идээт эсээс фосфор, азот агуулсан бодисыг ялгаж авчээ. Зөвхөн цөмд байрладаг гэж үзвэл эрдэмтэн үүнийг нуклейн гэж нэрлэсэн. Харин уураг ялгасны дараа үлдсэн зүйлийг нуклейн хүчил гэж нэрлэдэг.
Түүний мономерууд нь нуклеотидууд юм. Хүчиллэг молекул дахь тэдгээрийн тоо нь төрөл бүрийн хувьд хувь хүн байдаг. Нуклеотидууд нь гурван хэсгээс бүрддэг молекулууд юм:
- моносахарид (пентоз), рибоза ба дезоксирибоз гэсэн хоёр төрлийн байж болно;
- азотын суурь (дөрвийн нэг);
- фосфорын хүчлийн үлдэгдэл.
Дараа нь бид ДНХ ба РНХ-ийн ялгаа, ижил төстэй байдлыг авч үзэх болно, өгүүллийн төгсгөлд байгаа хүснэгтэд нэгтгэн дүгнэх болно.
Бүтцийн онцлог: пентоз
ДНХ ба РНХ хоёрын хамгийн анхны ижил төстэй зүйл нь моносахарид агуулдаг. Гэхдээ хүчил бүрийн хувьд тэдгээр нь өөр өөр байдаг. Молекулд ямар пентоз агуулагдаж байгаагаас хамааран нуклейн хүчлүүд нь ДНХ ба РНХ гэж хуваагддаг. ДНХ нь дезоксирибозыг агуулдаг бол РНХ нь агуулдагрибоз. Хоёр пентоз хоёулаа хүчилд зөвхөн β-хэлбэртэй байдаг.
Дезоксирибоз нь нүүрстөрөгчийн хоёр дахь атомд хүчилтөрөгчгүй (2' гэж тэмдэглэсэн). Эрдэмтэд үүнийг байхгүй гэж үздэг:
- C2 болон C3; хоорондын холбоосыг богиносгодог
- ДНХ молекулыг илүү хүчтэй болгодог;
- цөмд авсаархан ДНХ савлах нөхцлийг бүрдүүлдэг.
Барилгын харьцуулалт: Азотын суурь
ДНХ болон РНХ-ийн харьцуулсан шинж чанарыг тодорхойлох нь тийм ч хялбар биш юм. Гэхдээ ялгаа нь эхнээсээ харагдаж байна. Азотын суурь нь бидний молекулуудын хамгийн чухал барилгын материал юм. Тэд генетикийн мэдээллийг авч явдаг. Илүү нарийн, суурь нь өөрсдөө биш, харин гинжин хэлхээнд байгаа дараалал. Эдгээр нь пурин ба пиримидин юм.
ДНХ ба РНХ-ийн найрлага нь мономеруудын түвшинд аль хэдийн ялгаатай байдаг: дезоксирибонуклеины хүчилд бид аденин, гуанин, цитозин, тиминийг олж болно. Гэхдээ РНХ нь тимины оронд урацил агуулдаг.
Эдгээр таван суурь нь үндсэн (гол) бөгөөд тэдгээр нь нуклейн хүчлүүдийн ихэнхийг бүрдүүлдэг. Гэхдээ тэднээс гадна бусад хүмүүс байдаг. Энэ нь маш ховор тохиолддог тул ийм суурийг бага гэж нэрлэдэг. Аль аль нь хүчилд хоёуланд нь байдаг - энэ нь ДНХ ба РНХ-ийн өөр нэг ижил төстэй зүйл юм.
ДНХ-ийн гинжин хэлхээнд байгаа эдгээр азотын суурийн (түүний дагуу нуклеотидуудын) дараалал нь тухайн эс ямар уураг нийлэгжүүлж болохыг тодорхойлдог. Тухайн агшинд ямар молекулууд үүсэх нь биеийн хэрэгцээ шаардлагаас хамаарна.
Очихнуклейн хүчлүүдийн зохион байгуулалтын түвшин. ДНХ ба РНХ-ийн харьцуулсан шинж чанарыг аль болох бүрэн гүйцэд, бодитой болгохын тулд бид тус бүрийн бүтцийг авч үзэх болно. ДНХ нь дөрвөн ширхэгтэй бөгөөд РНХ-ийн зохион байгуулалтын түвшний тоо түүний төрлөөс хамаарна.
ДНХ-ийн бүтцийг нээх, бүтцийн зарчим
Бүх организмыг прокариот ба эукариот гэж хуваадаг. Энэ ангиллыг голын дизайн дээр үндэслэсэн. Аль аль нь хромосом хэлбэрээр эсэд ДНХ-тэй байдаг. Эдгээр нь дезоксирибонуклеины хүчлийн молекулууд уурагтай холбоотой тусгай бүтэц юм. ДНХ дөрвөн түвшний зохион байгуулалттай.
Анхдагч бүтэц нь нуклеотидын гинжин хэлхээгээр илэрхийлэгддэг бөгөөд тэдгээрийн дараалал нь организм бүрийн хувьд чанд мөрдөгдөж, фосфодиэстерийн холбоогоор холбогддог. Чаргафф болон түүний хамтран зүтгэгчид ДНХ-ийн хэлхээний бүтцийг судлахад асар их амжилтанд хүрсэн. Тэд азотын суурийн харьцаа нь тодорхой хуульд захирагддаг болохыг тогтоосон.
Тэднийг Чаргаффын дүрэм гэж нэрлэдэг байсан. Эдгээрийн эхнийх нь пурины суурийн нийлбэр нь пиримидины нийлбэртэй тэнцүү байх ёстой гэж заасан. Энэ нь ДНХ-ийн хоёрдогч бүтэцтэй танилцсаны дараа тодорхой болно. Хоёрдахь дүрэм нь түүний онцлог шинж чанараас үүдэлтэй: A / T ба G / C молийн харьцаа нь нэгтэй тэнцүү байна. Хоёр дахь нуклейн хүчлийн хувьд ижил дүрэм үйлчилдэг - энэ нь ДНХ ба РНХ-ийн өөр нэг ижил төстэй байдал юм. Хоёр дахь нь л хаа сайгүй тимины оронд урацилтай байдаг.
Мөн олон эрдэмтэд өөр өөр зүйлийн ДНХ-ийг илүү олон тооны суурийн дагуу ангилж эхэлсэн. Хэрэв нийлбэр нь "A+T" бол"G + C" -ээс илүү ийм ДНХ-ийг AT төрлийн гэж нэрлэдэг. Хэрэв энэ нь эсрэгээрээ байвал бид ДНХ-ийн GC төрлийн асуудалтай тулгарч байна.
Хоёрдогч бүтцийн загварыг 1953 онд эрдэмтэн Ватсон, Крик нар санал болгосон бөгөөд өнөөг хүртэл нийтээр хүлээн зөвшөөрсөөр байна. Загвар нь хоёр эсрэг гинжээс бүрдэх давхар мушгиа юм. Хоёрдогч бүтцийн үндсэн шинж чанарууд нь:
- ДНХ-ийн хэлхээ тус бүрийн найрлага нь тухайн зүйлийн өвөрмөц онцлогтой;
- гинж хоорондын холбоо нь устөрөгч бөгөөд азотын суурийн нэмэлт байх зарчмын дагуу үүсдэг;
- полинуклеотидын гинж бие биенээ тойрон ороож, "геликс" нэртэй баруун гарт мушгиа үүсгэдэг;
- фосфорын хүчлийн үлдэгдэл нь спираль гадна талд, азотын суурь нь дотор байрлана.
Цаашид, илүү нягт, илүү хатуу
ДНХ-ийн гуравдагч бүтэц нь хэт ороомог бүтэц юм. Өөрөөр хэлбэл, хоёр гинж нь бие биентэйгээ молекулаар мушгиад зогсохгүй илүү нягтралтай байхын тулд ДНХ нь тусгай уураг болох гистонуудыг тойрон эргэлддэг. Тэдэнд агуулагдах лизин, аргининаас хамааран таван ангилалд хуваагддаг.
ДНХ-ийн сүүлчийн түвшин нь хромосом юм. Удамшлын мэдээллийн тээвэрлэгч ямар нягт савлагдаж байгааг ойлгохын тулд дараах зүйлийг төсөөлөөд үз дээ: хэрвээ Эйфелийн цамхаг ДНХ шиг нягтаршлын бүх үе шатыг давсан бол түүнийг шүдэнзний хайрцагт хийж болно.
Хромосом нь дан (нэг хроматидаас бүрдэнэ) ба давхар (хоёр хроматидаас бүрдэнэ). Тэд найдвартай хадгалалтаар хангадагудамшлын мэдээлэл, шаардлагатай бол тэд эргэж, хүссэн газар руугаа нэвтрэх боломжтой.
РНХ-ийн төрөл, бүтцийн онцлог
Аливаа РНХ нь анхдагч бүтцээрээ ДНХ-ээс ялгаатай байхаас гадна (тимин дутагдалтай, урацил агуулагддаг) дараах зохион байгуулалтын түвшин бас ялгаатай:
- Трансфер РНХ (tRNA) нь нэг хэлхээтэй молекул юм. Амин хүчлийг уургийн нийлэгжилтийн газар руу зөөвөрлөх үүргээ биелүүлэхийн тулд маш ер бусын хоёрдогч бүтэцтэй байдаг. Үүнийг "хошоонгор навч" гэж нэрлэдэг. Түүний гогцоо бүр өөрийн гэсэн үүргийг гүйцэтгэдэг боловч хамгийн чухал нь хүлээн авагч иш (түүнд амин хүчил наалддаг) ба антикодон (элч РНХ дээрх кодонтой таарч байх ёстой) юм. Өндөр түвшний зохион байгуулалтыг алдагдуулахгүйгээр ийм молекулыг тусгаарлах нь маш хэцүү байдаг тул тРНХ-ийн гуравдагч бүтцийг бага судалсан байна. Гэхдээ эрдэмтэд зарим мэдээлэлтэй байна. Жишээлбэл, мөөгөнцрийн хувьд шилжүүлгийн РНХ нь L үсэг шиг хэлбэртэй байдаг.
- Messenger RNA (мөн мэдээллийн гэж нэрлэдэг) нь мэдээллийг ДНХ-ээс уургийн нийлэгжилтийн газар руу шилжүүлэх үүргийг гүйцэтгэдэг. Тэрээр эцэст нь ямар уураг гарч ирэхийг хэлж, рибосомууд нийлэгжих явцад түүний дагуу хөдөлдөг. Түүний үндсэн бүтэц нь нэг судалтай молекул юм. Хоёрдогч бүтэц нь уургийн нийлэгжилтийн эхлэлийг зөв тодорхойлоход шаардлагатай маш нарийн төвөгтэй бүтэц юм. мРНХ нь үсний хавчаар хэлбэрээр нугалж, төгсгөлд нь уураг боловсруулах эхлэл ба төгсгөл хэсгүүд байдаг.
- Рибосомын РНХ нь рибосомд байдаг. Эдгээр органеллууд нь тус бүр нь хоёр дэд хэсгүүдээс бүрддэгөөрийн rRNA-г эзэмшдэг. Энэхүү нуклейн хүчил нь бүх рибосомын уураг, энэ эрхтэний функциональ төвүүдийн байрлалыг тодорхойлдог. rRNA-ийн анхдагч бүтэц нь өмнөх хүчлийн сортуудын нэгэн адил нуклеотидын дараалалаар илэрхийлэгддэг. rRNA нугалах эцсийн шат бол нэг хэлхээний төгсгөлийн хэсгүүдийг хослуулах явдал гэдгийг мэддэг. Ийм дэлбээ үүсэх нь бүтцийг бүхэлд нь нягтруулахад нэмэлт хувь нэмэр оруулдаг.
ДНХ-ийн функцүүд
Дезоксирибонуклеины хүчил нь удамшлын мэдээллийн агуулах үүрэг гүйцэтгэдэг. Түүний нуклеотидын дарааллаар бидний биеийн бүх уураг "далд" байдаг. ДНХ-д тэдгээр нь зөвхөн хадгалагдахаас гадна сайн хамгаалагдсан байдаг. Мөн хуулбарлах явцад алдаа гарсан ч үүнийг засах болно. Ингэснээр бүх удамшлын материал хадгалагдаж, үр удамд хүрэх болно.
Үр удамд мэдээлэл дамжуулахын тулд ДНХ давхардах чадвартай. Энэ процессыг хуулбарлах гэж нэрлэдэг. РНХ ба ДНХ-ийн харьцуулсан хүснэгт нь өөр нуклейн хүчил үүнийг хийж чадахгүй гэдгийг харуулах болно. Гэхдээ энэ нь өөр олон функцтэй.
РНХ-ийн функцүүд
РНХ-ийн төрөл бүр өөрийн гэсэн үүрэгтэй:
- Тээвэрлэх рибонуклеины хүчил нь амин хүчлийг рибосом руу хүргэж, уураг үүсгэдэг. tRNA нь зөвхөн барилгын материалыг авчрахаас гадна кодоныг танихад оролцдог. Мөн уураг хэр зөв барих нь түүний ажлаас хамаарна.
- Мессежийн РНХ нь мэдээллийг уншдагДНХ ба түүнийг уургийн нийлэгжилтийн талбарт хүргэдэг. Тэнд рибосомтой холбогдож, уураг дахь амин хүчлүүдийн дарааллыг тогтооно.
- Рибосомын РНХ нь эрхтэний бүтцийн нэгдмэл байдлыг хангаж, бүх үйл ажиллагааны төвүүдийн ажлыг зохицуулдаг.
ДНХ болон РНХ-ийн өөр нэг ижил төстэй байдал нь эсэд агуулагдах удамшлын мэдээллийг хоёуланг нь хариуцдаг.
ДНХ ба РНХ-ийн харьцуулалт
Дээрх бүх мэдээллийг цэгцлэхийн тулд бүгдийг хүснэгтэд бичье.
| ДНХ | РНХ | |
| Тороны байршил | Цөм, хлоропласт, митохондри | Цөм, хлоропласт, митохондри, рибосом, цитоплазм |
| Мономер | Дезоксирибонуклеотидууд | Рибонуклеотидууд |
| Бүтэц | Давхар судалтай мушгиа | Нэг гинж |
| Нуклеотид | A, T, G, C | A, U, G, C |
| Онцлогууд | Тогтвортой, хуулбарлах чадвартай | Labile, давхарлах боломжгүй |
| Функцууд | Удамшлын мэдээллийг хадгалах, дамжуулах | Удамшлын мэдээлэл (мРНХ), бүтцийн үйл ажиллагаа (рРНХ, митохондрийн РНХ), уургийн нийлэгжилтэнд оролцох (мРНХ, тРНХ, рРНХ) |
Тиймээс бид ДНХ болон РНХ-ийн ижил төстэй байдлын талаар товчхон ярьсан. Хүснэгт нь шалгалтанд зайлшгүй туслах туслах эсвэл энгийн сануулагч байх болно.
Бидний өмнө нь сурсан зүйлээс гадна хүснэгтэд хэд хэдэн баримт гарч ирэв. Жишээлбэл, ДНХ-ийн чадварХоёр эс нь зөв генетик материалыг бүрэн хэмжээгээр хүлээн авахын тулд эсийн хуваагдалд давхардах шаардлагатай байдаг. РНХ-ийн хувьд хоёр дахин нэмэгдэх нь утгагүй юм. Хэрэв эсэд өөр молекул хэрэгтэй бол түүнийг ДНХ-ийн загвараас нийлэгжүүлдэг.
ДНХ ба РНХ-ийн шинж чанарууд нь товчхон байсан ч бид бүтэц, үйл ажиллагааны бүх онцлогийг авч үзсэн. Орчуулах үйл явц - уургийн нийлэгжилт нь маш сонирхолтой юм. Түүнтэй танилцсаны дараа РНХ эсийн амьдралд ямар их үүрэг гүйцэтгэдэг нь тодорхой болно. Мөн ДНХ-ийн хуулбарлах үйл явц нь маш сэтгэл хөдөлгөм юм. Давхар мушгиа эвдэж, нуклеотид бүрийг унших нь ямар үнэ цэнэтэй вэ!
Өдөр бүр шинэ зүйл сур. Ялангуяа энэ шинэ зүйл таны биеийн эс бүрт тохиолдвол.
