ДНК против РНК: в чем сходства и различия? (с диаграммой)

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) а также рибонуклеиновая кислота (РНК) две нуклеиновые кислоты, встречающиеся в природе. Нуклеиновые кислоты, в свою очередь, представляют собой одну из четырех «молекул жизни» или биомолекул. Остальные белки, углеводы а также липиды. Нуклеиновые кислоты - единственные биомолекулы, которые не могут метаболизироваться с образованием аденозинтрифосфат (АТФ, «энергетическая валюта» клеток).

И ДНК, и РНК несут химическую информацию в форме почти идентичного и логически простого генетического кода. ДНК - это создатель сообщения и средств, с помощью которых оно передается последующим поколениям клеток и целых организмов. РНК - это конвейер сообщения инструктора рабочим конвейера.

Хотя ДНК несет прямую ответственность за информационная РНК (мРНК) синтез в процессе, называемом транскрипцией, ДНК также полагается на РНК для правильного функционирования, чтобы передавать свои инструкции рибосомам внутри клеток. Таким образом, можно сказать, что нуклеиновые кислоты ДНК и РНК эволюционировали во взаимозависимости, каждая из которых в равной степени важна для жизненной миссии.

instagram story viewer

Нуклеиновые кислоты: обзор

Нуклеиновые кислоты длинные полимеры, состоящие из отдельных элементов, называемых нуклеотиды. Каждый нуклеотид состоит из трех отдельных элементов: от одного до трех. фосфатные группы, а рибоза сахар и один из четырех возможных азотистые основания.

У прокариот, у которых отсутствует клеточное ядро, ДНК и РНК находятся в цитоплазме в свободном состоянии. У эукариот, которые имеют клеточное ядро, а также обладают рядом специализированных органеллы, ДНК находится в основном в ядре. Но его также можно найти в митохондриях, а у растений - внутри хлоропластов.

Между тем эукариотическая РНК находится в ядре. а также в цитоплазме.

Что такое нуклеотиды?

А нуклеотид является мономерной единицей нуклеиновой кислоты в дополнение к другим клеточным функциям. Нуклеотид состоит из пятиуглеродный (пентозный) сахар в формате внутреннего кольца из пяти атомов, от одного до трех фосфатные группы и азотистая основа.

В ДНК есть четыре возможных основания: аденин (A) и гуанин (G), которые являются пуринами, и цитозин (C) и тимин (T), которые представляют собой пиримидины. РНК также содержит A, G и C, но заменяет урацил (U) для тимина.

В нуклеиновых кислотах все нуклеотиды имеют одну присоединенную фосфатную группу, которая является общей со следующим нуклеотидом в цепи нуклеиновой кислоты. Однако свободных нуклеотидов может быть больше.

Известно, что аденозиндифосфат (АДФ) и аденозинтрифосфат (АТФ) каждую секунду участвуют в бесчисленных метаболических реакциях в вашем собственном организме.

Структура ДНК vs. РНК

Как уже отмечалось, хотя ДНК и РНК содержат по два пуриновых азотистых основания и два пиримидиновых азотистых основания и содержат одни и те же пуриновые основания (A и G) и одно из тех же пиримидиновых оснований (C), они отличаются тем, что ДНК имеет Т в качестве второго пиримидинового основания, в то время как РНК имеет U в каждом месте, где Т может появиться в ДНК.

Пурины крупнее пиримидинов, поскольку содержат два присоединил азотсодержащие кольца к один в пиримидинах. Это имеет значение для физической формы, в которой ДНК существует в природе: это двухцепочечный, и, в частности, является двойная спираль. Нити соединены пиримидиновым и пуриновым основаниями на соседних нуклеотидах; если бы два пурина или два пиримидина были соединены, промежуток был бы слишком большим или двумя маленькими соответственно.

РНК, с другой стороны, одноцепочечная.

Сахар рибозы в ДНК дезоксирибоза тогда как в РНК рибоза. Дезоксирибоза идентична рибозе, за исключением того, что гидроксильная (-ОН) группа в положении 2 углерода заменена атомом водорода.

Связывание пар оснований в нуклеиновых кислотах

Как уже отмечалось, в нуклеиновых кислотах пуриновые основания должны связываться с пиримидиновыми основаниями с образованием стабильной двухцепочечной (и, в конечном итоге, двухспиральной) молекулы. Но на самом деле это более конкретно. Пурин A связывается только с пиримидином T (или U), а пурин G связывается только с пиримидином C.

Это означает, что, зная последовательность оснований цепи ДНК, вы можете определить точную последовательность оснований ее комплементарная (партнерская) нить. Думайте о дополнительных прядях как о перевернутых или фотографических негативах друг друга.

Например, если у вас есть цепь ДНК с последовательностью оснований ATTGCCATATG, вы можете сделать вывод, что соответствующая комплементарная цепь ДНК должна иметь последовательность оснований TAACGGTATAC.

Нити РНК представляют собой одну нить, но они бывают разных форм, в отличие от ДНК. В дополнение к мРНК, два других основных типа РНК - это рибосомные РНК (рРНК) и переносить РНК (тРНК).

Роль ДНК vs. РНК в синтезе белков

И ДНК, и РНК содержат генетическая информация. Фактически, мРНК содержит ту же информацию, что и ДНК, из которой она была сделана во время транскрипции, но в другой химической форме.

Когда ДНК используется в качестве матрицы для создания мРНК во время транскрипции в ядре эукариотическая клетка, он синтезирует цепь, которая является аналогом РНК комплементарной цепи ДНК. Другими словами, он содержит скорее рибозу, чем дезоксирибозу, и там, где T будет присутствовать в ДНК, вместо этого присутствует U.

В течение транскрипциясоздается изделие относительно ограниченной длины. Эта цепь мРНК обычно содержит генетическую информацию для одного уникального белкового продукта.

Каждая полоска из трех последовательных оснований в мРНК может варьироваться 64 различными способами, результат четырех разных оснований в каждом пятне возведен в третью степень для учета всех трех пятен. Как это бывает, каждая из 20 аминокислот, из которых клетки строят белки, кодируется именно такой триадой оснований мРНК, которая называется триплетный кодон.

Перевод на рибосоме

После того, как мРНК синтезируется ДНК во время транскрипции, новая молекула перемещается из ядра в цитоплазму, проходя через ядерную мембрану через ядерную пору. Затем он объединяет силы с рибосомой, которая как раз собирается вместе из двух своих субъединиц, одной большой и одной маленькой.

Рибосомы являются участками переводили использование информации в мРНК для производства соответствующего белка.

Во время трансляции, когда цепь мРНК «стыкуется» с рибосомой, аминокислота, соответствующая трем незащищенным нуклеотидным основаниям, то есть триплетному кодону, перемещается в область с помощью тРНК. Подтип тРНК существует для каждой из 20 аминокислот, что делает этот процесс перемещения более упорядоченным.

После того, как нужная аминокислота присоединяется к рибосоме, она быстро перемещается в ближайший участок рибосомы, где полипептид, или растущая цепь аминокислот, предшествующая появлению каждого нового добавления, находится в процессе завершения.

Сами рибосомы состоят из примерно равной смеси белков и рРНК. Две субъединицы существуют как отдельные объекты, за исключением случаев, когда они активно синтезируют белки.

Другие различия между ДНК и РНК

Молекулы ДНК значительно длиннее, чем молекулы РНК; по факту, одна молекула ДНК составляет генетический материал всей хромосомы, что составляет тысячи генов. Кроме того, тот факт, что они вообще разделены на хромосомы, свидетельствует об их сравнительной массе.

Хотя РНК имеет более скромный профиль, на самом деле с функциональной точки зрения она более разнообразна из двух молекул. Помимо присутствия в формах тРНК, мРНК и рРНК, РНК также может действовать как катализатор (усилитель реакций) в некоторых ситуациях, например, во время трансляции белка.

Teachs.ru
  • Доля
instagram viewer