В чем различие в строении молекул днк и рнк кратко биология

Обновлено: 07.07.2024

Между ДНК и РНК есть три основных отличия:
ДНК содержит сахар дезоксирибозу, РНК — рибозу, у которой есть дополнительная, по сравнению с дезоксирибозой, гидроксильная группа. Эта группа увеличивает вероятность гидролиза молекулы, то есть уменьшает стабильность молекулы РНК.
Нуклеотид, комплементарный аденину, в РНК не тимин, как в ДНК, а урацил — неметилированная форма тимина.
ДНК существует в форме двойной спирали, состоящей из двух отдельных молекул. Молекулы РНК, в среднем, гораздо короче и преимущественно одноцепочечные.

Большинство из вас слышали о трехбуквенных аббревиатурах ДНК и РНК. Некоторые из вас могут даже знать, к чему они относятся. Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) часто упоминается в связи с тем, что она в буквальном смысле диктует дальнейшее развитие организма. Рибонуклеиновая кислота (РНК) является менее популярной аббревиатурой, чем ДНК, так как она не в центре внимания, но она так же важна. Хотя между этими двумя молекулами есть много общего (да, они являются молекулами), их различия гораздо более интересны, ведь именно в этом кроются их основные функции.

По данным Национальной медицинской библиотеки США, ДНК каждого человека состоит из трех миллиардов фундаментальных единиц. Кроме того, более 99 процентов этих единиц одинаковы для всех людей. Другими словами, посмотрите вокруг и обратите внимание, насколько мы все разные. Только 1% из трех миллиардов достаточно, чтобы сделать нас уникальными во многих отношениях.

Эти фундаментальные блоки в последовательности ДНК образуют гены, так же как буквы в предложении создают слова. Подобно тому, как мы используем слова, чтобы доносить свои мысли друг другу, клетка использует гены в качестве инструкций для создания белков.

ДНК и РНК являются частью одного из самых важных понятий в биологии , а именно центральной догмы, которая относится к процессу превращения ДНК в РНК, которая превращается в белок.

ДНК, расположенная глубоко внутри клетки в ее ядре, превращается в РНК во время процесса, который называется транскрипцией. Эта РНК, будучи копией ДНК, затем транслируется во все белки, которые делают нас теми, кто мы есть, и поддерживают наши жизненные процессы. Эта центральная догма уже указывает на два существенных различия между ДНК и РНК:

1. ДНК транскрибируется в РНК

ДНК жизненно важна для размножения клеток и для развития организмов. ДНК содержит все гены, которые превращают организм в то, чем он является. Таким образом, ДНК драгоценна и должна быть защищена. Он расположен в ядре, которое никогда не покидает. Во время транскрипции копии ДНК создаются в форме РНК, которая в свою очередь продолжает кодировать белки. Разница между этими двумя молекулами заключается в том, что процесс транскрипции идет только одним путем, а именно ДНК превращается в РНК, и никогда наоборот.

2. РНК транслируется в белки

Итак, учитывая вышесказанное, РНК является копией ДНК и готова к превращению в белки. Этот процесс называется трансляцией, и он происходит в рибосомах или небольших процессорных единицах, которые читают строительные блоки РНК , называемые нуклеотидами. Каждые три нуклеотида кодируют аминокислоту в ряду аминокислот, которые составляют белок. Только РНК может быть переведена в белки, а не ДНК.

Учитывая эти два различия, вы уже много знаете о двух молекулах. Одно из сходств между ними состоит в том, что оба являются длинноцепочечными молекулами или длинными цепочками букв, которые являются важными строительными блоками для всего, что следует после, а именно для нуклеотидов. Нуклеотидов всего четыре, что подводит нас к следующему различию между двумя молекулами.

3. Нуклеотидная последовательность

Молекула ДНК состоит из четырех нуклеотидов , а именно цитозина, гуанина, аденина и тимина. Каждый нуклеотид состоит из фосфатной группы, сахарной группы и азотистого основания. Молекула РНК также представляет собой цепочку из четырех нуклеотидов, а именно цитозина, гуанина, аденина и урацила.

4. Одна спираль, две спирали

ДНК является двухспиральной молекулой. РНК, с другой стороны, состоит только из одной цепи нуклеотидов. Две цепи ДНК удерживается вместе молекулярными связями между нуклеотидами, в результате чего цитозин связывается с гуанином, а аденин связывается с тимином (или урацилом в РНК).

5. Различные типы молекул РНК

Существует несколько различных моделей молекул РНК в зависимости от выполняемых функций. К ним относятся биологически активные РНК, такие как иРНК, тРНК и рРНК . Первая, а именно иРНК, несет информацию ДНК из ядра в рибосому. В свою очередь, тРНК относится к трансферной РНК, которая важна для распознавания трехбуквенного кода, или кодона, который кодирует конкретную аминокислоту. Рибосомная РНК, или рРНК, лежит в основе рибосомального механизма, который производит белки благодаря связыванию аминокислот.

Теперь, когда вы знаете немного больше о ДНК и РНК, будьте уверены, что между этими двумя молекулами есть еще больше различий. Они подчеркивают не только то, насколько продвинулись наши представления о молекулярной биологии, но и то, насколько точной и элегантной является природа матери в процессах, которые так важны в жизни.

Молекулы ДНК состоят из двух цепей полинуклеотидов, РНК — из одной. Также обычно молекулы РНК короче ДНК.

В состав ДНК входят четыре азотистых основания — аденин, тимин, цитозин и гуанин. В состав РНК также входят четыре основания, но вместо тимина присутствует близкий по строению урацил.

В нуклеотид ДНК входит углевод дезоксирибоза, в то время как в нуклеотид РНК — рибоза. У рибозы, в отличие от дезоксирибозы, есть еще одна гидроксильная группа.

Количество ДНК в клетках одного организма одинаково (если не считать момент ее удвоения перед делением клетки). Количество РНК в разных клетка и в разные периоды одной клетки может значительно отличаться.

ДНК синтезируется только на ДНК по матричному принципу в процессе редупликации (удвоения). РНК также синтезируется на ДНК по матричному принципу, но также может синтезироваться на другой РНК. Ферменты, обеспечивающие синтез ДНК и РНК, различны. В определенной степени отличается и механизм синтеза. После синтеза РНК видоизменяется в соответствии со своими функциями.

Существует три вида РНК — информационная, транспортная, рибосомальная. Информационная РНК кодирует последовательность аминокислот в белке. Транспортная РНК доставляет аминокислоты к месту синтеза. Рибосомальная РНК входит в состав рибосом, которые являются местом синтеза белка.

Функциями ДНК являются хранение и передача генетической информации, матричный синтез на ней РНК. Функцией РНК в общей сложности является синтез белка.ДНК эукариот преимущественно находится в ядре (также есть в хлоропластах и митохондриях). РНК преимущественно находится в цитоплазме, хотя синтезируется в основном в ядре.

Какие виды РНК вам известны? Какие функции они выполняют?

1) информационная РНК, которая кодирует наследственную информацию с ДНК и переносит ее к месту сборки белка;

2) транспортная РНК, которая присоединяет аминокислоты и переносит их к месту сборки белка;

3) рибосомная РНК, которая входит в состав рибосом.

Информационная РНК (и-РНК) — передают информацию о структуре белка из ядра этих клеток к рибосомам.

Транспортная РНК (т-РНК) — присоединение аминокислот и их доставка к месту синтеза этого белка, т.е. рибосомам.

Уровни организации молекулы ДНК. Свойства и функции ДНК

Молекула ДНК состоит из двух цепей нуклеотидов, которые соединяются между собой посредством водородных связей. Четкое соответствие нуклеотидов в цепях ДНК, между которыми возникают водородные связи, имеет название комплементарность.

Молекулы ДНК способны к денатурации и ренатурации, а также деструкции. Они также способны к репликации.

Основные функции ДНК - это кодирование, хранение и реализация наследственной информации, передача ее дочерним клеткам при размножении.

Гены делятся на структурные, кодирующие структуру белков и рибонуклеиновых кислот, и регуляторные, служащие местом присоединения ферментов и других биологически активных веществ.

Роль АТФ в клетке можно сравнить с ролью батарейки или аккумулятора. Объясните, в чем заключается их сходство.

АТФ — источник энергии, которая запасается в макроэргических связях. В результате клеточных превращений при разрушении связей выделяется энергия. В аккумуляторе энергия запасается в результате окислительно-восстановительных реакций, происходящих в этом устройстве.

Предполагаемый ответ. Аккумулятор и АТФ являются источниками энергии.

Вывод. Данные объекты (молекула АТФ и аккумулятор) сопоставимы, так как выполняемая ими функция - это обеспечение энергией.

Как называются энергетически богатые связи? Может ли в одной реакции идти гидролиз одновременно по двум таким связям? Назовите вещества, образующиеся при гидролизе АТФ с отщеплением: а) одной молекулы фосфорной кислоты; б) двух молекул фосфорной кислоты. Нарисуйте схематическое изображение АТФ и ее гидролиза.

Богатые энергией химические связи в молекуле АТФ называются макроэргические.

Нет, не может. При отделении одного остатка фосфорной кислоты АТФ переходит в АДФ (аденозиндифосфорную кислоту), если отделяется еще один остаток фосфорной кислоты, то АДФ переходит в АМФ (аденозинмонофосфорную кислоту), что бывает крайне редко. Место отделившегося остатка фосфорной кислоты занимает молекула воды. Отделение каждого остатка фосфорной кислоты происходит с помощью ферментов, при этом выделяется 40 кДж (а при разрыве обычных ковалентных связей - около 12 кДж энергии).

Молекулы ДНК состоят из двух цепей полинуклеотидов, РНК — из одной. Также обычно молекулы РНК короче ДНК.

Какие виды РНК вам известны? Какие функции они выполняют?

1) информационная РНК, которая кодирует наследственную информацию с ДНК и переносит ее к месту сборки белка;

2) транспортная РНК, которая присоединяет аминокислоты и переносит их к месту сборки белка;

3) рибосомная РНК, которая входит в состав рибосом.

Информационная РНК (и-РНК) — передают информацию о структуре белка из ядра этих клеток к рибосомам.

Уровни организации молекулы ДНК. Свойства и функции ДНК

Молекулы ДНК способны к денатурации и ренатурации, а также деструкции. Они также способны к репликации.

Предполагаемый ответ. Аккумулятор и АТФ являются источниками энергии.

Богатые энергией химические связи в молекуле АТФ называются макроэргические.

В клетках всех живых организмов содержится структура, название которой не выговорить с первого раза. Дезоксирибонуклеиновая кислота содержит генетический код и информацию о РНК и белки. Можно ли назвать ДНК главной структурой в организме и зачем ей сопровождение в виде РНК?

Что такое ДНК человека?

Аббревиатуру ДНК используют для обозначения молекулы под названием дезоксирибонуклеиновая кислота. Она состоит из повторяющихся блоков, называемых нуклеотидами (органические соединения), поэтому на картинке выглядит как спираль с поперечными полосками.

В этих частичках содержится генетический код, который определяет характеристики человека — телосложение, рост, цвет глаз, волос. У каждого человека уникальная ДНК. Она идентична только у однояйцевых близнецов. Своя ДНК есть у животных и растений.

Какая структура ДНК человека? Молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты состоит из четырех видов нуклеотидов:

Эти блоки склеиваются между собой по определенным правилам: аденин может связываться только с тимином, а цитозин — только с гуанином. Притяжение между нуклеотидами связывает две нити, входящие в состав ДНК. Таким образом, по одной части цепи молекулы всегда можно восстановить вторую: напротив аденина находится тимин, напротив гуанина — цитозин. Такое взаимосоответствие называется комплементарностью.

Что такое ДНК человека: Pixabay

Именно так кодируется информация обо всех признаках организма. От комбинации нуклеотидов зависит, как будет выглядеть человек. Совокупность генетического материала называется геномом человека. Хранение, реализация и передача наследственной информации — задача хромосомы (структура в клеточном ядре).

ДНК как химическое вещество было открыто Фридрихом Мишеров в 1869 году, как указано в статье Петтера Портина. Ученые научились расшифровывать генетическую информацию только в конце ХХ века. Затем ученые сумели извлечь из хромосомы ДНК, разрезать ее на части и сшить произвольным образом, используя ферменты.

Так зародилась генная инженерия, началось производство новых организмов со встроенными чужими генами — ГМО (генетически модифицированный организм). Что касается безопасности продуктов с ГМО, то мнения ученых расходятся, как объясняет Брунильда Назарио из WebMD.

Что такое РНК человека?

РНК — рибонуклеиновая кислота, одна из трех молекул, содержащихся в клеточном ядре. Она участвует в кодировании и выражении генов. Состоит она из длинной цепи, звенья которой называются нуклеотидами. Каждый нуклеотид состоит из рибозы, азотистого основания и фосфатной группы. Генетическая информация зашифрована в последовательности нуклеотидов.

Что такое РНК человека: Pixabay

РНК синтезируется в клетках всех живых организмов. Они выполняют функцию трансляции генетической информации в белки, а также дополнительные задачи — транспортировка аминокислот в рибосомы, синтез белка и другие. Поддержку стабильности генома в процессе передачи и синтеза обеспечивают РНК-связывающие белки.

Что общего у ДНК и РНК человека? Обе структуры — это большие молекулы, состоящие из нуклеотидов. В них содержится генетическая информация. Их функции взаимосвязаны. ДНК передает генетическую информацию в цитоплазму (внутреннюю среду) клетки, где при участии РНК происходит синтез белка.

Между ДНК и РНК есть несколько отличий:

В составе ДНК находится сахар дезоксирибоза, а в РНК — рибоза.
Рибоза более подвержена разложению при контакте с водой, поэтому молекула РНК менее стабильна. Дезоксирибоза защищена гидроксильной капсулой, поэтому более устойчива. Благодаря надежности ДНК больше подходит для хранения генетической информации.
В азотистом основании ДНК и РНК есть разные компоненты. Так, в РНК аденину соответствует урацил, а в ДНК — тимин.
Отличаются эти макромолекулы и по форме. ДНК представляет собой двойную спираль, которая состоит из двух отдельных молекул. РНК — одиночная и более короткая спираль.

ДНК и РНК — нуклеиновые кислоты, сходные по составу, но различные по функциям. Первая структура отвечает за хранение наследственной информации, вторая — за кодирование информации и передачу информации к месту синтеза белка.

Внимание! Материал носит лишь ознакомительный характер. Не следует прибегать к описанным в нем методам лечения без предварительной консультации с врачом.

Читайте также: