DNA

Wir erklären, was DNA, ihre Eigenschaften, Funktionen und Struktur ist

Abbildung der DNA -Doppelpropellerstruktur

Was ist DNA?

DNA (Desoxyribonukleinsäure) ist das Biomolekül, das das Genom aller Lebewesen und einige Arten von Viren zusammensetzt. Es enthält die notwendigen Informationen für den Ursprung eines Organismus und so, dass es funktioniert.

Wissenschaftler verwenden den Begriff Genom Um sich auf den vollständigen Satz aller DNA.

DNA wird als der Satz von konzipiert Blaupausen entweder Anweisungen genetisch von jedem lebenden Organismus, da die Informationen in der enthalten sind Gene (Definierte Genomsegmente) liefert molekulare Basen für Herstellung von Proteinen, die die Hauptstrukturblöcke von Zellen sind.

Proteine ​​bilden nicht nur Enzyme, die in der Lage sind, zelluläre chemische Reaktionen zu katalysieren, sondern sind auch die Haupteinheiten, mit.

Jede Art hat ein einzigartiges Genom, das es definiert, das treu von einer Generation zur nächsten übertragen wird, und dies gilt für die einzelligen Organismen und für mehrzellige Organismen.

Ab vor seiner formalen Entdeckung im Jahr 1869 durch den Schweizer Friedrich Miescher wurde die DNA ausführlich untersucht und ist die Grundlage für einen Großteil der Forschung vieler der wissenschaftlichen Disziplinen, die mit Lebewesen zu tun haben.

DNA -Eigenschaften

- DNA tritt in Zellen vor, hauptsächlich im Kern (nuklearer DNA) und in der Mitochondrien (mitochondriale DNA) geringere Menge.

- Es ist ein Makromolekül, das im Wesentlichen durch Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Phosphor und Stickstoff gebildet wird.

- Es besteht aus einer doppelten Kette chemischer Einheiten, die genannt werden Stickstoffbasen die miteinander verbunden sind (Adenin, Timin, Guanin und Cytosin) und die in einem Gerüst oder Skelett „bewaffnet“ werden, das durch Zucker (Desoxyribose) und Phosphatgruppen gebildet wird.

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- Bildet das Genom aller Lebewesen auf der Erde (und einige Viren).

- In eukaryotischen Zellen besteht DNA aus linearen Molekülen, die mit Proteinen (Histonen) assoziiert sind, die zu ihrer Verdichtung beitragen, um die zu bilden Chromatin, Die 'Substanz', die die im Kern enthaltenen Chromosomen bildet.

- In prokaryotischen Zellen besteht es aus (1) einem kreisförmigen Molekül, das sich in der Nukleoidregion des Cytosols befindet, auch in Wechselwirkung mit einigen Proteinen, und (2) einige 'extrakromosomale' Moleküle, die als Plasmide bekannt sind.

- Die Reihenfolge der Stickstoffbasen, aus denen die DNA besteht, die jedes Gen bildet, bestimmt die Peptidsequenz des Proteins, für das es codiert.

- Es ist das wichtigste zelluläre zelluläre Molekül, da die Informationen, die wir tragen, treu von einer Generation zur nächsten weitergegeben werden können, was in jeder Spezies in der Biosphäre passiert und das für die Aufrechterhaltung seiner Identität essentiell ist.

DNA -Funktionen

Desoxyribonukleinsäure übt entscheidende Funktionen für alle Organismen aus, die wir kennen, und einige dieser Funktionen wurden vor seiner Struktur abgeleitet und ihre physikalisch -chemischen Eigenschaften wurden vollständig verstanden.

Dieses Makromolekül funktioniert hauptsächlich als:

• Erbmaterial: Alle Zellen in einem Organismus (einzellig oder mehrzellig) haben im Wesentlichen die gleichen Gene (das gleiche Genom), was nur dank der treuen Übertragung der DNA einer Generation bis zum nächsten möglich ist Reproduzieren.
• Codiert und speichert Informationen: DNA enthält alle notwendigen Informationen, damit Zellen und Organismen das sind, was sie sind, und ihre besonderen Funktionen ausüben. Solche Informationen enthält den Code, der zur lesen, Es wird in den Proteinen, aus denen sich die Zellen zusammensetzen, "entschlüsselt", ohne dass das Leben nicht möglich wäre.
• Zu Änderungen: Obwohl konstant, können sich die in der DNA enthaltenen erblichen Informationen in bestimmten Gelegenheiten das Produkt von Mutationen ändern, was Lebewesen nicht nur Plastizität verleiht, sondern die Entwicklung neuer Arten ermöglicht (es ist das Material, auf dem natürliche Selektion „natürliche Selektion“ ist Apostelgeschichte).

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DNA -Struktur

DNA in einer eukaryotischen Zelle

DNA (2'-Dexxi-5'-Lribonukleinsäure) ist eine Makromolekül Nukleotide.

Doppelpropeller

Seine Hauptstruktur besteht aus einer Doppelhelix, die durch zwei komplementäre Nukleotidstränge gebildet wird, die miteinander verbunden sind und durch verschiedene Arten von chemischen Bindungen quer miteinander verbunden sind.

Komplementäre Stickstoffbasen werden so bestellt, dass der Doppelpropeller einer Schneckenleiter ähnelt.

Die Struktur der DNA wurde in den 1950er Jahren dank der Werke großartiger Forscher, einschließlich J, erläutert. Watson, f. Crick und R. Franklin.

Monomere

Die Nukleotide - die die Monomere des DNA -Polymers sind - bestehen aus drei chemischen Molekülen:

• Ein Zucker.
• Eine Phosphatgruppe.
• Eine Stickstoffbasis.

Zucker ist für alle Monomere gleich: Desoxyribose. Desoxyribose ist ein Fünf-Kohlenstoff.

Die Phosphatgruppe ist auch für alle Nukleotide häufig und besteht aus vier Sauerstoffatomen, die mit einem Phosphoratom vereint sind.

Die Stickstoffbasen sind 4: Adenin (A), Timina (T), Guanin (G) und Cytosin (C). Diese Moleküle binden an Desoxyribie -Zuckerphosphat, um ein Nukleotid zu bilden.

Sie sind als "stickstoffhaltige Basen" bekannt, weil sie mehr als ein Stickstoffatom in ihrer Struktur haben und relativ komplexe Moleküle sind.

5'-3 'Verbindung

Ein Nukleotid verbindet dank eines kovalenten Bindungsarts, der als bekannt ist, einen weiteren linear Phosphodiéster Link, Das verbindet das 5' -Kohlenstoffatom eines Nukleotids mit dem 3' -Kohlenstoffatom des nächsten.

Die Nummerierung von 5 'und 3' bezieht sich auf die Kohlenstoffatome, die zum Zucker jedes Nukleotids gehören das Recht des Sauerstoffatoms im Ring und dem 5 'derjenige, der sich von der Struktur abhebt.

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Basis -Komplementarität

Wie wir bereits sagten, hat die DNA eine doppelte Propellerstruktur, die durch zwei komplementäre Nukleotidketten miteinander gebildet wird.

Während die lineare Nucleotidsequenz durch kovalente Bindungen vom Typ vermittelt wird Phosphodiéster -Verbindungen, Die ergänzenden Grundlagen, die sich den Ketten verbinden, denen sie gegenüberstehen Wasserstoffbrücken.

Die Komplementarität von DNA -Basen ist so, dass a Adenin Immer 'stuten' mit einem Timina und ein Guanina Er macht es immer mit einem Zytosin. Adenin- und Guanina -Basen gehören zur Purin -Gruppe, während Timin und Cytosin zur Pyrimidingruppe gehören.

Bedeutung der DNA

Da die DNA die erforderlichen Informationen zur Herstellung der Proteine ​​enthält, aus denen die Zellen besteht.

Die DNA hängt vom Wachstum, dem Stoffwechsel, der Fortpflanzung und der Gesundheit aller Lebewesen ab. Diese Bedeutung wird beispielsweise noch deutlicher, wenn DNA Schäden oder Mutationen erleidet, was im Allgemeinen schwerwiegende Konsequenzen für unsere Gesundheit hat (im menschlichen Kontext spricht).

Obwohl nicht alle in der DNA enthaltenen Informationen in der Proteinproduktion arbeiten, sind die Sequenzen so wichtig Encoder Wie diejenigen, die nicht sind. Einige Autoren machen eine interessante Analogie zum geschriebenen Text:

Die Gene, die Proteine ​​codieren, sind die Wörter eines Textes und die Gene oder Segmente von DNA, die nicht „gelesen“ werden, da Proteine ​​die Räume und Interpunktionsmarken liefern, die es ermöglichen, dass die Informationen des Textes „lesbar“ werden.

Andererseits ist DNA für die Erhaltung der Arten von wesentlicher Bedeutung, da ihre Dauer von der Tatsache abhängt, dass die in diesem Makromolekül enthaltenen Informationen treu in die folgenden Generationen übergeben werden, die die geringste Anzahl von Änderungen enthalten.