Kandungan
- Asid nukleat: Gambaran keseluruhan
- Apakah Nukleotida?
- Struktur DNA vs RNA
- Aspek asas-pasangan dalam asid nukleik
- Peranan DNA vs RNA dalam Sintesis Protein
- Terjemahan di Ribosom
- Perbezaan Lain Antara DNA dan RNA
Asid deoxyribonucleic (DNA) dan asid ribonukleik (RNA) adalah dua asid nukleus yang terdapat dalam alam semula jadi. Asam nukleik pula merupakan salah satu daripada empat "molekul hidup," atau biomolekul. Yang lain adalah protein, karbohidrat dan lipid. Asam nukleik adalah satu-satunya biomolekul yang tidak boleh dimetabolismakan untuk menghasilkan adenosine triphosphate (ATP, "mata wang tenaga" sel).
DNA dan RNA kedua-duanya membawa maklumat kimia dalam bentuk kod genetik hampir sama dan logik. DNA adalah pemula dari dan cara yang ia disampaikan kepada generasi sel-sel dan seluruh organisma. RNA ialah penghantar daripada pemberi arahan kepada pekerja barisan pemasangan.
Walaupun DNA bertanggungjawab secara langsung untuk RNA utusan (mRNA) sintesis dalam proses yang dipanggil transkripsi, DNA juga bergantung pada RNA berfungsi dengan baik untuk menyampaikan arahannya kepada ribosom dalam sel. Oleh karena itu, asam nukleat DNA dan RNA dikatakan telah berkembang saling ketergantungan dengan masing-masing yang sama pentingnya dengan misi kehidupan.
Asid nukleat: Gambaran keseluruhan
Asid nukleik adalah polimer panjang yang terdiri daripada unsur-unsur individu yang dipanggil nukleotida. Setiap nukleotida terdiri daripada tiga elemen tersendiri: satu hingga tiga kumpulan fosfat, a ribosa gula dan satu daripada empat mungkin asas nitrogenous.
Dalam prokariot, yang kekurangan nukleus sel, kedua-dua DNA dan RNA didapati bebas dalam sitoplasma. Dalam eukariota, yang mempunyai nukleus sel dan juga mempunyai beberapa organel khusus, DNA dijumpai terutamanya dalam nukleus. Tetapi, ia juga boleh didapati di mitokondria dan, dalam tumbuhan, di dalam kloroplas.
Sementara itu, RNA Eukaryotic didapati di dalam nukleus dan dalam sitoplasma.
Apakah Nukleotida?
Nukleotida adalah unit monomerik daripada asid nukleik, selain mempunyai fungsi selular yang lain. Nukleotida terdiri daripada a gula lima-karbon (pentose) dalam bentuk cincin dalaman lima atom, satu hingga tiga kumpulan fosfat dan a asas nitrogenous.
Dalam DNA, terdapat empat asas yang mungkin: adenine (A) dan guanine (G), iaitu purine, dan cytosine (C) dan timin (T), iaitu pyrimidine. RNA mengandungi A, G dan C, tetapi menggantikannya uracil (U) untuk timina.
Dalam asid nukleik, nukleotida semuanya mempunyai satu kumpulan fosfat yang dilampirkan, yang dikongsi bersama nukleotida seterusnya dalam rantaian asid nukleik. Walau bagaimanapun, nukleotida bebas boleh mempunyai lebih banyak.
Terutama, adenosine difhosphate (ADP) dan adenosine triphosphate (ATP) mengambil bahagian dalam tindak balas metabolik yang tak terhitung jumlahnya dalam tubuh anda setiap saat.
Struktur DNA vs RNA
Seperti yang dinyatakan, manakala DNA dan RNA masing-masing mengandungi dua pangkalan nitrogenous purine dan dua pangkalan nitrogenous pyrimidine, dan mengandungi pangkalan purine yang sama (A dan G) dan salah satu pangkalan pyrimidine yang sama (C), mereka berbeza dalam DNA yang mempunyai T sebagai asas pyrimidine kedua manakala RNA mempunyai U setiap tempat T akan muncul dalam DNA.
Purines lebih besar daripada pyrimidines kerana ia mengandungi dua menyertai cincin yang mengandungi nitrogen ke satu dalam pyrimidines. Ini mempunyai implikasi untuk bentuk fizikal di mana DNA wujud dalam sifat: nya dua terkandas, dan, khususnya, adalah heliks ganda. Lembaran disatukan oleh pyrimidine dan asas purine pada nukleotida bersebelahan; jika dua purin atau dua pirimidin disertai, jaraknya akan terlalu besar atau dua kecil.
RNA, sebaliknya, adalah satu terkandas.
Ribosa gula dalam DNA adalah deoxyribose sedangkan itu dalam RNA adalah ribose. Deoxyribose adalah sama dengan ribosa kecuali kumpulan hidroksil (-OH) pada kedudukan 2-karbon telah digantikan oleh atom hidrogen.
Aspek asas-pasangan dalam asid nukleik
Seperti yang dinyatakan, dalam asid nukleik, pangkalan purine mesti mengikat asas pyrimidine untuk membentuk molekul dua-stranded (dan akhirnya dua helik) yang stabil. Tetapi ia sebenarnya lebih spesifik daripada itu. Purine A mengikat ke dan hanya kepada pyrimidine T (atau U), dan purin G mengikat ke dan hanya ke pyrimidine C.
Ini bermakna bahawa apabila anda mengetahui urutan asas satu helai DNA, anda boleh menentukan urutan asas yang tepat dari helai pelengkap (pasangan). Fikirkan helai pelengkap sebagai penyongsang, atau negatif fotografi, antara satu sama lain.
Sebagai contoh, jika anda mempunyai sehelai DNA dengan urutan asas ATTGCCATATG, anda boleh menyimpulkan bahawa sehelai DNA pelengkap yang sepadan mesti mempunyai urutan asas TAACGGTATAC.
Asid RNA adalah satu helai tunggal, tetapi ia datang dalam pelbagai bentuk tidak seperti DNA. Selain itu mRNA, dua jenis utama RNA adalah RNA ribosom (rRNA) dan memindahkan RNA (tRNA).
Peranan DNA vs RNA dalam Sintesis Protein
DNA dan RNA kedua-duanya mengandungi maklumat genetik. Malah, mRNA mengandungi maklumat yang sama seperti DNA yang dibuat semasa transkripsi, tetapi dalam bentuk kimia yang berbeza.
Apabila DNA digunakan sebagai templat untuk membuat mRNA semasa transkripsi dalam nukleus sel eukariotik, ia mensintesis satu helai yang merupakan analog RNA dari helai DNA pelengkap. Dalam erti kata lain, ia mengandungi ribosa dan bukannya deoxyribose, dan di mana T akan hadir dalam DNA, U hadir.
Semasa transkripsi, satu produk yang agak terhad dibuat. Strand mRNA ini biasanya mengandungi maklumat genetik untuk satu produk protein unik.
Setiap jalur tiga pangkalan berturut-turut dalam mRNA boleh berbeza-beza dalam 64 cara yang berbeza, hasil dari empat pangkalan yang berbeza di setiap tempat dibangkitkan kepada kuasa ketiga untuk mengakaunkan ketiga-tiga tempat tersebut. Seperti yang berlaku, setiap 20 asid amino dari mana sel-sel membina protein dikodkan oleh hanya segitiga asas mRNA yang dipanggil codon triplet.
Terjemahan di Ribosom
Selepas mRNA disintesis oleh DNA semasa transkripsi, molekul baru bergerak dari nukleus ke sitoplasma, melalui membran nuklear melalui liang nuklear. Ia kemudian bergabung dengan ribosom, yang hanya datang dari dua subunitnya, satu besar dan satu kecil.
Ribosom adalah laman web terjemahan, atau penggunaan maklumat dalam mRNA untuk menghasilkan protein yang sepadan.
Semasa terjemahan, apabila mRNA menjejaskan "dok" pada ribosom, asid amino yang bersamaan dengan tiga asas nukleotida terdedah - iaitu, kodon triplet - dialihkan ke rantau ini oleh tRNA. Subjenis tRNA wujud untuk setiap satu daripada 20 asid amino, menjadikan proses pengambilan ini lebih teratur.
Selepas asid amino yang betul dilekatkan ke ribosom, ia dengan cepat dipindahkan ke tapak ribosom yang berdekatan, di mana polipeptida, atau rantaian asid amino yang semakin meningkat sebelum kedatangan setiap penambahan baru, sedang dalam proses selesai.
Ribosom sendiri terdiri daripada campuran protein dan rRNA yang hampir sama. Kedua-dua subunit wujud sebagai entiti berasingan kecuali apabila mereka aktif mensintesis protein.
Perbezaan Lain Antara DNA dan RNA
Molekul DNA jauh lebih lama daripada molekul RNA; sebenarnya, molekul DNA tunggal membentuk bahan genetik keseluruhan kromosom, iaitu beribu-ribu gen. Juga, hakikat bahawa mereka dipisahkan menjadi kromosom sama sekali adalah bukti kepada massa perbandingan mereka.
Walaupun RNA mempunyai profil yang lebih rendah hati, ia sebenarnya lebih pelbagai dari dua molekul dari sudut fungsi. Sebagai tambahan kepada tRNA, mRNA dan rRNA, RNA juga boleh bertindak sebagai pemangkin (penambah reaksi) dalam beberapa keadaan, seperti semasa terjemahan protein.