نفسر ما هو الحمض النووي ولماذا هو ضروري للحياة. التركيب وتكرار الحمض النووي والاختلافات بين الحمض النووي والحمض النووي الريبي.
يحتوي الحمض النووي أيضًا على شكل حلزون مزدوج ، ملفوف على نفسه.ما هو الحمض النووي؟
الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي هو أ بوليمر ضروري ل الحياة، وجدت داخل كل شيء الخلايا التابع كائنات حية وداخل معظم فايروس. إنه بروتين معقد طويل ، يتم بداخله تخزين جميع المعلومات الجينية للفرد ، أي التعليمات لتخليق جميع البروتينات التي تشكل كائنها: يمكن القول أنها تحتوي على التعليمات الجزيئية لتجمع كائن حي.
أصغر وحدات من هذه المعلومات الجينية تسمى الجينات وهي تتكون من سلسلة محددة من النيوكليوتيدات التي تشكل الحمض النووي ، وتسمح أيضًا بنقلها الوراثي ، وهو أمر حيوي لتطور الحياة. أيضا ، في هذه الهياكل يتم أيضًا احتواء المعلومات المتعلقة بكيفية ووقت توليف المكونات الأساسية للخلايا.
الحمض النووي موجود في الخلايا ، إما منتشر في جميع أنحاء الخلايا السيتوبلازم (في حالة الكائنات الحية بدائيات النوى: بكتيريا و archaea) و أو داخل نواة الخلية (في حالة ما اذا حقيقيات النواة: طوابق, الحيوانات, الفطر). لفك تشفيره واستخدامه كقالب ، يلزم تدخل الحمض النووي الريبي أو الحمض النووي الريبي ، الذي يقرأ الهيكل ويستخدمه كقالب ، في عملية تسمى النسخ / الترجمة.
يجب أن يقال إن الحمض النووي لكل فرد فريد ومختلف ، نتاج مزيج من الرموز الجينية لوالديهم في عملية تحدث بشكل عشوائي. هذا ، بالطبع ، في الكائنات الحية التكاثر الجنسي، في كل منها سلف يساهم بنصف جينومها في تكوين فرد جديد. في حالة ما اذا الكائنات الحية وحيدة الخلية من التكاثر اللاجنسي، ال مركب من الحمض النووي يستنسخ نفسه في عملية تسمى تكرار.
المحتوى الجيني للحمض النووي ذو قيمة كبيرة للحياة ، وعلى الرغم من ذلك فمن الممكن أن يعاني من ضرر بسبب ملامسته للمطفرات: الإشعاع المؤين ، بعض العناصر الكيميائية أو حتى بعض الأدوية (كما في حالة العلاج الكيميائي) ، مما قد يؤدي إلى أخطاء النسخ أثناء تخليق الخلية. هذا يمكن أن يؤدي إلى المرض و الموت للفرد ، أو أيضًا للانتقال الوراثي للبنى المعيبة ، مما يؤدي إلى ظهور أحفاد يعانون من عيوب خلقية.
هيكل الحمض النووي
جزيء الحمض النووي عبارة عن سلسلة طويلة من الوحدات تسمى النيوكليوتيدات ، والتي تتكون بدورها من جزيء السكر (في هذه الحالة deoxyribose: C5H10O4) ، وقاعدة نيتروجينية (يمكن أن تكون أدينين ، غوانين ، سيتوزين أو ثايمين) ، ومجموعة فوسفات بمثابة رابطة بين النيوكليوتيدات. ومن ثم ، فإن كل نوكليوتيد يتميز عن الآخرين في القاعدة النيتروجينية التي يمتلكها ، وأنهم جميعًا يصنعون سلسلة تسمى تسلسل الحمض النووي ويمكن نسخ ذلك باستخدام الحرف الأول لكل قاعدة ، على سبيل المثال: ACTAGTCAGT ...
يحتوي الحمض النووي أيضًا على شكل حلزون مزدوج ، ملفوفًا على نفسه بثلاثة أنماط مختلفة (تسمى A و B و Z) ، وفقًا لتسلسلها وعدد القواعد والوظيفة المحددة. يتم إنتاج هذا الهيكل بسبب اتحاد خيطين من النيوكليوتيدات عن طريق روابط هيدروجينية.
تكرار الحمض النووي
النسخ المتماثل هو العملية التي يولد من خلالها جزيء DNA اثنين متطابقين مع نفسه ، وهو مفتاح في تكاثر الخلايا، نظرًا لأن جميع خلايا الجسم يجب أن يكون لها نفس الجينوم الدقيق (كما هو الحال في الكائنات الحية التكاثر اللاجنسي ، والتي هي عمليًا استنساخ لبعضها البعض).
تتكون العملية من فصل خيطي DNA ، يعمل كل منهما كقالب لتكوين شريك جديد. إذا سارت الأمور على ما يرام ، فسيكون هناك في النهاية جزيئين متطابقين من الحمض النووي الأصلي ، وكلاهما في حلزون مزدوج. ومن ثم ، فإن التكرار هو مفتاح ميراث.
يُفترض وجود ثلاثة أنواع من تكرار الحمض النووي:
- شبه محافظ. كما هو موضح أعلاه ، يتم فصل الخيوط ومن كل من الخيوط القديمة يتم تصنيع خيوط جديدة.
- محافظ. سيحدث ذلك إذا عاد الخيطان القديمان ، بعد أن عملوا كقالب ، مع شريكهم القديم وفي النهاية كان هناك جزيء DNA جديد تمامًا ، بجانب الجزيء القديم الذي سيتم إعادة تكوينه.
- مشتت. سيحدث إذا كانت الحلزونات الناتجة مكونة من أجزاء من الحمض النووي القديم والجديد.
الاختلافات بين DNA و RNA
الحمض النووي و RNA إنها سلاسل من نيوكليوتيدات متشابهة ، لكنها تختلف ، كما يشير اسمها ، في نوع السكر الموجود في بنيتها: الديوكسيريبوز والريبوز ، على التوالي.
علاوة على ذلك ، فإن الحمض النووي الريبي أكبر بأربعة أضعاف من الحمض النووي ، ويتكون من حلزون واحد بدلاً من اثنين. هذا التمييز وظيفي أيضًا ، من الواضح ، لأن الحمض النووي يحتوي على القالب الجيني والحمض النووي الريبي مسؤول عن تنفيذه أو نقله.