Энэ нийтлэлээс та ДНХ-ийн биологийн үүргийг мэдэж болно. Тиймээс, энэ товчлол нь сургуулийн вандан сандал дээр байгаа бүх хүмүүст танил боловч энэ нь юу болохыг хүн бүр мэддэггүй. Сургуулийн биологийн хичээлийн дараа хүүхдүүдэд энэ нарийн төвөгтэй сэдвийг зөвхөн өнгөцхөн байдлаар өгдөг тул генетик, удамшлын талаархи хамгийн бага мэдлэг санах ойд үлддэг. Гэхдээ энэ мэдлэг (ДНХ-ийн биологийн үүрэг, түүний биед үзүүлэх нөлөө) үнэхээр хэрэгтэй байж болно.
Нуклейн хүчил нь амьдралын тасралтгүй байдлыг хангадаг чухал үүрэг гүйцэтгэдэг гэдгээс эхэлцгээе. Эдгээр макромолекулуудыг хоёр хэлбэрээр үзүүлэв:
- ДНХ (ДНХ);
- РНХ (РНХ).
Эдгээр нь биеийн эсийн бүтэц, үйл ажиллагааны генетикийн төлөвлөгөөг дамжуулагч юм. Тэдний талаар илүү дэлгэрэнгүй ярилцъя.
ДНХ ба РНХ
Ийм цогцолборыг шинжлэх ухааны ямар салбар авч үздэг вэ гэдгээс эхэльегэх мэт асуултууд:
- удамшлын мэдээллийг хадгалах зарчмуудыг судлах;
- түүний хэрэгжилт;
- дамжуулах;
- биополимерийн бүтцийг судлах;
- тэдгээрийн функцууд.
Энэ бүхнийг молекул биологи судалдаг. ДНХ, РНХ биологийн үүрэг юу вэ гэсэн асуултын хариуг биологийн шинжлэх ухааны энэ салбараас олж болно.
Нуклеотидуудаас үүссэн эдгээр макромолекулын нэгдлүүдийг "нуклейн хүчил" гэж нэрлэдэг. Хувь хүний хөгжил, өсөлт хөгжил, удамшил зэргийг тодорхойлдог биеийн тухай мэдээлэл энд хадгалагддаг.
Дезоксирибонуклеин ба рибонуклеины хүчлийн нээлт 1868 онд тохиосон. Дараа нь эрдэмтэд тэдгээрийг лейкоцитын цөм, хандгайн эр бэлгийн эсээс илрүүлж чаджээ. Дараагийн судалгаагаар ДНХ нь ургамал, амьтны шинж чанартай бүх эсээс олддог болохыг харуулсан. ДНХ-ийн загварыг 1953 онд танилцуулсан бөгөөд нээлтийн төлөөх Нобелийн шагналыг 1962 онд олгосон.
ДНХ
Энэ хэсгийг нийтдээ 3 төрлийн макромолекул байдгаар эхэлцгээе:
- дезоксирибонуклеины хүчил;
- рибонуклеины хүчил;
- уураг.
Одоо бид ДНХ-ийн бүтэц, биологийн үүргийг нарийвчлан авч үзэх болно. Тиймээс энэхүү биополимер нь зөвхөн тээвэрлэгчийн төдийгүй өмнөх бүх үеийн удамшлын, хөгжлийн онцлог шинж чанаруудын талаархи мэдээллийг дамжуулдаг. ДНХ мономер нь нуклеотид юм. Тиймээс ДНХ нь удамшлын кодыг агуулсан хромосомын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг юм.
Энэ дамжуулалт ямар байнамэдээлэл? Гол санаа нь эдгээр макромолекулууд өөрсдийгөө нөхөн үржих чадварт оршдог. Тэдний тоо хязгааргүй бөгөөд үүнийг том хэмжээтэй, үр дүнд нь асар олон тооны янз бүрийн нуклеотидын дарааллаар тайлбарлаж болно.
ДНХ-ийн бүтэц
Эс дэх ДНХ-ийн биологийн үүргийг ойлгохын тулд энэ молекулын бүтцийг сайн мэддэг байх шаардлагатай.
Хамгийн энгийнээс эхэлцгээе, бүтэц дэх бүх нуклеотид нь гурван бүрэлдэхүүн хэсэгтэй:
- азотын суурь;
- пентозын сахар;
- фосфатын бүлэг.
ДНХ молекул дахь бие даасан нуклеотид бүр нэг азотын суурь агуулдаг. Энэ нь дөрвөн боломжийн аль нэг нь байж болно:
- А (аденин);
- G (гуанин);
- C (цитозин);
- T (тимин).
A ба G нь пурин, C, T болон U (урацил) нь пирамидин юм.
Азотын суурийн харьцааны хэд хэдэн дүрэм байдаг бөгөөд тэдгээрийг Чаргаффын дүрэм гэж нэрлэдэг.
- A=T.
- G=C.
- (A + G=T + C) бид бүх үл мэдэгдэх зүйлийг зүүн тал руу шилжүүлж, дараахийг авах боломжтой: (A + G) / (T + C)=1 (энэ томъёо нь асуудлыг шийдвэрлэхэд хамгийн тохиромжтой юм. биологи).
- A + C=G + T.
- (A + C)/(G + T)-ийн утга тогтмол байна. Хүний хувьд энэ нь 0.66, харин жишээлбэл, бактерийн хувьд 0.45-2.57 байна.
ДНХ молекул бүрийн бүтэц нь давхар эрчилсэн мушгиатай төстэй. Полинуклеотидын гинж нь эсрэг параллель гэдгийг анхаарна уу. Энэ нь нуклеотидын байршил юмНэг хэлхээ дээрх хосууд нөгөө талынхаас урвуу дарааллаар байна. Энэ мушгиа бүр нь 10 хос нуклеотид агуулдаг.
Эдгээр гинжийг яаж холбодог вэ? Молекул яагаад хүчтэй, задардаггүй вэ? Энэ нь азотын суурийн хоорондох устөрөгчийн холбоо (A ба T хооронд - хоёр, G ба C хооронд - гурав) ба гидрофобик харилцан үйлчлэлийн тухай юм.
Хэсгийн төгсгөлд ДНХ нь хамгийн том органик молекул бөгөөд урт нь 0.25-200 нм-ийн хооронд хэлбэлздэг гэдгийг хэлмээр байна.
Нэмэлт
Хос хос бондын талаар дэлгэрэнгүй харцгаая. Хос азотын суурь нь эмх замбараагүй байдлаар биш, харин хатуу дарааллаар үүсдэг гэж бид аль хэдийн хэлсэн. Тиймээс аденин нь зөвхөн тиминтэй, гуанин нь зөвхөн цитозинтэй холбогдож чаддаг. Молекулын нэг хэлхээн дэх хосуудын дараалсан байрлал нь нөгөөд нь тэдний байрлалыг зааж өгдөг.
ДНХ-ийн шинэ молекул үүсгэхийн тулд хуулбарлах эсвэл хоёр дахин нэмэгдэхэд "нэмэлт" гэж нэрлэгддэг энэхүү дүрмийг заавал дагаж мөрдөнө. Чаргаффын дүрмийн хураангуй хэсэгт дурдсан дараах загварыг анзаарч болно - дараах нуклеотидын тоо ижил байна: A ба T, G ба C.
Хуулбарлах
Одоо ДНХ-ийн репликацийн биологийн үүргийн талаар ярилцъя. Энэ молекул нь өөрийгөө нөхөн үржих ийм өвөрмөц чадвартай гэдгээс эхэлье. Энэ нэр томъёо нь охин молекулын синтезийг хэлдэг.
1957 онд энэ үйл явцын гурван загварыг санал болгосон:
- консерватив (анхны молекул хадгалагдаж, шинэ молекул үүсдэг);
- хагас консерватив(анхны молекулыг моно гинж болгон задалж, тус бүрд нэмэлт суурь нэмэх);
- тарсан (молекул задрал, фрагментийн хуулбар болон санамсаргүй цуглуулга).
Хуулбарлах процесс нь гурван үе шаттай:
- эхлэл (геликазын фермент ашиглан ДНХ-ийн хэсгүүдийг задлах);
- суналт (нуклеотид нэмж гинжийг уртасгах);
- дуусгавар болгох (шаардлагатай уртад хүрэх).
Энэ нарийн төвөгтэй процесс нь генетикийн мэдээллийг үнэн зөв дамжуулахыг хангах тусгай үүрэгтэй, өөрөөр хэлбэл биологийн үүрэгтэй.
РНХ
ДНХ-ийн биологийн үүрэг юу байдгийг тайлбарласны дараа бид рибонуклеины хүчлийг (өөрөөр хэлбэл РНХ) авч үзэхийг санал болгож байна.
Энэ молекул нь ДНХ-ээс дутахгүй чухал гэж энэ хэсгийг эхэлцгээе. Бид үүнийг ямар ч организм, прокариот ба эукариот эсүүдээс илрүүлж чадна. Энэ молекул зарим вируст хүртэл ажиглагддаг (бид РНХ агуулсан вирусын тухай ярьж байна).
РНХ-ийн өвөрмөц шинж чанар нь нэг гинжин молекул байдаг боловч ДНХ-ийн нэгэн адил азотын дөрвөн суурьтай байдаг. Энэ тохиолдолд:
- аденин (A);
- урацил (U);
- цитозин (C);
- гуанин (G).
Бүх РНХ гурван бүлэгт хуваагдана:
- матриц, үүнийг ихэвчлэн мэдээллийн гэж нэрлэдэг (багасгах нь mRNA эсвэл mRNA гэсэн хоёр хэлбэрээр боломжтой);
- тээвэр (tRNA);
- рибосомын (рРНХ).
Функцууд
ДНХ-ийн биологийн үүрэг, түүний бүтэц, РНХ-ийн онцлогийг авч үзсэний дараа бид рибонуклеины хүчлүүдийн тусгай үүрэг (функц) руу шилжихийг санал болгож байна.
ДНХ-ийн молекулаас цөмийн цитоплазм руу мэдээлэл дамжуулах гол үүрэг нь мРНХ буюу мРНХ-аас эхэлцгээе. Мөн мРНХ нь уургийн нийлэгжилтийн загвар юм. Энэ төрлийн молекулын хувийн жингийн хувьд нэлээд бага (ойролцоогоор 4%) байна.
Мөн эс дэх рРНХ-ийн хувь 80. Тэд рибосомын үндэс болдог тул зайлшгүй шаардлагатай. Рибосомын РНХ нь уургийн нийлэгжилт, полипептидийн гинжин хэлхээний угсралтад оролцдог.
Гинжин дэх амин хүчлийг бүтээдэг адаптер - амин хүчлийг уургийн нийлэгжилтийн талбарт шилжүүлдэг тРНХ. Нүдэнд эзлэх хувь ойролцоогоор 15% байна.
Биологийн үүрэг
Товчхондоо: ДНХ-ийн биологийн үүрэг юу вэ? Энэ молекулыг нээх үед энэ талаар тодорхой мэдээлэл өгөх боломжгүй байсан ч одоо ч ДНХ болон РНХ-ийн ач холбогдлын талаар бүх зүйл мэдэгдээгүй байна.
Хэрэв бид биологийн ерөнхий ач холбогдлын талаар ярих юм бол тэдний үүрэг нь удамшлын мэдээллийг үеэс үед дамжуулах, уургийн нийлэгжилт, уургийн бүтцийг кодлох явдал юм.
Олон хүмүүс дараах хувилбарыг илэрхийлж байна: Эдгээр молекулууд нь зөвхөн биологийн төдийгүй амьд оршнолуудын сүнслэг амьдралтай холбоотой байдаг. Хэрэв та метафизикчдийн үзэл бодолд итгэдэг бол ДНХ нь өнгөрсөн амьдралын туршлага, бурханлаг энергийг агуулдаг.
