Нуклейн хүчлүүд нь эсэд чухал үүрэг гүйцэтгэж, түүний амин чухал үйл ажиллагаа, нөхөн үржихүйг хангадаг. Эдгээр шинж чанарууд нь тэднийг уургийн дараа хоёр дахь чухал биологийн молекул гэж нэрлэх боломжийг олгодог. Олон судлаачид ДНХ, РНХ-ийг эхний байранд тавьж, амьдралын хөгжилд чухал ач холбогдолтой болохыг харуулж байна. Гэсэн хэдий ч амьдралын үндэс нь яг полипептидийн молекул учраас тэд уургийн дараа хоёрдугаарт орох хувь тавилантай.
Нуклейн хүчлүүд нь амьдралын өөр түвшин бөгөөд молекулын төрөл бүр нь тодорхой үүрэг гүйцэтгэдэг тул илүү төвөгтэй, сонирхолтой байдаг. Үүнийг илүү нарийвчлан авч үзэх хэрэгтэй.
Нуклейн хүчлийн тухай ойлголт
Бүх нуклейн хүчлүүд (ДНХ ба РНХ) нь гинжин хэлхээний тоогоор ялгаатай биологийн гетероген полимерүүд юм. ДНХ нь хоёр судалтай полимер молекулыг агуулдагэукариот организмын генетикийн мэдээлэл. Дугуй хэлбэртэй ДНХ молекулууд нь зарим вирусын удамшлын мэдээллийг агуулж болно. Эдгээр нь ХДХВ ба аденовирус юм. Мөн ДНХ-ийн 2 тусгай төрөл байдаг: митохондрийн ба пластид (хлоропластанд байдаг).
Харин
РНХ нь нуклейн хүчлийн өөр өөр үйл ажиллагааны улмаас өөр олон төрөлтэй. Бактерийн болон ихэнх вирусын удамшлын мэдээллийг агуулсан цөмийн РНХ, матриц (эсвэл элч РНХ), рибосом, тээвэрлэлт байдаг. Тэд бүгд удамшлын мэдээллийг хадгалах эсвэл генийн илэрхийлэлд оролцдог. Гэхдээ нуклейн хүчлүүд эсэд ямар үүрэг гүйцэтгэдэгийг илүү нарийвчлан ойлгох шаардлагатай.
Хос хэлхээтэй ДНХ молекул
Энэ төрлийн ДНХ нь удамшлын мэдээллийг хадгалах төгс систем юм. Давхар хэлхээтэй ДНХ молекул нь гетероген мономеруудаас тогтсон нэг молекул юм. Тэдний даалгавар бол өөр гинжин хэлхээний нуклеотидын хооронд устөрөгчийн холбоо үүсгэх явдал юм. ДНХ мономер нь өөрөө азотын суурь, ортофосфатын үлдэгдэл, таван нүүрстөрөгчийн моносахарид дезоксирибозоос бүрдэнэ. Тодорхой ДНХ мономерын үндэс нь ямар төрлийн азотын суурь байхаас хамаарч өөрийн гэсэн нэртэй байдаг. ДНХ мономерын төрлүүд:
- ортофосфатын үлдэгдэл ба аденил азотын суурьтай дезоксирибоз;
- дезоксирибоз ба ортофосфатын үлдэгдэл бүхий тимидиний азотын суурь;
- цитозины азотын суурь, дезоксирибоз ба ортофосфатын үлдэгдэл;
- дезоксирибоз ба гуанин азотын үлдэгдэлтэй ортофосфат.
Бичгээр ДНХ-ийн бүтцийн схемийг хялбарчлахын тулд аденилын үлдэгдлийг "А", гуанины үлдэгдлийг "G", тимидиний үлдэгдлийг "T", цитозины үлдэгдлийг "C" гэж тэмдэглэсэн. ". Хоёр хэлхээтэй ДНХ молекулаас мессенжер РНХ руу генетикийн мэдээллийг шилжүүлэх нь чухал юм. Энэ нь цөөн тооны ялгаатай: энд нүүрс усны үлдэгдэлд дезоксирибоз биш, харин рибоз байдаг ба тимидилийн азотын суурийн оронд урацил РНХ-д үүсдэг.
ДНХ-ийн бүтэц, үүрэг
ДНХ нь биологийн полимерийн зарчмаар бүтээгдсэн бөгөөд эх эсийн генетикийн мэдээллээс хамааран өгөгдсөн загварын дагуу нэг гинжийг урьдчилан үүсгэдэг. ДНХ нуклеотидууд энд ковалент холбоогоор холбогддог. Дараа нь нэмэлт байх зарчмын дагуу нэг судалтай молекулын нуклеотидуудад бусад нуклеотидууд наалддаг. Хэрэв нэг судалтай молекулын эхлэл нь аденин нуклеотидээр илэрхийлэгддэг бол хоёр дахь (нэмэлт) гинжин хэлхээнд энэ нь тиминтэй тохирно. Гуанин нь цитозины нэмэлт юм. Ийнхүү давхар хэлхээтэй ДНХ молекул үүсдэг. Энэ нь цөмд байрладаг бөгөөд удамшлын мэдээллийг хадгалдаг бөгөөд үүнийг кодонууд - гурвалсан нуклеотидуудаар кодлодог. Давхар хэлхээтэй ДНХ-ийн функцууд:
- эцэг эх эсээс хүлээн авсан удамшлын мэдээллийг хадгалах;
- генийн илэрхийлэл;
- мутацийн өөрчлөлтөөс урьдчилан сэргийлэх.
Уураг ба нуклейн хүчлүүдийн ач холбогдол
Уураг ба нуклейн хүчлүүдийн үйл ажиллагаа нийтлэг байдаг гэж үздэг, тухайлбал:Тэд генийн илэрхийлэлд оролцдог. Нуклейн хүчил нь өөрөө тэднийг хадгалах газар бөгөөд уураг нь генээс мэдээлэл уншсаны эцсийн үр дүн юм. Энэ ген нь хромосомд агуулагдах нэг ДНХ молекулын хэсэг бөгөөд тодорхой уургийн бүтцийн талаарх мэдээллийг нуклеотидын тусламжтайгаар бүртгэдэг. Нэг ген нь зөвхөн нэг уургийн амин хүчлийн дарааллыг кодлодог. Энэ нь удамшлын мэдээллийг хэрэгжүүлэх уураг юм.
РНХ-ийн төрлүүдийн ангилал
Эс дэх нуклейн хүчлүүдийн үүрэг маш олон янз байдаг. Мөн РНХ-ийн хувьд тэдгээр нь хамгийн олон байдаг. Гэсэн хэдий ч энэ олон талт байдал харьцангуй хэвээр байна, учир нь нэг төрлийн РНХ нь аль нэг функцийг хариуцдаг. Энэ тохиолдолд дараах төрлийн РНХ байдаг:
- вирус, бактерийн цөмийн РНХ;
- матриц (мэдээлэл) РНХ;
- рибосомын РНХ;
- элч РНХ плазмид (хлоропласт);
- Хлоропласт рибосомын РНХ;
- митохондрийн рибосомын РНХ;
- митохондрийн элч РНХ;
- РНХ шилжүүлэх.
РНХ-ийн функцүүд
Энэ ангилалд хэд хэдэн төрлийн РНХ агуулагддаг бөгөөд тэдгээр нь байршлаас хамааран хуваагддаг. Гэсэн хэдий ч функциональ байдлын хувьд тэдгээрийг цөмийн, мэдээллийн, рибосомын болон тээврийн гэсэн 4 төрөлд хуваах ёстой. Рибосомын РНХ-ийн үүрэг бол элч РНХ-ийн нуклеотидын дараалалд суурилсан уургийн нийлэгжилт юм. Хаанаамин хүчлүүд нь зөөвөрлөгч рибонуклеины хүчлийн тусламжтайгаар рибосомын РНХ-д "хүргэгдэж", элч РНХ-д "түлгэгддэг". Рибосом бүхий аливаа организмд синтез ингэж явагддаг. Нуклейн хүчлүүдийн бүтэц, үүрэг нь удамшлын материалыг хадгалах, уургийн нийлэгжилтийн процессыг бий болгодог.
Митохондрийн нуклейн хүчил
Хэрэв цөм эсвэл цитоплазмд байрлах нуклейн хүчлүүдийн гүйцэтгэдэг эсийн үйл ажиллагааны талаар бараг бүх зүйл мэдэгдэж байгаа бол митохондрийн болон пластидын ДНХ-ийн тухай мэдээлэл бага хэвээр байна. Өвөрмөц рибосомын болон элч РНХ энд бас олдсон. Нуклейн хүчлүүд болох ДНХ, РНХ нь энд хамгийн автотроф организмд ч байдаг.
Магадгүй нуклейн хүчил нь симбиогенезийн замаар эсэд нэвтэрсэн байх. Энэ замыг эрдэмтэд альтернатив тайлбар байхгүйн улмаас хамгийн магадлалтай гэж үздэг. Үйл явцыг дараах байдлаар авч үздэг: симбиотик автотроф бактери нь тодорхой хугацаанд эсийн дотор орж ирсэн. Үүний үр дүнд энэхүү цөмгүй эс нь эсийн дотор амьдарч, түүнийг эрчим хүчээр хангадаг боловч аажмаар доройтдог.
Хувьслын хөгжлийн эхний үе шатанд симбиотик цөмийн бус бактери нь эзэн эсийн цөм дэх мутацийн процессыг хөдөлгөж байсан байх. Энэ нь митохондрийн уургийн бүтцийн талаарх мэдээллийг хадгалах үүрэгтэй генүүдийг эзэн эсийн нуклейн хүчилд нэвтрүүлэх боломжийг олгосон. Гэсэн хэдий ч одоогоор митохондрийн гаралтай нуклейн хүчлүүд эсэд ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ?мэдээлэл их биш.
Магадгүй зарим уураг митохондрид нийлэгждэг бөгөөд тэдгээрийн бүтэц нь эзний цөмийн ДНХ эсвэл РНХ-ээр кодлогдоогүй байна. Цитоплазмд нийлэгжсэн олон уураг нь митохондрийн давхар мембранаар нэвтэрч чаддаггүй учраас л эсэд уургийн нийлэгжилтийн өөрийн механизм хэрэгтэй байх магадлалтай. Үүний зэрэгцээ эдгээр органеллууд нь энерги үүсгэдэг бөгөөд хэрэв уургийн суваг эсвэл тодорхой тээвэрлэгч байвал энэ нь молекулуудын хөдөлгөөн, концентрацийн градиентийн эсрэг хангалттай байх болно.
Пласмидын ДНХ ба РНХ
Пластид (хлоропласт) нь мөн өөрийн ДНХ-тэй байдаг бөгөөд энэ нь митохондрийн нуклейн хүчлүүдийн нэгэн адил ижил төстэй үйл ажиллагааг гүйцэтгэх үүрэгтэй. Мөн өөрийн гэсэн рибосом, элч, дамжуулагч РНХ-тэй. Түүгээр ч барахгүй биохимийн урвалын тоогоор бус харин мембраны тоогоор нь авч үзвэл пластидууд илүү төвөгтэй байдаг. Олон тооны пластидууд 4 давхар мембрантай байдаг бөгөөд үүнийг эрдэмтэд янз бүрээр тайлбарладаг.
Нэг зүйл тодорхой байна: эс дэх нуклейн хүчлүүдийн үйл ажиллагаа хараахан бүрэн судлагдаагүй байна. Митохондрийн уураг нийлэгжүүлэх систем болон хлоропластикийн ижил төстэй систем ямар ач холбогдолтой болох нь тодорхойгүй байна. Хэрэв уураг (мэдээж бүгд биш) цөмийн ДНХ-д (эсвэл организмаас хамааран РНХ) аль хэдийн кодлогдсон бол эсэд яагаад митохондрийн нуклейн хүчил хэрэгтэй болох нь тодорхойгүй байна. Хэдийгээр зарим баримтууд митохондри ба хлоропластын уураг нийлэгжүүлэх систем нь үүнтэй ижил үүргийг гүйцэтгэдэг гэдэгтэй санал нийлэхэд хүргэдэг. Цөмийн ДНХ ба цитоплазмын РНХ. Тэд удамшлын мэдээллийг хадгалж, үржүүлж, охин эсүүдэд дамжуулдаг.
CV
Цөм, пластид, митохондрийн гаралтай нуклейн хүчлүүд эсэд ямар үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг ойлгох нь чухал. Энэ нь шинжлэх ухааны олон хэтийн төлөвийг нээж өгдөг, учир нь олон автотроф организмууд үүссэн симбиотик механизмыг өнөөдөр нөхөн үржих боломжтой. Энэ нь шинэ төрлийн эсийг, магадгүй хүний эсийг авах боломжтой болгоно. Хэдийгээр олон мембрантай пластид органеллуудыг эсэд нэвтрүүлэх хэтийн төлөвийн талаар ярихад эрт байна.
Нуклейн хүчил нь эсийн бараг бүх үйл явцыг хариуцдаг гэдгийг ойлгох нь илүү чухал юм. Энэ нь уургийн биосинтез ба эсийн бүтцийн талаархи мэдээллийг хадгалах явдал юм. Нэмж дурдахад нуклейн хүчил нь удамшлын материалыг эх эсээс охин эс рүү шилжүүлэх үүргийг гүйцэтгэх нь илүү чухал юм. Энэ нь хувьслын үйл явцын цаашдын хөгжлийг баталгаажуулдаг.
