Struktura i funkcja DNA

DNA oznacza re eoksyrybo nie ucleic DO cid. Jest to cząsteczka należąca do grupy biomolekuł zwanych kwasami nukleinowymi. Jego zadaniem jest przechowywanie wszystkich informacji genetycznych o cechach i cechach osobnika. Jest to również plan dla wszystkich białek wytwarzanych w komórkach, które kontrolują funkcję tych komórek.

Lokalizacja

W komórki eukariotyczne , Jak na przykład komórki zwierzęce i roślinne , DNA znajduje się w organelli zwanej jądrem. W komórki prokariotyczne , podobnie jak bakterie, DNA swobodnie unosi się w części cytoplazmy zwanej czasem nukleoidem. Nie ma jednak znaczenia, w jakiej komórce się znajduje. Struktura DNA we wszystkich żywych istotach jest taka sama, z wyjątkiem kolejności cegiełek, z których składa się DNA u tej konkretnej osoby.

• Projekty modeli DNA
• Co to jest replikacja DNA?
• Genetyka dla dzieci

Cegiełki

Bloki budulcowe wszystkich kwasów nukleinowych nazywane są nukleotydami. Pojedynczy nukleotyd składa się ze szkieletu cukrowego połączonego z grupą fosforanową i zasadą azotową. W DNA ten szkielet cukrowy nazywa się dezoksyrybozą (stąd nazwa kwas dezoksyrybonukleinowy). Tam są tylko cztery zasady azotowe w nukleotydach tworzących DNA. Nazywane są adeniną (A), guaniną (G) (które są obiema purynami), cytozyną (C) i tyminą (T) (które są pirymidynami). DNA jest dwuniciowe, a szkielet dezoksyrybozy jest jak boki drabiny z zasadami azotowymi, które łączą się w pary, tworząc szczeble drabiny.

Parowanie bazy

Zasady azotowe muszą zawsze łączyć się w pary w ten sam sposób. Adenina zawsze musi łączyć się z tyminą, a cytozyna musi zawsze łączyć się z guaniną. Wiązania wodorowe utrzymują razem zasady, dzięki czemu DNA ma odpowiednią szerokość, dzięki czemu szkielet dezoksyrybozy układa się prosto. Kolejność tych par zasad jest podobna do kodu używanego przez komórki do produkcji białek. Po zdekodowaniu informacje te są wykorzystywane do tworzenia wszystkich cech tego organizmu.

Kształt

Kształt cząsteczki DNA nazywa się podwójną helisą. Ma dwie nici i jest helisą, co oznacza skręcony. ZA podwójna helisa to kształt skręconej drabiny lub krętych schodów. Ten kształt pomaga zachować dużo DNA na małej przestrzeni. DNA może być jeszcze bardziej skondensowane, jeśli jest owinięte wokół pewnych białek zwanych histonami.

Chromosomy

DNA owinięte wokół białek nazywane są chromosomami. Jest to najbardziej zwarte DNA, jakie może uzyskać, a ta struktura zapobiega plątaniu się lub przecinaniu DNA, gdy komórka tworzy swoją kopię. Komórka ludzkiego ciała ma 23 pary lub 46 chromosomów.

Odkrycie

Za odkrycie struktury DNA przypisuje się: James Watson i Francis Crick . Jednak naukowcy odkryli, że jest to podwójna helisa dzięki pracy Erwina Chargaffa , który znalazł zasady parowania zasad, oraz zdjęcia rentgenowskie DNA wykonane przez Rosalind Franklin .

Replikacja

Zanim komórka będzie mogła się podzielić, jej DNA musi zostać dokładnie skopiowane. DNA robi to poprzez proces zwany replikacja półkonserwatywna . Zanim DNA będzie mógł zrobić kopię, najpierw musi się rozwinąć i zerwać wiązania między zasadami azotowymi. W tym celu komórka wykorzystuje określone enzymy. Następnie rozszczepione obecnie zasady azotowe muszą znaleźć nowych partnerów. Obie nici znajdują nowych partnerów, a następnie inne enzymy wiążą ze sobą szkielet cukrowy i nowe pary zasad i skręcają każdą nić z powrotem w spiralę. Dwie cząsteczki DNA są dokładnymi kopiami siebie. Każda cząsteczka ma jedną oryginalną nić i jedną nową nić.

Mutacje

Czasami, gdy cząsteczka DNA sama się kopiuje, popełnia błędy. Te błędy nazywają się mutacje . Większość mutacji nie jest poważna i nie zmieni ogólnej funkcji białka kodowanego przez DNA. Niektóre prowadzą do nowych, dobrych adaptacji lub zmian, które pomagają organizmowi lepiej przetrwać. Inne to złe mutacje, które mają negatywny wpływ na organizm. Większość mutacji ma miejsce, gdy jedna z zasad azotowych jest sparowana z inną zasadą niż jej regularny partner. Czasami podczas replikacji pomija się zasadę azotową lub przez pomyłkę dodaje się dodatkową zasadę. Może to zmienić sposób odczytywania kodu DNA i spowodować, że białka, które wytwarza, będą działać nieprawidłowo lub w ogóle.

Plan życia

Kwas dezoksyrybonukleinowy lub DNA jest ważną cząsteczką w żywych organizmach. Kieruje wszystkimi procesami życiowymi i tworzy wszystkie cechy organizmu. Jest to wspólny czynnik we wszystkich żywych istotach, ale jest przyczyną tak dużej różnorodności.