Подобно на ДНК и РНК са изградени  от нуклеотиди, които съдържат монозахарида рибоза вместо дезоксирибоза и азотна база урацил /У/ вместо азотна база тимин /Т/. РНК също притежават способността да се свързват с различни белтъци и да образуват комплекси с различно функционално значение.

Таблица

            Пространствената структура на РНК значително се различава от тази на ДНК. Молекулите на РНК са едноверижни. Отделни участъци от полинуклеотидната верига могат, огъвайки се да образуват двойноспирални участъци.Както при ДНК, образуването им се осъществява между съответни /комплементарни/ бази, само че не от различни полинуклеотидни вериги, а от различни части на една верига. В РНК такива комплементарни бази са А с У и Г с Ц. Съществуването на двойноверижни участъци позволява на отдалечени в линейната структура нуклеотиди да се сближават в пространството, така както се сближават аминокиселинни остатъци от полипептидната верига при нагъването и. Получените участъци могат допълнително да се нагъват, при което се образува още по-сложна структура. Сложната пространствена организация на части от молекулите на някои РНК-и формира структура, която прилича на активен център на ензим. По тази причина някои РНК-и /рибозими/  могат да проявяват каталитична активност. Това е важно свойство, по което РНК приличат повече на белтъците, отколкото на ДНК. Ако сравним трите биополимера – ДНК, РНК и белтъците, ще установим, че РНК е по-стабилна от белтъците, но по-нестабилна от ДНК. Тя е по-реактивоспособна от ДНК, но белтъците са по-реактивоспособни от нея.

            По пространствена организация  по функционална активност РНК заема междинно положение между ДНК и белтъците.

            Основна роля в презаписването и превеждането на генетичната информация от езика на нуклеотидите в езика на аминокиселините имат РНК-ите. Те се синтезират по начин, който много прилича на синтезата на ДНК.При тази синтеза се презаписва генетичната информация , като се спазва матричния принцип. Едната от двете полинуклеотидни вериги на ДНК служи за матрица, по която се откопирва последователността на базите и, като срещу голяма азотна база от ДНК застава малка азотна база но РНК и обратно, само че вместо тимин /Т/  срещу аденина  /А/ на ДНК застава урацил /У/. След това нуклеотидите се свързват помежду си.

            Така информацията, записана в ДНК се превръща в нуклеотидна последователност на РНК при нейната синтеза. Този процес на презаписване на информация от ДНК в РНК се нарича транскрипция  /от англ. transcription -  презаписване/ .

            Известни са три основни вида РНК: информационни, транспортни и рибозомни, които присъстват във всички клетки. Информационните РНК /иРНК/ са 2% от клетъчната РНК. Те носят информация за синтезата на белтъци,откъдето идва названието им. В тях, като на магнитна лента, информацията за синтеза на клетъчните белтъци е превърната от нуклеотидна последователност на ДНК в нуклеотидна последователност на РНК. Всяка иРНК може да носи информация за синтезата на една, а понякога и на няколко полипептидни вериги.

            Всяка тройка нуклеотиди от молекулата на РНК, която съответства на дадено аминокиселина в полипептидната верига, се нарича кодон. Кодът е тризначен, т.е. комбинация от 3 нуклеотида кодира една аминокиселина, следователно възможните комбинации  за четири бази са 64. Ясно  е, че броят на нуклеотидите е по-голям от този на аминокиселините, т.е. за една аминокиселина има повече от един нуклеотид, а 3 от тях са безсмислени – те не определят мястото на никоя аминокиселина.

            Транспортните РНК  /тРНК/ съставляват 15 % от РНК на клетката. Те са малки молекули /най-малките по размери от трите вида РНК/ с много специфична структура – приличат на лист от трилистна детелина /фиг.1/.

РНК

            Участъкът в тРНК, който разпознава кодона от иРНК, се нарича антикодон. Антикодонът се състои от три нуклеотида , които са комплементарни на нуклеотидите от кодона. Така, по правилото за съответствие, антикодонът от тРНК открива кодона от молекулата на иРНК.

            За всяка аминокиселина от белтъците съществуват един или повече кодони от иРНК.С помощта на тРНК се осъществява превеждането на генетичния запис от езика на нуклеотидите на езика на аминокиселините.

            Интерес представлява въпросът еднакви ли са кодоните за аминокиселините в различните организми – растения, животни, бактерии. Оказва се, че генетичният код е универсален /с малки изключения/, което е едно от доказателствата за единството на нашия многообразен свят.

            Третият вид РНК – рибозомните /рРНК/, са около 80% от клетъчната РНК.  рРНК образува комплекси с белтъци и изгражда клетъчните органели – рибозоми. тРНК пренася аминокиселините от цитоплазмата до рибозомите и там ги нарежда в определената от иРНК последователност. Рибозомите свързват подредените аминокиселини чрез пептидни връзки. Така се стига до синтезата на нова полипептидна верига /белтъчна молекула/.

            Процесът, при който нуклеотидната последователност от иРНК се използва като указание за подреждането и свързването на аминокиселините, при което се образува полипептидната верига на даден белтък, се нарича транслация /от англ. translation – превеждане/.

            Рибозомните и транспортните РНК се синтезират първоначално като по-голяма РНК молекула-предшественик. По-късно от нея се „отрязват” отделни части и се получават тРНК и рРНК. Следователно в ДНК има гени не само за белтъците на клетката, но и за тРНК и рРНК. Затова и понятието ген следва да се уточни – последователност  от ДНК, която кодира една полипептидна верига или една РНК.

            Фактът, че освен гени за белтъци има и гени за РНК –и,  изисква да се допълни и уточни представата ни за ген. Още повече, че за много белтъци бе установено, че се състоят от повече от една полипептидна верига, следователно определението „един ген – един белтък” не е винаги точно. Очевидно е, че сложните белтъци, чиято молекула е съставена от няколко полипептидни вериги, се кодират от няколко гена. Въпросът какво точно е ген се усложни още повече, когато стана ясно, че в ДНК има участъци, които носят информация само за част от полипептидната верига. Тези участъци се редуват с други участъци, които имат други функции. Затова по-правилно е да означаваме като ген онази последователност от ДНК, която се презаписва.

            В ядрените клетки при синтезата на иРНК се презаписва информацията от ДНК, съхранявана под формата на тройки нуклеотиди. Тази информация се пренася от ядрото в цитоплазмата, където се намират рибозомите. Там тя се разчита и по нея се синтезират клетъчните белтъци.

            Потокът на информация в клетката тече от нуклеиновите киселини към белтъците: ДНК – РНК – белтък. Това твърдение се означава като централна догма на съвременната биология.   

            Известно е, че съществуват неклетъчни форми на живот, които нямат ДНК /напр. някои вируси/.При тях функцията на ДНК се изпълнява от РНК. Много интересен е фактът, че в лабораторни условия, подобни на тези, съществували преди милиарди години, могат да се синтезират къси РНК – молекули, но не ДНК или белтъци. Това, заедно с възможността РНК да проявява каталитична активност, позволява да се допусне, че най-старите биополимери, появили се най-рано в еволюцията, са именно РНК-и. Едва след тях вероятно се е появила ДНК и като молекула с по-голяма стабилност се е превърнала в хранилище на наследствената информация. Може би първите къси РНК-и са могли по някакъв начин да кодират малки пептиди. По-късно са се появили белтъците. Със своето огромно структурно многообразие те вероятно са „спечелили състезанието” с РНК и са се утвърдили като най-многофункционални биополимери. Затова би могло да се допусне, че РНК са най-старите живи биополимери.

            Синтезата на нуклеиновите киселини и белтъците са сложни и многоетапни процеси. Те изискват изключителна точност, за да може клетката да функционира нормално. Освен това те предоставят възможност за поправка на грешки, които биха възникнали при синтезата.РНК – план
   1. Увод
   2. Откриване на НК
   3. Структура на НК /1.,2. и 3. – от тема ДНК/
   4. Структура на РНК
-         дълги, неразклонени;
-         монозахарид – рибоза;
-         азотни бази – У вм. Т;
-         таблица – ДНК – РНК – сравнение;
-         едноверижни, с двойноспирални участъци, комплементарност;
-         сложна пространствена организация – рибозими;
-         стабилност и реактивоспособност – ДНК, РНК, белтъци – сравнение, изводи;
   1. Видове РНК и функцията им:
-         синтез на РНК – обяснение /матричен принцип, бази, комплементарност/;
-         транскрипция – определение;
-         видове РНК
   1. иРНК
-         2 % от клетъчната РНК;
-         носят информация за белтъчната синтеза;
-         кодон, брой кодони;
   1. тРНК
-         15 % от клетъчната РНК;
-         детелинов лист, схема;
-         линейни и двойноспирални участъци;
-         защо транспортни? /връзка между тРНК и белтъци/;
-         участъци в тРНК /І – разпознава кодона на иРНК; ІІ – свързва се с АК/;
-         антикодон – определение;
-         връзка кодон – антикодон – комплементарност;
-         участие на тРНК в превеждане на генетичния запис;
-         универсалност на генетичния код.
   1. рРНК
-         80 % от клетъчната РНК;
-         в комплекс с белтъци – рибозоми;
-         транслация – определение;
-         рРНК и тРНК – „предшественици”, „отрязване”;
-         уточняване на понятието ген.
   1. Централно догма в биологията:
-         изясняване на централната догма /ДНК – РНК – белтък/;
-         РНК – вероятно най-старите биополимери.
   1. Заключение – сложни, многоетапни процеси, точност, възможност за поправка.
Основна литература:
Биология и здравно образование – ЗП, учебник за 9 клас, Огнян Димитров и съавтори, 2001 – 2003 г., изд. „Булвест 2000”, София
Автор: Гълъбина Борисова
Послепис:Това е тема от Програмата по Биология за 9 клас, за МУ - София. Но същата тема я има и в програмите за другите вузове. Освен от 9 клас там са включени и теми от 8 и 10 клас.
Към темата сме приложили и разширен план на самата тема.
Можете и да ползвате само плана, за да си оформите сами темата.
Зоомания се интересува кои теми представляват интерес за вас – моля пишете ни на: Този е-мейл адрес е защитен от спам ботове, трябва ДжаваСкрипт поддръжка за да го видите

Коментари (1)

;) : гост mn mi pomogna tva doklad4e :) март 18, 2008

Напишете коментари

Заглавие

Коментар

Добавяне на коментари