التركيب الكيميائي للكروموسوم: DNA ، RNA (مع رسم بياني)

ويطلق على نوعين من الأحماض النووية كحمض ديوكسيريبونوكلييك (DNA) وحمض ريبونوكلييك (RNA). من الصعب جدا الاستنتاج ، ما إذا كان أحد هذه المواد (البروتينات أو الأحماض النووية) يحتوي على المادة الوراثية أو المادة الوراثية الموجودة في بعض التركيبات.

عادة ما يتكون من لونين من الحمض النووي والبروتين والحمض النووي الريبي. لكن نسبتهم تختلف من مرحلة إلى أخرى. على سبيل المثال ، يختلف التركيب الكيميائي للكروموسومات الطورية اختلافًا ملحوظًا عن التركيب الكيميائي للكروماتين في الطور البيني ، والذي يحتوي على حمض نووي أقل نسبياً ولكن يحتوي على بروتين و RNA أكثر من هذا الأخير.

مرة أخرى ، تم العثور على بعض البكتيريا مع الحمض النووي فقط. على ما يبدو أن المعلومات الوراثية وجد أنها تحملها الحمض النووي والحمض النووي الرناوي. يشار إليها كمواد وراثية رئيسية. في معظم الكائنات الحية ، يتم ترميز المعلومات الوراثية في الحمض النووي في حين يشارك الجيش الملكي النيبالي في ترجمة المعلومات المشفرة إلى عمل. في غياب الحمض النووي ، يخدم RNA كل وظيفة.

يجب أن تمتلك المادة الوراثية بعض الخصائص المحددة ، والتي يمكن تلخيصها على النحو التالي:

(أ) يجب أن تكون المادة الوراثية مستقرة للغاية بحيث يمكنها تحمل أي اعتداء من العوامل المادية والأيضية ، على الرغم من أنه قد تحدث تغيرات عرضية في ذلك من خلال عملية التحول.

(ب) يجب أن تكون هذه المادة قادرة على تكرار نفسها بدقة كبيرة.

(ج) يجب أن تكون هذه المادة قادرة على توجيه عملية تخليق البروتينات ، التي تنفذ الأنشطة داخل الخلية وتنتج تعبيراً ظاهريًا عن الجين.

(د) من الضروري أيضاً أن تتمكن الأجزاء المختلفة من المادة الجينية من أداء وظائف مختلفة.

كما واقع الأمر ، هناك العديد من الآلاف من الصفات الموروثة في الكائن الحي ، والتي عن طريق التحكم الجيني يمكن تمييزها عن بعضها البعض. ومع ذلك ، تختلف المادة الوراثية من فرد إلى آخر وكذلك من نوع إلى آخر.

الحمض النووي:

يتكون الحمض النووي من أربعة نيوكليوتيدات مختلفة. هذه النيوكليوتيدات وحدات الحمض النووي تظهر قاعدة عضوية نتروجينية ، سكر وفوسفات. كل نوكليوتيد يحتوي على جزيء سكر ، وخاصة ديوكسيريبوز ؛ مجموعة الفوسفات ، حامض الفوسفوريك. وقاعدة عضوية - مركب يتكون من الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين.

تتطابق مجموعة السكر والفوسفات في كل نوكليوتيد. لكن القاعدة العضوية تصبح مختلفة. انها تشكل إما مع البيورين أو البيريميدين. مرة أخرى ، هناك نوعان من قواعد البيورين - adenine (A) و guanine (G).

يمكن أن تكون قاعدة بيريميدين من ثلاثة أنواع - Thymine (T) ، Cytosine (C) و Uracil (U). النوكليوتيدات الأربع الموجودة في الحمض النووي هي حمض ديوكسيادينليك (أو ديوكسيدينيلات) ، حمض ديوكسيغانيليك (deoxyguanylate) ، حامض ضئيل مرتب (deoxycytidylate) وحمض deoxythymidylic (على deoxythymidylate). آلاف وآلاف من هذه النيوكليوتيدات ترتبط ببعضها البعض لتشكل جديلة واحدة من جزيء الدنا. ونتيجة لذلك ، يتم بناء سلسلة polynucleotide حيث يظهر النوكليوتيد الثاني مجموعة فوسفات بينهما.

الحمض النووي هو جزيء طويل و كبير له وزن جزيئي مرتفع جدا. يتكون كل جزيء من خيوطين متممتين ، ملفوفين معاً في حلزون. يسمى هذا الهيكل باسم Watson - Crick Model of DNA. يتم العثور على النوكليوتيدات دائمًا مقترنة - A يجعل الزوج مع T ، و G مع C.

بعد قياسات دقيقة وجد أن الكمية الدقيقة من الحمض النووي في خلية واحدة تظل كما هي في كل خلية داخل نوع واحد. والاستثناء الوحيد لهذا هو الخلايا الأمشاحية أو الخلايا الجرثومية التي تحتوي على نصف كمية الدنا الموجودة في الخلايا الجسدية.

هذا يثبت أن الحمض النووي هو بالتأكيد المادة الوراثية. إلى جانب ذلك ، يمكن أن تنتج القواعد الأربعة للأبجدية الوراثية - A و G و T و C تنوعات وتواليات مختلفة والتي بدورها تنتج مجموعة كبيرة من الرسائل الجينية. لذا ، فإن الجينات هي أجزاء من جزيء الحمض النووي تتألف من حروف الأبجدية الجينية.

RNA:

لا يستطيع الحمض النووي تركيب البروتينات بشكل مباشر ، بل يتطلب مادة وسيطة لنقل المعلومات إلى مراكز تركيز الخلايا النشطة. هذا المترجم ومنشط الرسالة هو حمض نووي آخر يعرف باسم حمض الريبونوكليك (RNA).

تكوين حمض الريبونوكلييك (RNA) يشبه إلى حد ما حمض ديوكسي ريبونوكلييك (DNA). جزيء السكر في العمود الفقري لها تمتلك ريبوز بدلا من deoxyribose. الفوسفات هو نفسه. ثلاثة من القواعد الأربعة هي نفسها ، والأدينين ، والجوانين ، والسيتوزين.

القاعدة الرابعة هي اليوراسيل (U) بدلاً من الثايمين. لذا ، فإن الأبجدية RNA هي A و G و C و U بدلاً من A و G و C و T كما في الحمض النووي. النيوكليوتيدات في RNA هي حمض adenylic ، وحمض guanylic ، وحامض cytidylic ، وحامض uridylic. عادة ما يظهر الحمض النووي الريبي كحبل واحد على الرغم من أن الحمض النووي الريبي المزدوج المجدول ليس غائباً.

حمض الريبونوكلي (RNA) هو أيضا جزيء عضوي كبير يتكون من عدد كبير من وحدات مماثلة تعرف باسم النيوكليوتيدات. كل نوكليوتيد يحتوي على قاعدة نيتروجينية ، ريبوز ، ومجموعة فوسفات. تُظهر الخيط المفرد من الحمض النووي الريبي حلزون مزدوج يبقى مطويًا في المنتصف ويلتف حول نفسه.

يحدث التركيب الفعلي للبروتينات في جسيمات صغيرة موجودة في السيتوبلازم (المادة خارج نواة الخلية). تُعرف الجسيمات الصغيرة باسم ريبوسوم ، وهي غنية بالحمض النووي الريبي. مطلوب نوعين من الحمض النووي الريبي لتركيب البروتين ، أي RNA رسول ونقل RNA. يتم إنتاج الحمض النووي الريبي (mRNA) الرسول بواسطة الحمض النووي في النواة. هو واحد تقطعت بهم السبل وتوليفها من خيط واحد من الحمض النووي في النواة في وجود إنزيم بوليميريز الحمض النووي الريبي.

هذا الحمض النووي الريبي المرسال الذي تقطعت به السبل يحمل مخطط تخليق البروتين يخرج من النواة ويذهب إلى الريبوسومات وهناك يشارك في تخليق البروتين. أثناء النسخ الجيني ، يتم نسخ الشفرة الوراثية للحمض النووي إلى تسلسل النوكليوتيدات للرنا المرسال.

ينقل أيضا RNA (RRNA) في النواة وينتقل فيما بعد إلى السيتوبلازم. هذه هي وحدات مفردة صغيرة تقطعت بهم السبل ويتم إنتاج العديد منها ونقلها إلى السيتوبلازم لتعمل كناقلات من أجل إحضار الأحماض الأمينية المناسبة إلى الريبوسومات وفقًا للرمز الموجود في mRNA ، لتركيب البروتين.

تنتقل المعلومات الوراثية إلى موقع تخليق البروتين من الحمض النووي في نواة الخلية. يتم إنشاء سلسلة من mRNA بالتسلسل المحدد للأبجديات الجينية ، وهي قاعدة عضوية تم فرضها بواسطة جزء من DNA. يحمل هذا الحبل تعليمات من الحمض النووي ، ثم يترك النواة ويدخل إلى السيتوبلازم.

التعليمات هي المتواليات التي يتم فيها ربط الأحماض الأمينية مع بعضها البعض لتشكيل بروتين كامل وفعال. يعتقد أن الحمض الريبي النووي النقال عبارة عن جزيء صغير نسبيا ، وهو ضروري لتفعيل الأحماض الأمينية. يصبح كل حمض أميني مرتبطًا بنهاية جزيء الحمض الريبي النووي النقال.

هذه الخطوة يخلق مجموعة من الأحماض الأمينية المنشط دون أي تسلسل. يصبح مرنا مرتبط مع الأحماض الأمينية المنشط ولكن غير مرتبة. في الواقع ، يتم وضع الأحماض الأمينية في تسلسل محدد وفقا لتسلسل القواعد التي تجلب الرنا المرسال إلى ريبوسوم من الحمض النووي. ترتبط الأحماض الأمينية ببروتين في التسلسل ، والذي يحدده الحمض النووي في النهاية. يتم إسقاط الحمض الريبي النووي النقال ونتيجة لذلك يتم تطوير جزيء بروتين كامل وعامل.

يمكن الاستنتاج بأن الجينات كوحدات وراثية توجد في الكروموسومات. تتكوّن الكروموسومات أساسًا من بروتينات ، ودنا ، وكمية صغيرة من الرنا. عادة ما يتبع تكرار الحمض النووي بانقسام الخلية في حين يرتبط تخليق الحمض النووي الريبي دائمًا بالحمض النووي الموجود في الكروموسومات.

هذا يعني أن تخليق الحمض النووي الريبي يعتمد على الحمض النووي. من المعروف أيضًا أن الأنواع المختلفة من الرنا (mRNA و tRNA) هي مكملة لأجزاء مختلفة من الحمض النووي الكروموسومي. يتم توفير المعلومات لتوليف البروتينات الصبغية بواسطة الحمض النووي. كل هذه تشير إلى أن الحمض النووي هو المادة الوراثية الأكثر أهمية في حين أن الجيش الملكي النيبالي هو بجانبها.