DNA

Kami menerangkan apa DNA, ciri -ciri, fungsi dan strukturnya

Ilustrasi struktur kipas berganda DNA

Apa itu DNA?

DNA (Asid deoxyribonucleic) adalah biomolekul yang membentuk genom semua makhluk hidup dan beberapa jenis virus. Ia mengandungi maklumat yang diperlukan untuk asal usul organisma dan supaya ia berfungsi.

Saintis menggunakan istilah genom Untuk merujuk kepada set lengkap semua molekul DNA yang berada di dalam sel -sel makhluk hidup: dalam nukleus sel eukariotik (dan jumlah yang kecil dalam mitokondria dan kloroplas) dan di rantau nukleoid sitosol sel -sel prokariotik.

DNA dikandung sebagai set cetak biru Sama ada arahan genetik dari setiap organisma hidup, kerana maklumat yang terkandung di dalam gen (Segmen genom yang ditakrifkan) menyediakan pangkalan molekul untuk pembuatan protein, yang merupakan blok struktur utama sel.

Protein bukan sahaja membentuk enzim yang mampu memangkinkan tindak balas kimia selular, tetapi juga entiti utama yang membolehkan sel mengawal aktiviti gen mereka, bergerak, berkomunikasi dengan persekitarannya, bertindak balas, membiak dan memenuhi kitaran hidup anda.

Setiap spesies mempunyai genom yang unik yang mentakrifkannya, yang secara setia dihantar dari satu generasi ke generasi seterusnya dan ini benar untuk organisma uniselular dan untuk organisma multiselular.

Dari sebelum penemuan rasmi pada tahun 1869 oleh Swiss Friedrich Miescher, DNA telah dikaji secara meluas dan merupakan asas dari banyak penyelidikan banyak disiplin saintifik yang berkaitan dengan makhluk hidup.

Ciri -ciri DNA

- DNA ditemui dalam sel, kebanyakannya dalam nukleus (DNA nuklear), dan jumlah yang lebih rendah dalam mitokondria (DNA mitokondria).

- Ia adalah makromolekul yang pada dasarnya dibentuk oleh karbon, hidrogen, oksigen, fosforus dan nitrogen.

- Ia terdiri daripada rantai dua unit kimia yang dipanggil Pangkalan nitrogen yang dikaitkan antara satu sama lain (adenine, timin, guanine dan sitosin) dan yang 'bersenjata' dalam perancah atau kerangka yang dibentuk oleh gula (deoxyribose) dan kumpulan fosfat.

Boleh melayani anda: asid lemak: struktur, jenis, fungsi, biosintesis

- Membentuk genom semua makhluk hidup di bumi (dan beberapa virus).

- Dalam sel eukariotik, DNA terdiri daripada molekul linear yang berkaitan dengan protein (histones) yang menyumbang kepada pemadatan mereka untuk membentuk Chromatin, 'Bahan' yang membentuk kromosom yang terkandung dalam nukleus.

- Dalam sel -sel prokariotik ia terdiri daripada (1) molekul bulat yang terletak di rantau nukleoid sitosol, juga dalam interaksi dengan beberapa protein, dan (2) beberapa molekul 'extracromosomal' yang dikenali sebagai plasmids yang dikenali sebagai plasmids.

- Urutan asas nitrogen yang membentuk DNA yang membentuk setiap gen menentukan urutan peptida protein yang mana ia mengkodekan dan 'kod' ini 'dibaca dan diuraikan' semasa proses transkripsi dan transkripsi.

- Ini adalah molekul selular selular utama, kerana maklumat yang kita bawa dapat diluluskan dari satu generasi ke generasi seterusnya, apa yang terjadi di setiap spesies di biosfera dan itu penting untuk penyelenggaraan identitasnya.

Fungsi DNA

Asid desoxyribonucleic menghasilkan fungsi penting untuk semua organisma yang kita tahu, dan beberapa fungsi ini disimpulkan sebelum strukturnya dan ciri -ciri fizikokimia sepenuhnya difahami.

Macromolekul ini berfungsi terutamanya sebagai:

• Bahan keturunan: Semua sel dalam organisma (uniselular atau multiselular) pada dasarnya mempunyai set gen yang sama (genom yang sama), yang mungkin hanya terima kasih kepada penghantaran setia DNA generasi ke seterusnya melalui mereka melalui mereka replikasi.
• Menyandi dan menyimpan maklumat: DNA mengandungi semua maklumat yang diperlukan supaya sel dan organisma adalah apa yang mereka dan melaksanakan fungsi tertentu mereka. Maklumat tersebut mengandungi kod yang, ke Baca, Ia 'diuraikan' dalam protein yang membentuk sel, tanpa kehidupan yang tidak mungkin.
• Mengakui perubahan: Walaupun malar, maklumat keturunan yang terkandung dalam DNA boleh berubah dalam keadaan tertentu produk mutasi, yang bukan sahaja memberikan keplastikan kepada makhluk hidup, tetapi memungkinkan perkembangan spesies baru (ia adalah bahan yang '' pemilihan semula jadi ' bertindak).

Boleh melayani anda: 8 kitaran biogeokimia yang paling penting (keterangan)

Struktur DNA

DNA dalam sel eukariotik

DNA (2'-dexxi-5'-lribonucleic acid) adalah makromolekul yang dibentuk oleh unit kimia yang berlainan yang diulangi dalam perintah yang berbeza, iaitu, ia adalah biopolimer dan dibentuk oleh dua rantai monomer bersatu secara linear, yang kita panggil nukleotida.

Kipas berganda

Struktur utamanya terdiri daripada helix ganda, yang dibentuk oleh dua helai nukleotida pelengkap yang dikaitkan dengan satu sama lain linear dan melintang oleh pelbagai jenis ikatan kimia.

Pangkalan nitrogen pelengkap diperintahkan sedemikian rupa sehingga kipas berganda menyerupai tangga siput.

Struktur DNA telah dijelaskan pada tahun 1950 -an, terima kasih kepada kerja -kerja penyelidik yang hebat, termasuk j. Watson, f. Crick dan R. Franklin.

Monomer

Nukleotida - yang merupakan monomer polimer DNA - terdiri daripada tiga molekul kimia:

• Gula.
• Kumpulan fosfat.
• Asas nitrogen.

Gula adalah sama untuk semua monomer: Deoxyribose. Desoxyribose adalah gula lima karbon yang struktur kitarannya mengandungi 4 atom karbon dan atom oksigen, dengan kumpulan hidroksil (-OH) yang dilampirkan pada karbon ketiga cincin dan atom karbon yang dilampirkan ke bilik.

Kumpulan fosfat juga biasa bagi semua nukleotida dan terdiri daripada empat atom oksigen yang bersatu dengan atom fosforus.

Pangkalan nitrogen adalah 4: adenine (a), timina (t), guanine (g) dan sitosin (c). Molekul -molekul ini mengikat fosfat gula deoxyriby untuk membentuk nukleotida.

Mereka dikenali sebagai 'asas nitrogen' kerana mereka mempunyai lebih daripada satu atom nitrogen dalam struktur mereka, dan molekul yang agak kompleks.

Sambungan 5'-3 '

Nukleotida menyertai satu lagi linear terima kasih kepada jenis ikatan kovalen yang dikenali sebagai Pautan Phosphodiéster, yang menghubungkan 5 'atom karbon nukleotida dengan atom karbon 3' seterusnya.

Penomboran 5 'dan 3' merujuk kepada atom karbon milik gula setiap nukleotida sejak, oleh konvensyen, karbon deoxyribose disenaraikan ke arah jarum jam, atom menjadi 1 ' Hak atom oksigen di cincin dan 5 'yang menonjol dari struktur.

Boleh melayani anda: Thermoregulation: Fisiologi, Mekanisme, Jenis dan Perubahan

Pelengkap asas

Seperti yang telah kita katakan, DNA mempunyai struktur kipas berganda, dibentuk oleh dua rantai nukleotida pelengkap antara satu sama lain.

Walaupun urutan nukleotida linear dimediasi oleh ikatan kovalen jenis Pautan Phosphodiéster, Pangkalan pelengkap yang menyertai rantai yang mereka hadapi disokong oleh pautan bukan -kovalen yang dipanggil Ikatan hidrogen.

Kesesuaian pangkalan DNA sedemikian rupa sehingga a adenine Selalu 'kuda' dengan a Timina dan satu Guanina Dia selalu melakukannya dengan Cytosine. Pangkalan adenine dan guanina tergolong dalam kumpulan purin, sementara itu Timin dan sitosin tergolong dalam kumpulan pyrimidine.

Kepentingan DNA

Oleh kerana DNA mengandungi maklumat yang diperlukan untuk mengeluarkan protein yang membentuk sel, makromolekul ini penting untuk kehidupan dan kesinambungannya.

DNA bergantung pada pertumbuhan, metabolisme, pembiakan dan kesihatan semua makhluk hidup. Kepentingan ini menjadi lebih jelas, sebagai contoh, apabila DNA mengalami kerosakan atau mutasi, yang pada umumnya mempunyai akibat yang serius untuk kesihatan kita (bercakap dalam konteks manusia).

Walaupun tidak semua maklumat yang terkandung dalam DNA berfungsi dalam pengeluaran protein, begitu penting adalah urutan pengekod Seperti yang tidak. Beberapa penulis membuat analogi yang menarik dengan teks bertulis:

Gen yang mengodkan protein adalah kata -kata teks dan gen atau segmen DNA yang tidak 'dibaca' sebagai protein memberikan ruang dan tanda baca yang memungkinkan maklumat teks itu 'dibaca'.

Sebaliknya, DNA adalah penting untuk penyelenggaraan spesies, kerana selama -lamanya bergantung kepada fakta bahawa maklumat yang terkandung dalam makromolekul ini secara setia diluluskan ke arah generasi berikut, yang mengandungi jumlah perubahan yang paling mungkin.