Cientistas americanos conseguiram criar uma molécula que poderia ser o ancestral dos modernos portadores moleculares de informação hereditária em uma célula viva - os ácidos nucléicos. Foi chamado de TNK porque contém o açúcar tetrose de quatro carbonos. Supõe-se que no processo de evolução o DNA e o RNA que conhecemos vieram dele.
Até agora, os cientistas envolvidos na reconstrução de eventos que ocorreram na Terra há cerca de quatro bilhões de anos não conseguem responder a uma pergunta simples e ao mesmo tempo muito importante - como surgiu o ácido desoxirribonucléico ou, mais simplesmente, o DNA?
Afinal, sem essa molécula, as primeiras células vivas (ou suas antecessoras) não poderiam armazenar informações sobre a estrutura das proteínas, necessárias para a auto-reprodução. Ou seja, sem o DNA, a vida simplesmente não seria capaz de se espalhar pelo nosso planeta, tanto no espaço como no tempo.
Numerosos experimentos mostraram que o próprio DNA não pode ser montado, independentemente das condições em que todas as suas “peças sobressalentes” sejam colocadas. Para criar esta molécula, é necessária a atividade de várias dezenas de proteínas enzimáticas. E se assim for, então surge imediatamente um círculo vicioso no raciocínio dos evolucionistas, como o problema da primazia da galinha e do ovo: de onde poderiam vir as enzimas se não existe o próprio DNA? Afinal, as informações sobre sua estrutura estão registradas justamente nessa molécula complexa.
É verdade que recentemente alguns biólogos moleculares propuseram uma saída para este impasse: eles acreditam que a informação anteriormente hereditária era armazenada no DNA “irmão”, no ácido ribonucleico ou no RNA. Pois bem, esta molécula, sob certas condições, é capaz de se autocopiar, e numerosos experimentos confirmam isso (você pode ler mais sobre isso no artigo “No início havia... ácido ribonucleico”).
Parece que uma solução foi encontrada - primeiro, as ribozimas (as chamadas moléculas de RNA com atividade enzimática) copiaram-se e, ao longo do caminho, mutando, “adquiriram” informações sobre novas proteínas úteis. Depois de algum tempo, tanta informação se acumulou que o RNA “entendeu” uma coisa simples - agora não precisa mais fazer o trabalho bastante complexo de autocopiar. E logo o próximo ciclo de mutações transformou o RNA em um DNA mais complexo, mas ao mesmo tempo estável, que não fazia mais essas “bobagens”.
No entanto, uma resposta definitiva à questão de como surgiram os ácidos nucleicos não foi encontrada. Porque ainda não estava claro como apareceu o primeiro RNA com capacidade de se copiar. Afinal, mesmo ele, como os experimentos mostraram, não é capaz de se automontar - sua molécula também é muito complexa para isso.
Alguns biólogos moleculares, porém, sugeriram que talvez naqueles tempos distantes pudesse ter existido outro ácido nucleico, de estrutura mais simples do que o DNA e o RNA. E foi ela quem inicialmente foi a molécula que armazenou informações.
No entanto, é bastante difícil verificar tal suposição, uma vez que atualmente não existem outros “guardiões” das informações do grupo desses ácidos, exceto DNA e RNA. No entanto, os métodos modernos de bioquímica permitem recriar tal composto e depois testar experimentalmente se ele é adequado ou não para o papel de “molécula principal da vida”.
E recentemente, cientistas da Universidade do Arizona (EUA) sugeriram que o ancestral comum do DNA e do RNA poderia ser o TNA, ou ácido tetrosonucleico. Difere de seus descendentes porque a “ponte açúcar-fosfato” dessa substância, que une bases nitrogenadas (ou nucleotídeos), não contém pentose - um açúcar de cinco átomos de carbono, mas uma tetrose de quatro carbonos. E esse tipo de açúcar é muito mais simples que os anéis de cinco carbonos do DNA e do RNA. E, o mais importante, eles próprios podem ser montados - a partir de duas peças idênticas de dois carbonos.
Bioquímicos americanos tentaram criar várias moléculas curtas de tetrose e no processo descobriram que isso não exigia o uso de um aparelho enzimático massivo e complexo - sob certas condições, o ácido era coletado em uma solução saturada a partir de “peças sobressalentes” usando apenas duas enzimas.
Ou seja, realmente poderia ter surgido logo no início da formação da vida. E até que os primeiros organismos vivos conseguissem adquirir um aparato enzimático capaz de sintetizar RNA e DNA, era o TNC o guardião da informação hereditária.
Mas poderia esta molécula, em princípio, desempenhar um papel tão importante? Agora é impossível testar isso diretamente, uma vez que não existem proteínas capazes de ler informações das TNCs. No entanto, os biólogos moleculares do Arizona decidiram seguir um caminho diferente. Eles conduziram um experimento interessante - eles tentaram conectar as fitas de DNA e TNC entre si. O resultado foi uma molécula híbrida - no meio da cadeia de DNA havia um fragmento de TNA com 70 nucleotídeos de comprimento. Curiosamente, esta molécula era capaz de replicação, isto é, autocópia. E esta propriedade é a mais importante para qualquer portador de informação molecular.
Além disso, os cientistas demonstraram que a molécula de TNA pode combinar-se facilmente com uma proteína e, consequentemente, obter propriedades enzimáticas. Os pesquisadores realizaram uma série de experimentos que demonstraram que o TNC poderia produzir uma estrutura que se ligasse especificamente à proteína trombina: uma cadeia de TNC foi formada na cadeia de DNA, mas depois que o DNA saiu, ele não perdeu as características de sua estrutura e continuou para reter especificamente a proteína.
O fragmento TNK tinha 70 nucleotídeos de comprimento, o que é suficiente para criar “assentos” únicos para proteínas enzimáticas. Ou seja, algo como uma ribozima também poderia ser obtido a partir de TNCs (lembro que consiste em RNA associado a uma proteína).
Assim, experimentos mostraram que o TNK poderia muito bem ser o ancestral do DNA e do RNA. Esta última pode ter se formado um pouco antes, como resultado de uma série de mutações que levaram à substituição da tetrose pela pentose. E então, com a ajuda da seleção natural, descobriu-se que o ácido ribonucleico é mais estável e estável do que seu antecessor tetrose (as tetroses são de fato muito instáveis a uma série de influências químicas). E assim o descendente expulsou competitivamente o seu ancestral do nicho de portador de informação molecular.
Surge a questão: poderiam as transnacionais ter tido algum ancestral que continha um açúcar mais simples que a tetrose? Provavelmente não, e aqui está o porquê. Apenas começando com quatro átomos de carbono, os açúcares podem formar estruturas cíclicas; os carboidratos com três carbonos são incapazes de fazer isso. Bem, sem isso, o ácido nucléico não é formado - apenas as moléculas cíclicas de açúcar são capazes de reter todos os outros componentes dessa substância. Portanto, parece que a TNK foi de fato a primeira.
Deve-se notar que os autores do trabalho não afirmam de forma alguma que “foi exatamente assim que aconteceu”. A rigor, apenas comprovaram a possibilidade da existência de uma forma ancestral de ácidos ribonucleicos, como o TNA (que, aliás, não ocorre no ambiente natural do mundo moderno). O valor da descoberta reside no fato de ter sido mostrada uma das prováveis vias de evolução dos portadores moleculares de informação hereditária. Bem, e, finalmente, a velha disputa sobre o que veio primeiro - ácido nucleico ou proteína foi resolvida...
Questão 1. Que processos os cientistas estudam a nível molecular?
No nível molecular, são estudados os processos mais importantes da vida do corpo: seu crescimento e desenvolvimento, metabolismo e conversão de energia, armazenamento e transmissão de informações hereditárias, variabilidade.
Questão 2. Quais elementos predominam na composição dos organismos vivos?
Um organismo vivo contém mais de 70-80 elementos químicos, mas predominam carbono, oxigênio, hidrogênio e nitrogênio.
Questão 3. Por que as moléculas de proteínas, ácidos nucléicos, carboidratos e lipídios são consideradas biopolímeros apenas na célula?
Moléculas de proteínas, ácidos nucléicos, carboidratos e lipídios são polímeros porque consistem em monômeros repetidos. Mas somente em um sistema vivo (célula, organismo) essas substâncias manifestam sua essência biológica, possuindo uma série de propriedades específicas e desempenhando muitas funções importantes. Portanto, nos sistemas vivos, tais substâncias são chamadas de biopolímeros. Fora de um sistema vivo, estas substâncias perdem as suas propriedades biológicas e não são biopolímeros.
Questão 4. O que se entende por universalidade das moléculas de biopolímero?
As propriedades dos biopolímeros dependem do número, composição e ordem de arranjo dos seus monômeros constituintes. A capacidade de alterar a composição e a sequência dos monômeros na estrutura do polímero permite a existência de uma enorme variedade de opções de biopolímeros, independente da espécie do organismo. Em todos os organismos vivos, os biopolímeros são construídos de acordo com um único plano.
1.1. Nível molecular: características gerais
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- quais processos os cientistas estudam em nível molecular?
- o que se entende por universalidade das moléculas de biopolímero
- quais elementos predominam nos organismos vivos
- por que moléculas de proteínas, ácidos nucléicos, carboidratos e lipídios são considerados biopolímeros apenas na célula
- por que moléculas proteínas ácidos nucléicos carboidratos e lipídios
Que elementos predominam nos organismos vivos?
Por que as moléculas de proteínas, ácidos nucléicos, carboidratos e lipídios são consideradas biopolímeros apenas na célula?
O que significa a palavra universalidade das moléculas de biopolímero?
a) sequência de alternância de aminoácidos
b) o número de aminoácidos na molécula
c) a forma da estrutura terciária
d) todos os recursos especificados
3. Em que caso a composição de um nucleotídeo de DNA é indicada corretamente?
a) ribose, resíduo de ácido fosfórico, timina
b) ácido fosfórico, uracila, desoxirribose
c) resíduo de ácido fosfórico, desoxirribose, adenina
d) ácido fosfórico, ribose, guanina
4. Os monômeros de ácidos nucléicos são:
a) bases nitrogenadas
b) ribose ou desoxirribose
c) grupos desoxirribose e fosfato
d) nucleotídeos
5. Os aminoácidos em uma molécula de proteína são conectados através de:
a) ligação iônica
b) ligação peptídica
c) ligação de hidrogênio
d) ligação covalente
6. Qual é a função do RNA transportador?
a) transfere aminoácidos para os ribossomos
b) transfere informações do DNA
c) forma ribossomos
d) todas as funções listadas
7. As enzimas são biocatalisadores constituídos por:
a) proteínas b) nucleotídeos c) lipídios c) gorduras
8. Os polissacarídeos incluem:
a) amido, ribose
b) glicogênio, glicose
c) celulose, amido
d) amido, sacarose
9. O carbono como elemento está incluído em:
a) proteínas e carboidratos
b) carboidratos e lipídios
c) carboidratos e ácidos nucléicos
d) todos os compostos orgânicos da célula
10. A célula contém DNA:
a) no núcleo e nas mitocôndrias
b) no núcleo, citoplasma e várias organelas
c) no núcleo, mitocôndrias e citoplasma
d) no núcleo, mitocôndrias, cloroplastos
O QUE É UM MONÔMETRO DE ÁCIDOS NUCLEICOS? OPÇÕES (AMINOÁCIDO, NUCLEOTÍDEO, MOLÉCULA DE PROTEÍNA?) O QUE ESTÁ INCLUÍDOCOMPOSIÇÃO DE NUCLEOTÍDEOS
OPÇÕES: (AMINOÁCIDO, BASE DE NITROGÊNIO, RESÍDUO DE ÁCIDO FOSFÓRICO, CARBOIDRATO?)
Ajude-me, por favor!1.A ciência que estuda as células é chamada:
A) Genética;
B) Seleção;
B) ecologia;
B) Citologia.
2. Substâncias orgânicas da célula:
A) Água, minerais, gorduras;
B) Carboidratos, lipídios, proteínas, ácidos nucléicos;
C) Carboidratos, minerais, gorduras;
D) Água, minerais, proteínas.
3. De todas as substâncias orgânicas, a maior parte da célula consiste em:
A) Proteínas.
B) Carboidratos
B) Gorduras
D) Água.
4. Substitua as palavras destacadas por uma palavra:
A) Pequenas moléculas de substâncias orgânicas formam moléculas complexas na célula.
B) Os componentes estruturais permanentes da célula desempenham funções vitais para a célula.
C) O ambiente interno semilíquido e altamente ordenado da célula garante a interação química de todas as estruturas celulares.
D) O principal pigmento fotossintético dá a cor verde aos cloroplastos.
5. O acúmulo e acondicionamento de compostos químicos no bastão são realizados:
A) Mitocôndrias;
B) Ribossomos;
B) Lisossomos;
D) Complexo de Golgi.
6. As funções da digestão intracelular são desempenhadas por:
A) Mitocôndrias;
B) Ribossomos;
B) Lisossomos;
D) Complexo de Golgi.
7. A “montagem” de uma molécula de proteína polimérica é realizada:
A) Mitocôndrias;
B) Ribossomos;
B) Lisossomos;
D) Complexo de Golgi.
8. O conjunto de reações químicas que resultam na quebra de substâncias orgânicas e na liberação de energia é denominado:
A) Catabolismo;
B) anabolismo;
B) Metabolismo;
D) Assimilação
9. “Copiar” a informação genética de uma molécula de DNA através da criação de mRNA é chamado:
A) Transmissão;
B) Transcrição;
B) Biossíntese;
D) Glicólise.
10. O processo de formação de substâncias orgânicas à luz nos cloroplastos utilizando água e dióxido de carbono é denominado:
A) Fotossíntese;
B) Transcrição;
B) Biossíntese;
D) Glicólise.
11. O processo enzimático e isento de oxigênio de decomposição de substâncias orgânicas é denominado:
A) Fotossíntese;
B) Transcrição;
B) Biossíntese;
D) Glicólise.
12. Cite as principais disposições da teoria celular.
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Biologia– as ciências da vida são uma das ciências mais antigas. O homem acumulou conhecimento sobre os organismos vivos ao longo de milhares de anos. À medida que o conhecimento foi acumulado, a biologia se diferenciou em ciências independentes (botânica, zoologia, microbiologia, genética, etc.). A importância das disciplinas fronteiriças que conectam a biologia com outras ciências - física, química, matemática, etc., é cada vez maior.Como resultado da integração, surgiram a biofísica, a bioquímica, a biologia espacial, etc.
Atualmente, a biologia é uma ciência complexa, formada a partir da diferenciação e integração de diferentes disciplinas.
Na biologia, vários métodos de pesquisa são utilizados: observação, experimento, comparação, etc.
A biologia estuda organismos vivos. São sistemas biológicos abertos que recebem energia e nutrientes do meio ambiente. Os organismos vivos respondem às influências externas, contêm todas as informações de que necessitam para o desenvolvimento e a reprodução e estão adaptados a um habitat específico.
Todos os sistemas vivos, independentemente do nível de organização, têm características comuns e os próprios sistemas estão em interação contínua. Os cientistas distinguem os seguintes níveis de organização da natureza viva: molecular, celular, organismo, espécie populacional, ecossistema e biosfera.
Capítulo 1. Nível molecular
O nível molecular pode ser chamado de nível inicial e mais profundo de organização dos seres vivos. Todo organismo vivo consiste em moléculas de substâncias orgânicas - proteínas, ácidos nucléicos, carboidratos, gorduras (lipídios), chamadas moléculas biológicas. Os biólogos estudam o papel desses compostos biológicos essenciais no crescimento e desenvolvimento dos organismos, no armazenamento e transmissão de informações hereditárias, no metabolismo e na conversão de energia em células vivas e em outros processos.
Neste capítulo você aprenderá
O que são biopolímeros;
Qual é a estrutura das biomoléculas?
Quais funções as biomoléculas desempenham?
O que são vírus e quais são suas características?
§ 4. Nível molecular: características gerais
1. O que é um elemento químico?
2. O que são chamados de átomo e molécula?
3. Que substâncias orgânicas você conhece?
Qualquer sistema vivo, por mais complexo que seja, manifesta-se ao nível do funcionamento das macromoléculas biológicas.
Ao estudar os organismos vivos, você aprendeu que eles são compostos dos mesmos elementos químicos que os inanimados. Atualmente, são conhecidos mais de 100 elementos, a maioria deles encontrados em organismos vivos. Os elementos mais comuns na natureza viva incluem carbono, oxigênio, hidrogênio e nitrogênio. São esses elementos que formam moléculas (compostos) dos chamados matéria orgânica.
A base de todos os compostos orgânicos é o carbono. Pode interagir com muitos átomos e seus grupos, formando cadeias que diferem em composição química, estrutura, comprimento e forma. As moléculas são formadas a partir de grupos de átomos, e destes últimos - moléculas mais complexas que diferem em estrutura e função. Esses compostos orgânicos que constituem as células dos organismos vivos são chamados polímeros biológicos ou biopolímeros.
Polímero(do grego políticas- numerosos) - uma cadeia composta por numerosos elos - monômeros, cada um dos quais é relativamente simples. Uma molécula de polímero pode consistir em muitos milhares de monômeros interconectados, que podem ser iguais ou diferentes (Fig. 4).
Arroz. 4. Esquema da estrutura de monômeros e polímeros
As propriedades dos biopolímeros dependem da estrutura de suas moléculas: do número e da variedade de unidades monoméricas que formam o polímero. Todos eles são universais, pois são construídos de acordo com o mesmo plano para todos os organismos vivos, independentemente da espécie.
Cada tipo de biopolímero é caracterizado por uma estrutura e função específicas. Sim, moléculas proteínas Eles são os principais elementos estruturais das células e regulam os processos que nelas ocorrem. Ácidos nucleicos participar na transferência de informações genéticas (hereditárias) de célula para célula, de organismo para organismo. Carboidratos E gorduras São as fontes mais importantes de energia necessárias à vida dos organismos.
É no nível molecular que ocorre a transformação de todos os tipos de energia e metabolismo da célula. Os mecanismos desses processos também são universais para todos os organismos vivos.
Ao mesmo tempo, descobriu-se que as diversas propriedades dos biopolímeros que compõem todos os organismos são devidas a diferentes combinações de apenas alguns tipos de monômeros, formando muitas variantes de longas cadeias poliméricas. Este princípio está subjacente à diversidade da vida no nosso planeta.
As propriedades específicas dos biopolímeros aparecem apenas em uma célula viva. Uma vez isoladas das células, as moléculas do biopolímero perdem sua essência biológica e são caracterizadas apenas pelas propriedades físico-químicas da classe de compostos a que pertencem.
Somente estudando o nível molecular é possível compreender como ocorreram os processos de origem e evolução da vida em nosso planeta, quais são as bases moleculares da hereditariedade e dos processos metabólicos em um organismo vivo.
A continuidade entre o nível molecular e o próximo nível celular é garantida pelo fato de que as moléculas biológicas são o material a partir do qual as estruturas supramoleculares - celulares são formadas.
Substâncias orgânicas: proteínas, ácidos nucléicos, carboidratos, gorduras (lipídios). Biopolímeros. Monômeros
Questões
1. Que processos os cientistas estudam a nível molecular?
2. Quais elementos predominam na composição dos organismos vivos?
3. Por que as moléculas de proteínas, ácidos nucléicos, carboidratos e lipídios são consideradas biopolímeros apenas na célula?
4. O que se entende por universalidade das moléculas de biopolímero?
5. Como é alcançada a diversidade de propriedades dos biopolímeros que constituem os organismos vivos?
Tarefas
Que padrões biológicos podem ser formulados com base na análise do texto do parágrafo? Discuta-as com os alunos.
§ 5. Carboidratos
1. Quais substâncias relacionadas aos carboidratos você conhece?
2. Qual o papel dos carboidratos em um organismo vivo?
3. Como resultado de qual processo os carboidratos são formados nas células das plantas verdes?
Carboidratos, ou sacarídeos, é um dos principais grupos de compostos orgânicos. Eles fazem parte das células de todos os organismos vivos.
Os carboidratos são compostos de carbono, hidrogênio e oxigênio. Eles receberam o nome de “carboidratos” porque a maioria deles tem a mesma proporção de hidrogênio e oxigênio na molécula que na molécula de água. A fórmula geral dos carboidratos é C n (H 2 0) m.
Todos os carboidratos são divididos em simples ou monossacarídeos e complexo, ou polissacarídeos(Fig. 5). Dos monossacarídeos, os mais importantes para os organismos vivos são ribose, desoxirribose, glicose, frutose, galactose.
Arroz. 5. A estrutura das moléculas de carboidratos simples e complexos
Di- E polissacarídeos são formados pela combinação de duas ou mais moléculas de monossacarídeos. Então, sacarose(cana de açúcar), maltose(açúcar de malte), lactose(Leite doce) - dissacarídeos, formado como resultado da fusão de duas moléculas de monossacarídeo. Os dissacarídeos têm propriedades semelhantes aos monossacarídeos. Por exemplo, ambos os hormônios são solúveis em água e têm sabor adocicado.
Os polissacarídeos consistem em um grande número de monossacarídeos. Esses incluem amido, glicogênio, celulose, quitina etc. (Fig. 6). Com o aumento do número de monômeros, a solubilidade dos polissacarídeos diminui e o sabor adocicado desaparece.
A principal função dos carboidratos é energia. Durante a quebra e oxidação das moléculas de carboidratos, é liberada energia (com a quebra de 1 g de carboidratos - 17,6 kJ), o que garante as funções vitais do corpo. Quando há excesso de carboidratos, eles se acumulam na célula como substâncias de reserva (amido, glicogênio) e, se necessário, são utilizados pelo organismo como fonte de energia. O aumento da degradação de carboidratos nas células pode ser observado, por exemplo, durante a germinação de sementes, trabalho muscular intenso e jejum prolongado.
Os carboidratos também são usados como material de construção. Assim, a celulose é um importante componente estrutural das paredes celulares de muitos organismos unicelulares, fungos e plantas. Devido à sua estrutura especial, a celulose é insolúvel em água e possui alta resistência. Em média, 20-40% do material das paredes celulares das plantas é celulose, e as fibras de algodão são celulose quase pura, razão pela qual são utilizadas na fabricação de têxteis.
Arroz. 6. Esquema da estrutura dos polissacarídeos
A quitina faz parte das paredes celulares de alguns protozoários e fungos; também é encontrada em certos grupos de animais, como os artrópodes, como um componente importante do seu exoesqueleto.
Também são conhecidos polissacarídeos complexos, constituídos por dois tipos de açúcares simples, que se alternam regularmente em longas cadeias. Tais polissacarídeos desempenham funções estruturais nos tecidos de suporte dos animais. Fazem parte da substância intercelular da pele, tendões e cartilagens, conferindo-lhes força e elasticidade.
Alguns polissacarídeos fazem parte das membranas celulares e servem como receptores, permitindo que as células se reconheçam e interajam.
Carboidratos ou sacarídeos. Monossacarídeos. Dissacarídeos. Polissacarídeos. Ribose. Desoxirribose. Glicose. Frutose. Galactose. Sacarose. Maltose. Lactose. Amido. Glicogênio. Quitina
Questões
1. Qual é a composição e estrutura das moléculas de carboidratos?
2. Quais carboidratos são chamados de mono, di e polissacarídeos?
3. Quais funções os carboidratos desempenham nos organismos vivos?
Tarefas
Analise a Figura 6 “Diagrama estrutural dos polissacarídeos” e o texto do parágrafo. Que suposições você pode fazer com base na comparação das características estruturais das moléculas e das funções desempenhadas pelo amido, glicogênio e celulose em um organismo vivo? Discuta esse assunto com seus colegas de classe.
§ 6. Lipídios
1. Que substâncias semelhantes à gordura você conhece?
2. Quais alimentos são ricos em gordura?
3. Qual é o papel das gorduras no corpo?
Lipídios(do grego lipoaspiração- gordura) é um grande grupo de substâncias semelhantes à gordura que são insolúveis em água. A maioria dos lipídios consiste em ácidos graxos de alto peso molecular e no álcool tri-hídrico glicerol (Fig. 7).
Os lipídios estão presentes em todas as células, sem exceção, desempenhando funções biológicas específicas.
Gorduras- os lipídios mais simples e difundidos - desempenham um papel importante como fonte de energia. Quando oxidados, fornecem mais que o dobro de energia que os carboidratos (38,9 kJ ao quebrar 1 g de gordura).
Arroz. 7. Estrutura da molécula de triglicerídeos
As gorduras são a principal forma armazenamento lipídico em uma jaula. Nos vertebrados, aproximadamente metade da energia consumida pelas células em repouso vem da oxidação da gordura. As gorduras também podem ser utilizadas como fonte de água (a oxidação de 1 g de gordura produz mais de 1 g de água). Isto é especialmente valioso para animais do Ártico e do deserto que vivem em condições de escassez de água livre.
Devido à sua baixa condutividade térmica, os lipídios desempenham funções de proteção, ou seja, servem para isolamento térmico de organismos. Por exemplo, muitos vertebrados têm uma camada de gordura subcutânea bem definida, o que lhes permite viver em climas frios, e nos cetáceos também desempenha outro papel - promove a flutuabilidade.
Os lipídios atuam e função de construção, uma vez que a sua insolubilidade em água os torna componentes essenciais das membranas celulares.
Muitos hormônios(por exemplo, córtex adrenal, gônadas) são derivados lipídicos. Portanto, os lipídios são caracterizados função reguladora.
Lipídios. Gorduras. Hormônios. Funções dos lipídios: energia, armazenamento, proteção, construção, regulação
Questões
1. Quais substâncias são lipídios?
2. Qual é a estrutura da maioria dos lipídios?
3. Quais funções os lipídios desempenham?
4. Quais células e tecidos são mais ricos em lipídios?
Tarefas
Depois de analisar o texto do parágrafo, explique por que muitos animais antes do inverno e peixes migratórios antes da desova tendem a acumular mais gordura. Dê exemplos de animais e plantas em que esse fenômeno é mais pronunciado. O excesso de gordura é sempre bom para o corpo? Discuta esse problema em sala de aula.
§ 7. Composição e estrutura das proteínas
1. Qual é o papel das proteínas no corpo?
2. Quais alimentos são ricos em proteínas?
Entre substâncias orgânicas esquilos, ou proteínas, são os biopolímeros mais numerosos, mais diversos e de suma importância. Eles representam 50–80% da massa seca da célula.
As moléculas de proteína são grandes em tamanho, por isso são chamadas macro moléculas. Além de carbono, oxigênio, hidrogênio e nitrogênio, as proteínas podem conter enxofre, fósforo e ferro. As proteínas diferem umas das outras no número (de cem a vários milhares), composição e sequência de monômeros. Monômeros de proteínas são aminoácidos (Fig. 8).
Uma variedade infinita de proteínas é criada por diferentes combinações de apenas 20 aminoácidos. Cada aminoácido tem seu próprio nome, estrutura e propriedades especiais. Sua fórmula geral pode ser apresentada da seguinte forma:
Uma molécula de aminoácido consiste em duas partes idênticas a todos os aminoácidos, uma das quais é um grupo amino (-NH 2) com propriedades básicas, a outra é um grupo carboxila (-COOH) com propriedades ácidas. A parte da molécula chamada radical (R) tem uma estrutura diferente para diferentes aminoácidos. A presença de grupos básicos e ácidos em uma molécula de aminoácido determina sua alta reatividade. Através desses grupos, os aminoácidos são combinados para formar proteínas. Nesse caso, aparece uma molécula de água e os elétrons liberados formam ligação peptídica. É por isso que as proteínas são chamadas polipeptídeos.
Arroz. 8. Exemplos da estrutura de aminoácidos - monômeros de moléculas de proteínas
As moléculas de proteína podem ter diferentes configurações espaciais - estrutura proteica, e em sua estrutura existem quatro níveis de organização estrutural (Fig. 9).
A sequência de aminoácidos em uma cadeia polipeptídica é estrutura primária esquilo. É exclusivo de qualquer proteína e determina sua forma, propriedades e funções.
A maioria das proteínas tem formato espiral como resultado da formação de ligações de hidrogênio entre os grupos CO e NH de diferentes resíduos de aminoácidos da cadeia polipeptídica. As ligações de hidrogênio são fracas, mas juntas fornecem uma estrutura bastante forte. Esta espiral é estrutura secundária esquilo.
Estrutura terciária– “empacotamento” espacial tridimensional de uma cadeia polipeptídica. O resultado é uma configuração bizarra, mas específica para cada proteína - glóbulo. A força da estrutura terciária é garantida pelas várias ligações que surgem entre os radicais de aminoácidos.
Arroz. 9. Esquema da estrutura de uma molécula de proteína: I, II, III, IV – estruturas primárias, secundárias, terciárias, quaternárias
Estrutura quaternária não é típico de todas as proteínas. Surge como resultado da combinação de várias macromoléculas com estrutura terciária em um complexo complexo. Por exemplo, a hemoglobina do sangue humano é um complexo de quatro macromoléculas proteicas (Fig. 10).
Esta complexidade da estrutura das moléculas proteicas está associada à diversidade de funções inerentes a estes biopolímeros.
A violação da estrutura natural de uma proteína é chamada desnaturação(Fig. 11). Pode ocorrer sob a influência de temperatura, produtos químicos, energia radiante e outros fatores. Com um impacto fraco, apenas a estrutura quaternária se desintegra, com um impacto mais forte, a terciária e depois a secundária, e a proteína permanece na forma de uma cadeia polipeptídica.
Arroz. 10. Esquema da estrutura da molécula de hemoglobina
Este processo é parcialmente reversível: se a estrutura primária não for destruída, a proteína desnaturada é capaz de restaurar a sua estrutura. Segue-se que todas as características estruturais de uma macromolécula proteica são determinadas pela sua estrutura primária.
Exceto proteínas simples, consistindo apenas de aminoácidos, também existem proteínas complexas, que pode incluir carboidratos ( glicoproteínas), gorduras ( lipoproteínas), ácidos nucleicos ( nucleoproteínas) e etc
O papel das proteínas na vida de uma célula é enorme. A biologia moderna mostrou que as semelhanças e diferenças entre os organismos são, em última análise, determinadas por um conjunto de proteínas. Quanto mais próximos os organismos estiverem uns dos outros em posição sistemática, mais semelhantes serão suas proteínas.
Arroz. 11. Desnaturação de proteínas
Proteínas ou proteínas. Proteínas simples e complexas. Aminoácidos. Polipeptídeo. Estruturas primárias, secundárias, terciárias e quaternárias de proteínas
Questões
1. Quais substâncias são chamadas de proteínas ou proteínas?
2. Qual é a estrutura primária de uma proteína?
3. Como são formadas as estruturas proteicas secundárias, terciárias e quaternárias?
4. O que é desnaturação de proteínas?
5. Com base em que as proteínas são divididas em simples e complexas?
Tarefas
Você sabe que a clara de um ovo de galinha consiste principalmente em proteínas. Pense no que explica a mudança na estrutura proteica de um ovo cozido. Dê outros exemplos que você conhece de onde a estrutura da proteína pode mudar.
§ 8. Funções das proteínas
1. Qual a função dos carboidratos?
2. Que funções das proteínas você conhece?
As proteínas desempenham funções extremamente importantes e diversas. Isto é possível em grande parte devido à variedade de formas e composição das próprias proteínas.
Uma das funções mais importantes das moléculas de proteína é construção (plástico). As proteínas fazem parte de todas as membranas celulares e organelas celulares. As paredes dos vasos sanguíneos, cartilagens, tendões, cabelos e unhas consistem predominantemente em proteínas.
De grande importância catalítico, ou função enzimática e proteica. Proteínas especiais - as enzimas são capazes de acelerar reações bioquímicas nas células dezenas e centenas de milhões de vezes. Cerca de mil enzimas são conhecidas. Cada reação é catalisada por uma enzima específica. Você aprenderá mais sobre isso abaixo.
Função motora realizar proteínas contráteis especiais. Graças a eles, os cílios e flagelos se movem nos protozoários, os cromossomos se movem durante a divisão celular, os músculos se contraem nos organismos multicelulares e outros tipos de movimento nos organismos vivos são melhorados.
É importante função de transporte proteínas. Assim, a hemoglobina transporta oxigênio dos pulmões para as células de outros tecidos e órgãos. Nos músculos, além da hemoglobina, existe outra proteína de transporte de gases - a mioglobina. As proteínas séricas promovem a transferência de lipídios e ácidos graxos e diversas substâncias biologicamente ativas. As proteínas de transporte na membrana externa das células transportam várias substâncias do ambiente para o citoplasma.
Proteínas específicas desempenham função protetora. Eles protegem o corpo da invasão de proteínas e microorganismos estranhos e de danos. Assim, os anticorpos produzidos pelos linfócitos bloqueiam proteínas estranhas; a fibrina e a trombina protegem o corpo da perda de sangue.
Função reguladora inerente às proteínas - hormônios. Eles mantêm concentrações constantes de substâncias no sangue e nas células, participam do crescimento, da reprodução e de outros processos vitais. Por exemplo, a insulina regula o açúcar no sangue.
As proteínas também têm função de sinalização. A membrana celular contém proteínas que podem alterar sua estrutura terciária em resposta a fatores ambientais. É assim que os sinais são recebidos do ambiente externo e as informações são transmitidas para a célula.
As proteínas podem atuar função energética, sendo uma das fontes de energia da célula. Quando 1 g de proteína é completamente decomposto em produtos finais, 17,6 kJ de energia são liberados. No entanto, as proteínas raramente são usadas como fonte de energia. Os aminoácidos liberados quando as moléculas de proteína são quebradas são usados para construir novas proteínas.
Funções das proteínas: construção, motora, transporte, protetora, reguladora, sinalização, energética, catalítica. Hormônio. Enzima
Questões
1. O que explica a diversidade das funções das proteínas?
2. Que funções das proteínas você conhece?
3. Qual o papel das proteínas hormonais?
4. Qual a função das proteínas enzimáticas?
5. Por que as proteínas raramente são utilizadas como fonte de energia?
§ 9. Ácidos nucleicos
1. Qual é o papel do núcleo em uma célula?
2. A quais organelas celulares está associada a transmissão de características hereditárias?
3. Quais substâncias são chamadas de ácidos?
Ácidos nucleicos(de lat. núcleo– núcleo) foram descobertos pela primeira vez nos núcleos dos leucócitos. Posteriormente, descobriu-se que os ácidos nucléicos estão contidos em todas as células, não apenas no núcleo, mas também no citoplasma e em várias organelas.
Existem dois tipos de ácidos nucléicos - desoxirribonucléico(abreviado ADN) E ribonucleico(abreviado ARN). A diferença nos nomes é explicada pelo fato da molécula de DNA conter um carboidrato desoxirribose, e a molécula de RNA é ribose.
Os ácidos nucleicos são biopolímeros constituídos por monômeros - nucleotídeos. Os monômeros de nucleotídeos de DNA e RNA têm uma estrutura semelhante.
Cada nucleotídeo consiste em três componentes conectados por fortes ligações químicas. Esse base nitrogenada, carboidrato(ribose ou desoxirribose) e resíduo de ácido fosfórico(Fig. 12).
Papel Moléculas de DNA Existem quatro tipos de bases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina ou timina. Eles determinam os nomes dos nucleotídeos correspondentes: adenil (A), guanil (G), citidil (C) e timidil (T) (Fig. 13).
Arroz. 12. Esquema da estrutura dos nucleotídeos - monômeros de DNA (A) e RNA (B)
Cada fita de DNA é um polinucleotídeo que consiste em várias dezenas de milhares de nucleotídeos.
A molécula de DNA tem uma estrutura complexa. Consiste em duas cadeias helicoidalmente torcidas, que são conectadas entre si ao longo de todo o seu comprimento por ligações de hidrogênio. Essa estrutura, característica apenas das moléculas de DNA, é chamada dupla hélice.
Arroz. 13. Nucleotídeos de DNA
Arroz. 14. Conexão complementar de nucleotídeos
Quando uma dupla hélice de DNA é formada, as bases nitrogenadas de uma cadeia são organizadas em uma ordem estritamente definida, oposta às bases nitrogenadas da outra. Nesse caso, um padrão importante é revelado: a timina de outra cadeia está sempre localizada em frente à adenina de uma cadeia, a citosina está sempre localizada em frente à guanina e vice-versa. Isso se explica pelo fato de os pares de nucleotídeos adenina e timina, assim como guanina e citosina, corresponderem estritamente entre si e serem complementares, ou complementar(de lat. complemento- adição), um ao outro. E o padrão em si é chamado princípio da complementaridade. Nesse caso, sempre surgem duas ligações de hidrogênio entre adenina e timina, e três entre guanina e citosina (Fig. 14).
Conseqüentemente, em qualquer organismo, o número de nucleotídeos de adenil é igual ao número de nucleotídeos de timidil, e o número de nucleotídeos de guanil é igual ao número de nucleotídeos de citidil. Conhecendo a sequência de nucleotídeos em uma cadeia de DNA, o princípio da complementaridade pode ser usado para estabelecer a ordem dos nucleotídeos em outra cadeia.
Com a ajuda de quatro tipos de nucleotídeos, o DNA registra todas as informações sobre o corpo, que são repassadas às gerações subsequentes. Em outras palavras, o DNA é o portador da informação hereditária.
As moléculas de DNA são encontradas principalmente nos núcleos das células, mas pequenas quantidades são encontradas nas mitocôndrias e nos plastídios.
Uma molécula de RNA, diferentemente de uma molécula de DNA, é um polímero que consiste em uma única cadeia de dimensões muito menores.
Os monômeros de RNA são nucleotídeos que consistem em ribose, um resíduo de ácido fosfórico e uma das quatro bases nitrogenadas. Três bases nitrogenadas - adenina, guanina e citosina - são iguais às do DNA, e a quarta - uracila.
A formação de um polímero de RNA ocorre através de ligações covalentes entre a ribose e o resíduo de ácido fosfórico dos nucleotídeos vizinhos.
Existem três tipos de RNA, diferindo em estrutura, tamanho molecular, localização na célula e funções desempenhadas.
RNA ribossômico (RNAr) fazem parte dos ribossomos e participam da formação de seus centros ativos, onde ocorre o processo de biossíntese de proteínas.
RNAs de transferência (tRNA) - o menor em tamanho - transporta aminoácidos para o local de síntese protéica.
Informação, ou modelo, RNA (ARNm) são sintetizados em uma seção de uma das cadeias da molécula de DNA e transmitem informações sobre a estrutura da proteína do núcleo da célula para os ribossomos, onde essa informação é implementada.
Assim, diferentes tipos de RNA representam um único sistema funcional que visa implementar informações hereditárias através da síntese protéica.
As moléculas de RNA são encontradas no núcleo, citoplasma, ribossomos, mitocôndrias e plastídios da célula.
Ácido nucleico. Ácido desoxirribonucléico ou DNA. Ácido ribonucleico ou RNA. Bases de nitrogênio: adenina, guanina, citosina, timina, uracila, nucleotídeo. Hélice dupla. Complementaridade. RNA transportador (tRNA). RNA ribossômico (rRNA). RNA mensageiro (mRNA)
Questões
1. Qual é a estrutura de um nucleotídeo?
2. Qual é a estrutura da molécula de DNA?
3. Qual é o princípio da complementaridade?
4. Quais são as semelhanças e diferenças na estrutura das moléculas de DNA e RNA?
5. Que tipos de moléculas de RNA você conhece? Quais são suas funções?
Tarefas
1. Faça um esboço do seu parágrafo.
2. Os cientistas descobriram que um fragmento de uma cadeia de DNA tem a seguinte composição: C-G G A A A T T C C. Usando o princípio da complementaridade, complete a segunda cadeia.
3. Durante o estudo, constatou-se que na molécula de DNA em estudo, as adeninas representam 26% do número total de bases nitrogenadas. Conte o número de outras bases nitrogenadas nesta molécula.
Olha a raiz!
Kozma Prutkov
Quais elementos químicos constituem uma célula viva? Qual o papel dos açúcares e dos lipídios? Como as proteínas são estruturadas e como suas moléculas adquirem uma determinada forma espacial? O que são enzimas e como reconhecem seus substratos? Qual é a estrutura das moléculas de RNA e DNA? Que características da molécula de DNA permitem que ela desempenhe o papel de portadora de informação genética?
Aula-aula
COMPOSIÇÃO ELEMENTAR E MOLECULAR DOS SERES VIVOS. Começamos nosso conhecimento dos sistemas vivos a partir do nível da genética molecular. Este é o nível de moléculas que formam a base estrutural e funcional das células dos organismos vivos.
Retrovírus. Os vírus demonstram formas geométricas incríveis!
Lembremos que de todos os elementos conhecidos incluídos na Tabela Periódica de D. I. Mendeleev, foram encontrados em uma célula viva cerca de 80. Além disso, entre eles não há um único que esteja ausente na natureza inanimada. Isso serve como uma das provas da semelhança da natureza viva e inanimada.
Mais de 90% da massa de uma célula é composta de carbono, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio. Enxofre, fósforo, potássio, sódio, cálcio, magnésio, ferro e cloro são encontrados em quantidades muito menores na célula. Todos os outros elementos (zinco, cobre, iodo, flúor, cobalto, manganês, etc.) juntos constituem não mais que 0,02% da massa celular. É por isso que eles são chamados de microelementos. Os microelementos fazem parte de hormônios, enzimas e vitaminas, ou seja, compostos com alta atividade biológica.
Por exemplo, a falta de iodo no organismo, necessário à produção do hormônio tireoidiano - a tiroxina, leva à diminuição da produção desse hormônio e, consequentemente, ao desenvolvimento de doenças graves, inclusive o cretinismo.
A maior parte do conteúdo celular é água. Muitas substâncias entram ou saem da célula na forma de soluções aquosas; a maioria das reações intracelulares também ocorre em ambiente aquoso. Além disso, a água também participa diretamente de diversas reações químicas, doando íons H + ou OH - aos compostos resultantes. Devido à sua elevada capacidade térmica, a água estabiliza a temperatura no interior da célula, tornando-a menos dependente das flutuações de temperatura no ambiente que rodeia a célula.
Além da água, que representa 70% do volume celular, também contém substâncias orgânicas - compostos de carbono. Entre eles estão pequenas moléculas contendo até 30 átomos de carbono e macromoléculas. Os primeiros incluem açúcares simples (monossacarídeos), lipídios, aminoácidos e nucleotídeos. Servem como componentes estruturais para a construção de macromoléculas e, além disso, desempenham um papel significativo nos processos metabólicos e energéticos de uma célula viva.
E, no entanto, a base da vida em nível molecular são as proteínas e os ácidos nucléicos, que discutiremos com mais detalhes.
AMINOÁCIDOS E PROTEÍNAS. Os esquilos têm um papel especial na natureza viva. Eles servem como material de construção da célula, e quase nenhum dos processos que ocorrem nas células pode ocorrer sem a sua participação.
Uma molécula de proteína é uma cadeia de aminoácidos, e o número de elos dessa cadeia pode variar de dezenas a vários milhares. Os aminoácidos adjacentes estão ligados entre si por um tipo especial de ligação química chamada peptídeo. Essa ligação é formada durante o processo de síntese protéica, quando o grupo carboxila de um aminoácido se liga ao grupo amino adjacente de outro aminoácido (Fig. 32).
Arroz. 32. Ligação peptídica
Todos os 20 tipos de aminoácidos estão envolvidos na construção de proteínas. Porém, a ordem de sua alternância na cadeia protéica é muito diferente, o que cria oportunidade para um grande número de combinações e, conseqüentemente, para a construção de inúmeros tipos de moléculas proteicas. Deve-se notar que apenas as plantas são capazes de sintetizar todos os 20 aminoácidos necessários para construir proteínas. Os animais obtêm vários aminoácidos, chamados aminoácidos essenciais, ao comer plantas.
A sequência de aminoácidos em uma molécula de proteína é denotada como estrutura primária esquilo (Fig. 33). Há também estrutura secundária proteína, que é entendida como a natureza do arranjo espacial de fragmentos individuais da cadeia de aminoácidos. Na estrutura secundária, seções da molécula de proteína têm o formato de hélices ou camadas dobradas. Na sua formação, um papel importante é desempenhado pelas ligações de hidrogênio estabelecidas entre o oxigênio e o hidrogênio das ligações peptídicas (-N-H...0=C-) de diferentes aminoácidos.
Arroz. 33. Estrutura proteica
Sob Estrutura terciária proteína refere-se ao arranjo espacial de toda a cadeia de aminoácidos.
A estrutura terciária tem influência direta no formato da molécula de proteína, que pode ser semelhante a um fio ou redonda. Neste último caso, a molécula é dobrada de tal forma que suas regiões hidrofóbicas ficam no interior e seus grupos hidrofílicos polares ficam na superfície. A estrutura espacial resultante é chamada glóbulo.
Finalmente, algumas proteínas podem conter vários glóbulos, cada um formado por uma cadeia independente de aminoácidos. A combinação de vários glóbulos em um único complexo é designada pelo termo estrutura quaternária esquilo. Por exemplo, a molécula de proteína da hemoglobina consiste em quatro glóbulos contendo uma parte não proteica - heme.
Uma molécula de proteína é capaz de se auto-organizar em uma estrutura espacial complexa, cuja configuração é específica e determinada pela sequência de aminoácidos, ou seja, a estrutura primária da proteína.
A auto-organização é uma das propriedades únicas das proteínas, subjacente a muitas das funções que desempenham. Em particular, o mecanismo de reconhecimento por enzimas (catalisadores biológicos) próprios é baseado na especificidade da estrutura espacial da molécula de proteína. substrato, ou seja, uma molécula que, após interagir com uma enzima, sofre certas transformações químicas e se transforma em produtos.
As enzimas são proteínas, das quais uma determinada parte da molécula forma o centro ativo. Ele se liga a um substrato específico de uma determinada enzima e o converte em um produto. Nesse caso, a enzima consegue distinguir seu substrato devido à configuração espacial especial do centro ativo, específico de cada enzima. Você pode imaginar que o substrato se ajusta à enzima como a chave de uma fechadura.
Você está convencido de que todas as propriedades de uma proteína são baseadas em sua estrutura primária - a sequência de aminoácidos na molécula. Pode ser comparado a uma palavra escrita em um alfabeto composto por 20 letras de aminoácidos. E se houver palavras, então pode haver uma cifra com a qual essas palavras possam ser codificadas. Como? A familiaridade com a estrutura dos ácidos nucléicos ajudará a responder a esta questão.
NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS NUCLEICOS. Os nucleotídeos consistem em um composto cíclico contendo nitrogênio (base de nitrogênio), um açúcar de cinco carbonos e um resíduo de ácido fosfórico. Macromoléculas de ácido nucleico são construídas a partir deles.
A composição das moléculas ARN(ácido ribonucléico) inclui nucleotídeos construídos no açúcar ribose e contendo adenina (A), guanina (G), citosina (C) e uracila (U) como bases nitrogenadas. Nucleotídeos que compõem uma molécula ADN(ácido desoxirribonucléico), contém desoxirribose e em vez de uracila - timina (T).
A ligação dos nucleotídeos entre si em uma molécula de DNA (RNA) ocorre devido à ligação do resíduo de fósforo de um nucleotídeo com a desoxirribose (ribose) de outro (Fig. 34).
Arroz. 34. Composição da cadeia e estrutura da molécula de DNA
No decorrer dos estudos da composição das moléculas de DNA, constatou-se que em cada uma delas o número de bases nitrogenadas da adenina (A) é igual ao número de timina (T), e o número de guanina (G) é igual ao número de citosina (C). Essa descoberta serviu de pré-requisito para a criação por J. Watson e F. Crick em 1953 de um modelo da molécula de DNA - a famosa dupla hélice.
De acordo com este modelo, a molécula de DNA consiste em duas cadeias dobradas em uma espiral direita (Fig. 35).
Arroz. 35. Modelo de estrutura do DNA
Cada cadeia contém uma sequência de nucleotídeos que corresponde estritamente (complementar) à sequência da outra cadeia. Esta correspondência é conseguida pela presença de ligações de hidrogênio entre as bases nitrogenadas de duas cadeias direcionadas uma para a outra - A e T ou G e C.
A comunicação entre outros pares de bases nitrogenadas é impossível, uma vez que a estrutura espacial das moléculas de bases nitrogenadas é tal que apenas A e T, assim como G e C, podem aproximar-se o suficiente para formar ligações de hidrogênio entre si.
A característica mais importante do DNA é a possibilidade de sua autoduplicação - replicação, que é realizado com a participação de um grupo de enzimas (Fig. 36).
Arroz. 36. Esquema de replicação de DNA
Em certas áreas, inclusive em uma das extremidades, de uma molécula helicoidal de DNA de fita dupla, as ligações de hidrogênio entre as cadeias são quebradas. Eles se separam e relaxam.
Este processo gradualmente assume toda a molécula. À medida que as cadeias da molécula parental divergem, cadeias filhas são construídas sobre elas, como se fossem uma matriz, a partir dos nucleotídeos disponíveis no ambiente. A montagem de uma nova cadeia ocorre estritamente de acordo com o princípio da complementaridade: contra cada A há um T, contra G - C, etc. Como resultado, são obtidas duas novas moléculas de DNA, cada uma com uma cadeia restante de a molécula de DNA original e a segunda é uma nova. Neste caso, as duas moléculas de DNA formadas durante a replicação são idênticas à original.
A capacidade de autocopiação da molécula de DNA é a base para a transmissão de informações hereditárias pelos organismos vivos. A sequência de bases de nucleotídeos em uma molécula de DNA serve como código que codifica informações sobre as proteínas necessárias ao funcionamento do corpo.
Ao contrário do DNA, uma molécula de RNA consiste em uma única cadeia polinucleotídica. Existem vários tipos de RNA que desempenham diferentes funções na célula. Uma cópia de RNA de uma seção de uma cadeia de DNA é chamada de informação ou RNA mensageiro(mRNA) e desempenha o papel de intermediário na transferência de informações genéticas do DNA para as estruturas celulares que sintetizam proteínas - os ribossomos. Além disso, a célula contém RNA ribossômico(rRNA), que junto com as proteínas formam ribossomos, transferir RNAs(tRNA), transportando aminoácidos para o local de síntese protéica, e alguns outros.
A molécula de DNA consiste em duas cadeias complementares de nucleotídeos enroladas em uma espiral, que são mantidas juntas por ligações de hidrogênio que formam pares de bases A-T e GC. A sequência de nucleotídeos de uma cadeia de DNA serve como um código que codifica a informação genética. A decifração dessas informações é realizada com a participação de moléculas de RNA. A capacidade do DNA de se autocopiar (replicar) oferece a possibilidade de transmissão de informações genéticas na natureza viva.
- Por que as proteínas são chamadas de moléculas da vida?
- Qual é o papel das estruturas espaciais das proteínas nos processos vitais de uma célula?
- Que princípio está subjacente aos processos de replicação do DNA?
