İçerik
- Nükleik Asitler: Genel Bakış
- Nükleotidler Nedir?
- DNA ve RNA'nın Yapısı
- Nükleik Asitlerde Baz Çift Bağları
- Protein Sentezinde DNA ve RNA'nın Rolü
- Ribozomda Çeviri
- DNA ve RNA Arasındaki Diğer Farklar
Deoksiribonükleik asit (DNA) ve ribonükleik asit (RNA) doğada bulunan iki nükleik asittir. Nükleik asitler sırasıyla dört "yaşam molekülünden" veya biyomolekülden birini temsil eder. Diğerleri proteinler, karbonhidratlar ve lipidleri. Nükleik asitler, adenozin trifosfat (ATP, hücrelerin "enerji para birimi") oluşturmak için metabolize edilemeyen tek biyomoleküllerdir.
DNA ve RNA, her ikisi de neredeyse aynı ve mantıksal olarak basit bir genetik kod biçiminde kimyasal bilgi taşır. DNA mucit ve sonraki hücrelere ve tüm organizmalara aktarıldığı araçlardan. RNA, konveyör talimat verenden montaj hattı işçilerine kadar.
DNA haberci RNA'dan doğrudan sorumluyken (mRNA) Transkripsiyon adı verilen işlemde sentez, DNA ayrıca, talimatlarını hücrelerin içindeki ribozomlara iletmek için RNA'nın düzgün çalışmasını sağlar. Nükleik asitlerin DNA ve RNA'sının bu nedenle yaşam misyonu için hayati önem taşıyan her biriyle karşılıklı bağımlılık geliştirdiği söylenebilir.
Nükleik Asitler: Genel Bakış
Nükleik asitler, denilen ayrı elementlerden oluşan uzun polimerlerdir. nükleotidleri. Her bir nükleotit, kendi başına üç ayrı elementten oluşur: bir ila üç fosfat grupları, bir riboz şekeri ve dört kişiden biri azotlu bazlar.
Hücre çekirdeği olmayan prokaryotlarda, sitoplazmada hem DNA hem de RNA serbest bulunur. Bir hücre çekirdeğine sahip olan ve aynı zamanda birtakım özel organellere sahip olan ökaryotlarda, DNA esas olarak çekirdekte bulunur. Ancak, mitokondride ve bitkilerde kloroplastların içinde de bulunabilir.
Bu arada ökaryotik RNA, çekirdekte bulunur ve sitoplazmada.
Nükleotidler Nedir?
Bir nükleotit, diğer hücresel fonksiyonlara sahip olmasının yanı sıra, bir nükleik asidin monomerik birimidir. Bir nükleotid, bir beş karbonlu (pentoz) şeker beş atomlu iç halka biçiminde, bir ila üç fosfat grupları ve bir azotlu baz.
DNA'da dört olası baz vardır: pürinler olan adenin (A) ve guanin (G) ve pirimidin olan sitozin (C) ve timin (T). RNA, A, G ve C'yi de içerir, fakat ikame eder timin için urasil (U).
Nükleik asitlerde, nükleotitlerin tümü, nükleik asit zincirindeki bir sonraki nükleotitle paylaşılan bir fosfat grubuna sahiptir. Bununla birlikte, serbest nükleotitler daha fazlasına sahip olabilir.
Ünlü olarak, adenosin difosfat (ADP) ve adenosin trifosfat (ATP), her saniye kendi vücudunuzda sayısız metabolik reaksiyona katılır.
DNA ve RNA'nın Yapısı
Belirtildiği gibi, DNA ve RNA'nın her biri iki pürin azotlu baz ve iki pirimidin azotlu baz içerir ve aynı pürin baz (A ve G) ve aynı pirimidin bazlardan (C) birini içerirken, DNA’nın T ve ikinci pirimidin bazı ise RNA, her yerde U bulunan DNA'da T görünür.
Pürinler, içerdiklerinden pirimidinlerden daha büyüktür iki azot içeren halkaları birleştirmek bir pirimidinlerde. Bunun, DNA'nın doğada var olduğu fiziksel form için çıkarımları vardır: çift sarmallıve özel olarak, bir çift sarmaldır. Teller, komşu nükleotitler üzerindeki pirimidin ve pürin bazları ile birleştirilir; iki pürin veya iki pirimidin birleştirilirse, aralık sırasıyla çok büyük veya iki küçük olur.
Diğer yandan, RNA tek zincirlidir.
DNA'daki riboz şekeri deoksiriboz oysa ki RNA'da riboz. Deoksiriboz, 2-karbon pozisyonundaki hidroksil (-OH) grubunun bir hidrojen atomu ile değiştirilmiş olması dışında riboz ile aynıdır.
Nükleik Asitlerde Baz Çift Bağları
Belirtildiği gibi, nükleik asitlerde, pürin bazlar, kararlı bir çift sarmallı (ve sonuçta çift sarmallı) bir molekül oluşturmak için pirimidin bazlarına bağlanmalıdır. Ama aslında bundan daha spesifik. Purin A, sadece pirimidin T'ye (veya U) bağlanır ve purin G, sadece pirimidin C'ye ve sadece bağlanır.
Bu, bir DNA sarmalının baz dizisini bildiğinizde, onun tamamlayıcı (ortak) sarmalının tam baz dizisini belirleyebileceğiniz anlamına gelir. Tamamlayıcı telleri birbirlerinin tersi veya fotografik negatifleri olarak düşünün.
Örneğin, ATTGCCATATG baz dizisine sahip bir DNA dizisine sahipseniz, karşılık gelen tamamlayıcı DNA dizisinin, TAACGGTATAC baz dizisine sahip olması gerektiğini tespit edebilirsiniz.
RNA iplikçikleri, tek bir iplikçiktir, ancak DNA'dan farklı şekillerde gelirler. Ek olarak mRNAdiğer iki ana RNA tipi ribozomal RNA'dır (rRNA) ve transfer RNA (tRNA).
Protein Sentezinde DNA ve RNA'nın Rolü
DNA ve RNA'nın her ikisi de genetik bilgi içerir. Aslında, mRNA, transkripsiyon sırasında yapıldığı DNA ile aynı bilgileri içerir, ancak farklı bir kimyasal formda.
DNA, ökaryotik bir hücrenin çekirdeğinde transkripsiyon sırasında mRNA yapmak için bir şablon olarak kullanıldığında, tamamlayıcı DNA zincirinin RNA analoğu olan bir iplikçik sentezler. Başka bir deyişle, deoksiriboz yerine riboz içerir ve T'nin DNA'da bulunacağı yerde, bunun yerine U bulunur.
Transkripsiyon sırasında, nispeten sınırlı uzunlukta bir ürün oluşturulur. Bu mRNA zinciri genellikle tek bir eşsiz protein ürünü için genetik bilgi içerir.
MRNA'daki ardışık üç bazın her şeridi 64 farklı şekilde değişebilir, her noktada dört farklı bazın sonucu, üç noktanın tümünü hesaba katan üçüncü güce yükselir. Olduğu gibi, hücrelerin protein oluşturduğu 20 amino asidin her biri, bir denilen bir mRNA baz triad tarafından kodlanır. üçlü kodon.
Ribozomda Çeviri
MRNA, transkripsiyon sırasında DNA tarafından sentezlendikten sonra, yeni molekül, çekirdeklerden sitoplazmaya, nükleer membrandan bir nükleer gözenekten geçerek hareket eder. Daha sonra kuvvetleri bir alt ve bir küçük olmak üzere iki alt ünitesinden yeni gelen bir ribozomla birleştirir.
Ribozomların yerleri çeviriveya ilgili proteinin üretilmesi için mRNA'daki bilgilerin kullanılması.
Çeviri sırasında, mRNA şeridi ribozom üzerinde "kenetlendiğinde", açığa çıkan üç nükleotid bazına karşılık gelen amino asit - yani üçlü kodon - bölgeye tRNA ile yerleştirilir. 20 amino asitten her biri için bir tRNA alt tipi mevcuttur, bu mekik işlemi daha düzenli hale getirmektedir.
Sağ amino asit ribozoma eklendikten sonra hızla yakındaki bir ribozomal bölgeye taşınır, burada polipeptitveya her yeni ilavenin varışından önce büyüyen amino asit zinciri, tamamlanma sürecindedir.
Ribozomların kendileri kabaca eşit miktarda protein ve rRNA karışımından oluşur. İki alt birim, proteinleri aktif olarak sentezledikleri durumlar dışında ayrı varlıklar olarak bulunur.
DNA ve RNA Arasındaki Diğer Farklar
DNA molekülleri, RNA moleküllerinden çok daha uzundur; aslında, Tek bir DNA molekülü, bütün bir kromozomun genetik materyalini oluşturur, binlerce gen için muhasebe. Ayrıca, kromozomlara ayrılmaları, karşılaştırmalı kütlelerinin bir kanıtıdır.
Her ne kadar RNA daha mütevazı bir profile sahip olsa da, aslında iki molekülün fonksiyonel açıdan daha farklı olduğunu göstermektedir. RNA, tRNA, mRNA ve rRNA formlarına girmeye ek olarak, protein translasyonu gibi bazı durumlarda bir katalizör (reaksiyon arttırıcı) olarak da işlev görebilir.