Dans cet article, vous apprendrez le rôle biologique de l'ADN. Donc, cette abréviation est familière à tout le monde sur le banc de l'école, mais tout le monde n'a pas une idée de ce que c'est. Après un cours de biologie scolaire, une connaissance minimale de la génétique et de l'hérédité reste en mémoire, car les enfants ne reçoivent ce sujet complexe que superficiellement. Mais cette connaissance (le rôle biologique de l'ADN, l'effet qu'il a sur le corps) peut être incroyablement utile.
Commençons par le fait que les acides nucléiques remplissent une fonction importante, à savoir, ils assurent la continuité de la vie. Ces macromolécules se présentent sous deux formes:
- ADN (ADN);
- ARN (ARN).
Ce sont des transmetteurs du plan génétique pour la structure et le fonctionnement des cellules du corps. Parlons-en plus en détail.
ADN et ARN
Commençons par quelle branche de la science traite d'une telle complexitédes questions comme:
- étudier les principes de stockage des informations héréditaires;
- son implémentation;
- transmission;
- étudier la structure des biopolymères;
- leurs fonctions.
Tout cela est étudié par la biologie moléculaire. C'est dans cette branche des sciences biologiques que l'on peut trouver la réponse à la question de savoir quel est le rôle biologique de l'ADN et de l'ARN.
Ces composés macromoléculaires formés à partir de nucléotides sont appelés "acides nucléiques". C'est ici que sont stockées les informations sur le corps, qui déterminent le développement de l'individu, sa croissance et son hérédité.
La découverte de l'acide désoxyribonucléique et ribonucléique tombe en 1868. Ensuite, les scientifiques ont réussi à les détecter dans les noyaux des leucocytes et des spermatozoïdes des wapitis. Une étude ultérieure a montré que l'ADN peut être trouvé dans toutes les cellules de nature végétale et animale. Le modèle d'ADN a été présenté en 1953 et le prix Nobel de la découverte a été décerné en 1962.
ADN
Commençons cette section avec le fait qu'il existe 3 types de macromolécules au total:
- acide désoxyribonucléique;
- acide ribonucléique;
- protéines.
Maintenant, nous allons examiner de plus près la structure, le rôle biologique de l'ADN. Ainsi, ce biopolymère transmet des données sur l'hérédité, les caractéristiques de développement non seulement du porteur, mais également de toutes les générations précédentes. Le monomère d'ADN est un nucléotide. Ainsi, l'ADN est le composant principal des chromosomes, contenant le code génétique.
Comment se fait la transmission de ceinformation? Tout l'enjeu réside dans la capacité de ces macromolécules à se reproduire. Leur nombre est infini, ce qui s'explique par leur grande taille, et par conséquent, par un grand nombre de séquences nucléotidiques diverses.
Structure de l'ADN
Pour comprendre le rôle biologique de l'ADN dans une cellule, il est nécessaire de se familiariser avec la structure de cette molécule.
Commençons par le plus simple, tous les nucléotides dans leur structure ont trois composants:
- base azotée;
- sucre pentose;
- groupe phosphate.
Chaque nucléotide individuel dans la molécule d'ADN contient une base azotée. Il peut s'agir de l'une des quatre possibilités suivantes:
- A (adénine);
- G (guanine);
- C (cytosine);
- T (thymine).
A et G sont des purines, et C, T et U (uracile) sont des pyramidines.
Il existe plusieurs règles pour le rapport des bases azotées, appelées règles de Chargaff.
- A=T.
- G=C.
- (A + G=T + C) nous pouvons transférer toutes les inconnues sur le côté gauche et obtenir: (A + G) / (T + C)=1 (cette formule est la plus pratique pour résoudre des problèmes dans biologie).
- A + C=G + T.
- La valeur de (A + C)/(G + T) est constante. Chez l'homme, il est de 0,66, mais, par exemple, chez les bactéries, il est de 0,45 à 2,57.
La structure de chaque molécule d'ADN ressemble à une double hélice torsadée. Notez que les chaînes polynucléotidiques sont antiparallèles. Autrement dit, l'emplacement du nucléotideles paires d'un brin sont dans l'ordre inverse de celles de l'autre. Chaque tour de cette hélice contient jusqu'à 10 paires de nucléotides.
Comment ces chaînes sont-elles attachées ? Pourquoi une molécule est-elle forte et ne se décompose-t-elle pas ? Il s'agit de la liaison hydrogène entre les bases azotées (entre A et T - deux, entre G et C - trois) et de l'interaction hydrophobe.
À la fin de la section, je voudrais mentionner que l'ADN est la plus grande molécule organique, dont la longueur varie de 0,25 à 200 nm.
Complémentarité
Regardons de plus près les liens par paires. Nous avons déjà dit que les paires de bases azotées se forment non pas de manière chaotique, mais dans une séquence stricte. Ainsi, l'adénine ne peut se lier qu'à la thymine et la guanine ne peut se lier qu'à la cytosine. Cet arrangement séquentiel de paires dans un brin d'une molécule dicte leur arrangement dans l'autre.
Lors de la réplication ou du dédoublement pour former une nouvelle molécule d'ADN, cette règle, appelée "complémentarité", est nécessairement respectée. Vous pouvez remarquer le modèle suivant, qui a été mentionné dans le résumé des règles de Chargaff - le nombre des nucléotides suivants est le même: A et T, G et C.
Réplication
Parlons maintenant du rôle biologique de la réplication de l'ADN. Commençons par le fait que cette molécule possède cette capacité unique à se reproduire. Ce terme fait référence à la synthèse d'une molécule fille.
En 1957, trois modèles de ce processus ont été proposés:
- conservateur (la molécule d'origine est préservée et une nouvelle est formée);
- semi-conservateur(casser la molécule d'origine en monochaînes et ajouter des bases complémentaires à chacune d'elles);
- dispersé (désintégration moléculaire, réplication de fragments et collecte aléatoire).
Le processus de réplication comporte trois étapes:
- initiation (déroulement de sections d'ADN à l'aide de l'enzyme hélicase);
- allongement (allongement de la chaîne par ajout de nucléotides);
- terminaison (atteinte de la longueur requise).
Ce processus complexe a une fonction particulière, c'est-à-dire un rôle biologique - pour assurer la transmission précise de l'information génétique.
ARN
Dit quel est le rôle biologique de l'ADN, nous suggérons maintenant de passer à l'examen de l'acide ribonucléique (c'est-à-dire l'ARN).
Commençons cette section en disant que cette molécule est tout aussi importante que l'ADN. Nous pouvons le détecter dans absolument n'importe quel organisme, cellules procaryotes et eucaryotes. Cette molécule est même observée dans certains virus (on parle de virus à ARN).
Une caractéristique distinctive de l'ARN est la présence d'une seule chaîne de molécules, mais, comme l'ADN, il se compose de quatre bases azotées. Dans ce cas, c'est:
- adénine (A);
- uracile (U);
- cytosine (C);
- guanine (G).
Tous les ARN sont divisés en trois groupes:
- matrice, communément appelée informationnelle (la réduction est possible sous deux formes: ARNm ou ARNm);
- transport (ARNt);
- ribosomal (ARNr).
Fonctions
Après avoir traité du rôle biologique de l'ADN, de sa structure et des caractéristiques de l'ARN, nous proposons de passer aux missions (fonctions) spéciales des acides ribonucléiques.
Commençons par l'ARNm ou l'ARNm, dont la tâche principale est de transférer les informations de la molécule d'ADN au cytoplasme du noyau. En outre, l'ARNm est une matrice pour la synthèse des protéines. Quant au pourcentage de ce type de molécules, il est assez faible (environ 4%).
Et le pourcentage d'ARNr dans la cellule est de 80. Ils sont nécessaires, car ils sont à la base des ribosomes. L'ARN ribosomal est impliqué dans la synthèse des protéines et l'assemblage de la chaîne polypeptidique.
Adaptateur qui construit les acides aminés de la chaîne - ARNt qui transfère les acides aminés au domaine de la synthèse des protéines. Le pourcentage dans la cellule est d'environ 15 %.
Rôle biologique
Pour résumer: quel est le rôle biologique de l'ADN ? Au moment de la découverte de cette molécule, aucune information évidente ne pouvait être donnée à ce sujet, mais même maintenant, tout n'est pas connu sur la signification de l'ADN et de l'ARN.
Si nous parlons de la signification biologique générale, alors leur rôle est de transférer l'information héréditaire de génération en génération, la synthèse des protéines et le codage des structures protéiques.
Beaucoup expriment la version suivante: ces molécules sont liées non seulement à la vie biologique, mais également à la vie spirituelle des êtres vivants. Si vous croyez l'opinion des métaphysiciens, alors l'ADN contient l'expérience des vies passées et l'énergie divine.
