Budowa DNA i RNA

Informacje o budowanie i funkcjonowaniu każdego organizmu są zawarte w jego materiale genetycznym. Jest on powiększony i przekazywany z pokolenia, na pokolenie. Dna – nośnik informacji genetycznej. Materiał genetyczny wszystkich organizmów jest kwas deoksyrybonukleinowy w skrócie DNA. To nośnik informacji genetycznej, czyli zapisu wszystkich cech dziedzicznych poszczególnych komórek i całego organizmu. Dzięki poznaniu budowy DNA naukowcy mogli wyjaśnić mechanizm dziedziczenia cech oraz określić, co sprawia, ze uwidaczniają się one w budowie i funkcjonowaniu poszczególnych komórek.

Budowa DNA – kwas deoksyrybonukleinowy jest zbudowany z wielu mniejszych jednostek nazywanych nukleotydami.

Każdy nukleotyd składa się z:
- cukru – deoksyrybozy,
- reszty kwasy fosforowego (V),
- jednej z czterech zasad azotowych : adeniny (A), tyminy (T), cytozyny (C) lub guaniny (G).

Nukleotydy łącza się ze sobą za pomocą wiązania, które powstaje między reszta kwasu fosforowego (V) jednego nukleotydu, a cząsteczka cukru jednego nukleotydu. Połączone nukleotydy tworzą nić DNA. Informacja genetyczna każdego organizmu jest zapisana w sekwencji , czyli kolejności występowania poszczególnych nukleotydów w nici DNA. Cząsteczka DNA składa się z dwóch nici skręconych wokół wspólnej osi. NA zewnątrz znajdują się naprzemiennie ułożone cząsteczki deoksyrybozy i reszty kwasy fosforowego (V), a wewnątrz – zasady azotowe obu nici połączone ze sobą wiązaniami wodorowymi. DNA przypomina wiec skręconą drabinę. Poręczne stanowią w niej połączone ze sobą cząsteczki cukru i reszty kwasu fosforowego (V), a szczeblami są zasady azotowe obu nici. Ten model budowy nazywamy podwójna helisa. W cząsteczce DNA zasady azotowe są do siebie dopasowane jak trójwymiarowe puzzle. Naprzeciwko adeniny jednej nici zawsze znajduje się tymina dryga nić, a naprzeciwko cytozyny – guanina. Takie dopasowanie nazywamy zasada komplementarności. Wynika, z niej, że sekwencje nukleotydów jednej nici DNA wyznacza sekwencje nukleotydów drugiej nici.

Replikacja DNA – Każda komórka potomna ma te sama ilość materiału genetycznego co komórka macierzysta. Dziej się tak, gdyż przed każdym podziałem komórki jej DNA ulega podwojeniu. Proces ten, nazywamy replikacją DNA, polega na bardzo dokładnym kopiowaniu cząsteczek DNA w stosunkowo krótkim czasie. Replikacja DNA rozpoczyna się od rozplecenia fragmentu podwójnej helisy, dzięki czemu każda z jej nici może stanowić matrycę do budowy nowej nici DNA. Następnie enzym – polimeraza DNA- dobudowuje do matryc komplementarne nukleotydy i łączy je w nową nić. W ten sposób powstają dwie cząsteczki DNA identyczne z cząsteczki wyjściowej Każda z nich zawiera jedna nić stara oraz jedną nić nową, dlatego mówimy, ze replikacja DNA jest semikonserwatywna. Nowo powstałe cząsteczki zostają rozdzielone do dwóch komórek potomnych w czasie podziału komórki macierzystej. Umożliwi to precyzyjne przekazanie informacji genetycznej. RNA – pomoc w syntezie białek.

Budowa RNA
Oprócz DNA w komórce występuje również kwa rybonukleinowy – RNA. Podobnie jak DNA jest on zbudowany z nukleotydów łączących się ze sobą w nić, w której występują naprzemiennie cząsteczki reszty kwasu fosforowego (V) oraz cukru. Cukry wchodzące w skład nukleotydów RNA jest jednak ryboza, A obok adeniny, guaniny i cytozyny występuje uracyl (U). Ponadto RNA jest zbudowany z pojedynczej nici, która zawiera od kilku do kilkudziesięciu tysięcy nukleotydów. Cząsteczka RNA nie może tworzyć fragmentów dwuniciowe poprzez łączenie się komplementarnych zasad azotowych (adenina z uracylem, guanina z cytozynom). Cząsteczki kwasu rybonukleinowego biorą udział w syntezie białek.

Ze względu na pełnienie w tym procesie funkcje wyróżniamy trzy podstawowe rodzaje RNA:
- mRNA- matrycowy RNA, przenosi informację o sekwencji aminokwasów w białku z cząsteczki DNA na rybosomy
- rRNA-rybosomy RNA, wchodzi w skład rybosomów,
- tRNA- transportujący RNA, dostarcza aminokwasy na rybosomy.

Cechy wszystkich organizmów, czyli, to jak są zbudowane, jak wyglądają i jak funkcjonują, zależy głównie od białek. Te występujące w każdej komórce związki nie tylko budują różne struktury, ale również regulują przebieg niemal wszystkich zachodzących w niej procesów.