En este artículo puedes aprender el papel biológico del ADN. Entonces, esta abreviatura es familiar para todos desde el banco de la escuela, pero no todos tienen idea de qué es. Después de un curso de biología escolar, queda en la memoria un conocimiento mínimo de la genética y la herencia, ya que a los niños se les da este complejo tema solo superficialmente. Pero este conocimiento (el papel biológico del ADN, el efecto que tiene en el cuerpo) puede ser increíblemente útil.
Comencemos con el hecho de que los ácidos nucleicos cumplen una función importante, es decir, aseguran la continuidad de la vida. Estas macromoléculas se presentan en dos formas:
- ADN (ADN);
- ARN (ARN).
Son transmisores del plan genético para la estructura y funcionamiento de las células del cuerpo. Hablemos de ellos con más detalle.
ADN y ARN
Comencemos con qué rama de la ciencia se ocupa de estos complejospreguntas como:
- estudiar los principios de almacenamiento de información hereditaria;
- su implementación;
- transmisión;
- estudiando la estructura de los biopolímeros;
- sus funciones.
Todo esto lo estudia la biología molecular. Es en esta rama de las ciencias biológicas donde se puede encontrar la respuesta a la pregunta de cuál es el papel biológico del ADN y el ARN.
Estos compuestos macromoleculares formados a partir de nucleótidos se denominan "ácidos nucleicos". Es aquí donde se almacena la información sobre el cuerpo, que determina el desarrollo del individuo, el crecimiento y la herencia.
El descubrimiento del ácido desoxirribonucleico y ribonucleico cae en 1868. Luego, los científicos lograron detectarlos en los núcleos de leucocitos y espermatozoides de alce. Un estudio posterior mostró que el ADN se puede encontrar en todas las células de la naturaleza vegetal y animal. El modelo de ADN se presentó en 1953 y el Premio Nobel de descubrimiento se otorgó en 1962.
ADN
Comencemos esta sección con el hecho de que hay 3 tipos de macromoléculas en total:
- ácido desoxirribonucleico;
- ácido ribonucleico;
- proteínas.
Ahora vamos a echar un vistazo más de cerca a la estructura, el papel biológico del ADN. Entonces, este biopolímero transmite datos sobre la herencia, características de desarrollo no solo del portador, sino también de todas las generaciones anteriores. El monómero de ADN es un nucleótido. Por lo tanto, el ADN es el componente principal de los cromosomas y contiene el código genético.
¿Cómo es la transmisión de este¿información? El punto radica en la capacidad de estas macromoléculas para reproducirse. Su número es infinito, lo que puede explicarse por su gran tamaño y, como resultado, por una gran cantidad de diversas secuencias de nucleótidos.
estructura del ADN
Para comprender el papel biológico del ADN en una célula, es necesario familiarizarse con la estructura de esta molécula.
Empecemos por lo más simple, todos los nucleótidos en su estructura tienen tres componentes:
- base nitrogenada;
- azúcar pentosa;
- grupo fosfato.
Cada nucleótido individual en la molécula de ADN contiene una base nitrogenada. Puede ser absolutamente cualquiera de los cuatro posibles:
- A (adenina);
- G (guanina);
- C (citosina);
- T (timina).
A y G son purinas, y C, T y U (uracilo) son piramidinas.
Hay varias reglas para la proporción de bases nitrogenadas, llamadas reglas de Chargaff.
- A=V.
- G=C.
- (A + G=T + C) podemos trasladar todas las incógnitas al lado izquierdo y obtener: (A + G) / (T + C)=1 (esta fórmula es la más conveniente a la hora de resolver problemas en biología).
- A + C=SOL + T.
- El valor de (A + C)/(G + T) es constante. En humanos, es 0,66, pero, por ejemplo, en bacterias, es de 0,45 a 2,57.
La estructura de cada molécula de ADN se parece a una hélice de doble torsión. Tenga en cuenta que las cadenas de polinucleótidos son antiparalelas. Es decir, la ubicación del nucleótido.los pares de una hebra están en orden inverso a los de la otra. Cada vuelta de esta hélice contiene hasta 10 pares de nucleótidos.
¿Cómo se unen estas cadenas? ¿Por qué una molécula es fuerte y no se descompone? Se trata del enlace de hidrógeno entre las bases nitrogenadas (entre A y T - dos, entre G y C - tres) y la interacción hidrofóbica.
Al final de la sección, me gustaría mencionar que el ADN es la molécula orgánica más grande, cuya longitud varía de 0,25 a 200 nm.
Complementariedad
Echemos un vistazo más de cerca a los enlaces por parejas. Ya dijimos que los pares de bases nitrogenadas no se forman de manera caótica, sino en una secuencia estricta. Entonces, la adenina solo puede unirse a la timina y la guanina solo puede unirse a la citosina. Esta disposición secuencial de pares en una hebra de una molécula dicta su disposición en la otra.
Al replicar o duplicar para formar una nueva molécula de ADN, esta regla, llamada "complementariedad", se observa necesariamente. Puede notar el siguiente patrón, que se mencionó en el resumen de las reglas de Chargaff: el número de los siguientes nucleótidos es el mismo: A y T, G y C.
Replicación
Ahora hablemos del papel biológico de la replicación del ADN. Comencemos con el hecho de que esta molécula tiene esta capacidad única de reproducirse. Este término se refiere a la síntesis de una molécula hija.
En 1957 se propusieron tres modelos de este proceso:
- conservador (se conserva la molécula original y se forma una nueva);
- semiconservador(rompiendo la molécula original en monocadenas y añadiendo bases complementarias a cada una de ellas);
- disperso (desintegración molecular, replicación de fragmentos y recolección aleatoria).
El proceso de replicación consta de tres pasos:
- iniciación (desenrollado de secciones de ADN utilizando la enzima helicasa);
- alargamiento (alargamiento de la cadena mediante la adición de nucleótidos);
- terminación (alcanzando la longitud requerida).
Este proceso complejo tiene una función especial, es decir, un papel biológico: garantizar la transmisión precisa de la información genética.
ARN
Dicho cuál es el papel biológico del ADN, ahora sugerimos pasar a la consideración del ácido ribonucleico (es decir, el ARN).
Comencemos esta sección diciendo que esta molécula es tan importante como el ADN. Podemos detectarlo en absolutamente cualquier organismo, células procariotas y eucariotas. Esta molécula incluso se observa en algunos virus (estamos hablando de virus que contienen ARN).
Una característica distintiva del ARN es la presencia de una sola cadena de moléculas, pero, como el ADN, consta de cuatro bases nitrogenadas. En este caso es:
- adenina (A);
- uracilo (U);
- citosina (C);
- guanina (G).
Todos los ARN se dividen en tres grupos:
- matriz, que comúnmente se llama informacional (la reducción es posible en dos formas: mRNA o mRNA);
- transporte (ARNt);
- ribosómico (ARNr).
Funciones
Habiendo tratado el papel biológico del ADN, su estructura y las características del ARN, proponemos pasar a las misiones especiales (funciones) de los ácidos ribonucleicos.
Comencemos con el mRNA o ARNm, cuya tarea principal es transferir información desde la molécula de ADN al citoplasma del núcleo. Además, el ARNm es una plantilla para la síntesis de proteínas. En cuanto al porcentaje de este tipo de moléculas, es bastante bajo (alrededor del 4%).
Y el porcentaje de ARNr en la célula es 80. Son necesarios, ya que son la base de los ribosomas. El ARN ribosomal participa en la síntesis de proteínas y el ensamblaje de la cadena polipeptídica.
Adaptador que construye aminoácidos de la cadena - tRNA que transfiere aminoácidos al área de síntesis de proteínas. El porcentaje en la celda es de alrededor del 15%.
Función biológica
Para resumir: ¿cuál es el papel biológico del ADN? En el momento del descubrimiento de esta molécula, no se podía dar información obvia sobre este asunto, pero incluso ahora no se sabe todo sobre la importancia del ADN y el ARN.
Si hablamos del significado biológico general, entonces su función es transferir información hereditaria de generación en generación, síntesis de proteínas y codificación de estructuras de proteínas.
Muchos expresan la siguiente versión: estas moléculas están conectadas no solo con lo biológico, sino también con la vida espiritual de los seres vivos. Si crees en la opinión de los metafísicos, entonces el ADN contiene la experiencia de vidas pasadas y energía divina.
