La interacció i l'estructura de l'IRNA, l'ARNt i l'ARNr, els tres àcids nucleics principals, són considerades per una ciència com la citologia. Ajudarà a esbrinar quin és el paper de l'àcid ribonucleic de transport (ARNt) a les cèl·lules. Aquesta molècula molt petita, però al mateix temps innegablement important, participa en el procés de combinació de les proteïnes que formen el cos.
Quina és l'estructura de l'ARNt? És molt interessant considerar aquesta substància "des de dins", per conèixer la seva bioquímica i el seu paper biològic. I també, com estan interrelacionats l'estructura de l'ARNt i el seu paper en la síntesi de proteïnes?
Què és l'ARNt, com funciona?
Transport L'àcid ribonucleic està implicat en la construcció de noves proteïnes. Gairebé el 10% de tots els àcids ribonucleics són de transport. Per deixar clar de quins elements químics es forma una molècula, descriurem l'estructura de l'estructura secundària de l'ARNt. L'estructura secundària considera tots els enllaços químics principals entre els elements.
Aquesta és una macromolècula formada per una cadena polinucleòtid. Les bases nitrogenades que hi ha estan connectades per ponts d'hidrogen. Com en l'ADN, l'ARN té 4 bases nitrogenades: adenina,citosina, guanina i uracil. En aquests compostos, l'adenina sempre s'associa amb l'uracil, i la guanina, com és habitual, amb la citosina.
Per què un nucleòtid té el prefix ribo-? Simplement, tots els polímers lineals que tenen una ribosa en lloc d'una pentosa a la base del nucleòtid s'anomenen ribonucleics. I l'ARN de transferència és un dels 3 tipus d'aquest polímer ribonucleic.
Estructura de l'ARNt: bioquímica
Examinem les capes més profundes de l'estructura molecular. Aquests nucleòtids tenen 3 components:
- Sacarosa, la ribosa està implicada en tots els tipus d'ARN.
- Àcid fosfòric.
- Bases nitrogenades. Són purines i pirimidines.
Les bases nitrogenades estan interconnectades per enllaços forts. És costum dividir les bases en purina i pirimidina.
Les purines són adenina i guanina. L'adenina correspon a un nucleòtid adenil de 2 anells interconnectats. I la guanina correspon al mateix nucleòtid de guanina "d'anell únic".
Les piramidines són citosina i uracil. Les pirimidines tenen una estructura d'un sol anell. No hi ha timina a l'ARN, ja que se substitueix per un element com l'uracil. Això és important entendre-ho abans de mirar altres característiques estructurals de l'ARNt.
Tipus d'ARN
Com podeu veure, l'estructura del TRNA no es pot descriure breument. Cal aprofundir en la bioquímica per entendre el propòsit de la molècula i la seva veritable estructura. Quins altres nucleòtids ribosòmics es coneixen? També hi ha àcids nucleics matricials o informatius i ribosòmics. Abreujat com a ARN i ARN. Tots 3les molècules treballen estretament entre elles a la cèl·lula perquè el cos rep glòbuls de proteïnes estructurats correctament.
És impossible imaginar el treball d'un polímer sense l'ajuda d' altres 2. Les característiques estructurals dels ARNt es fan més comprensibles quan es veuen juntament amb funcions que estan directament relacionades amb el treball dels ribosomes.
L'estructura de l'IRNA, l'ARNt i l'ARNr és similar en molts aspectes. Tots tenen una base de ribosa. Tanmateix, la seva estructura i funcions són diferents.
Descobriment d'àcids nucleics
El suís Johann Miescher va trobar macromolècules al nucli cel·lular el 1868, més tard anomenades nucleïnes. El nom "nucleïnes" prové de la paraula (nucli) - el nucli. Tot i que una mica més tard es va comprovar que en les criatures unicel·lulars que no tenen nucli també hi són presents aquestes substàncies. A mitjans del segle XX es va rebre el Premi Nobel pel descobriment de la síntesi d'àcids nucleics.
TRNA funciona en la síntesi de proteïnes
El nom en si: l'ARN de transferència parla de la funció principal de la molècula. Aquest àcid nucleic "porta" l'aminoàcid essencial que requereix l'ARN ribosòmic per fer una proteïna determinada.
La molècula d'ARNt té poques funcions. El primer és el reconeixement del codó IRNA, la segona funció és el lliurament de blocs de construcció: aminoàcids per a la síntesi de proteïnes. Alguns experts més distingeixen la funció acceptor. És a dir, l'addició d'aminoàcids segons el principi covalent. Un enzim com l'aminocil-ARNt sintasa ajuda a "unir" aquest aminoàcid.
Com es relaciona l'estructura de l'ARNt amb la seva?funcions? Aquest àcid ribonucleic especial està disposat de manera que a un costat hi ha bases nitrogenades, que sempre estan connectades per parelles. Aquests són els elements coneguts per nos altres: A, U, C, G. Exactament 3 "lletres" o bases nitrogenades formen l'anticodó, el conjunt invers d'elements que interacciona amb el codó segons el principi de complementarietat..
Aquesta característica estructural important de l'ARNt garanteix que no hi haurà errors en descodificar l'àcid nucleic de plantilla. Després de tot, depèn de la seqüència exacta d'aminoàcids si la proteïna que el cos necessita en el moment actual es sintetitza correctament.
Funcions de l'edifici
Quines són les característiques estructurals de l'ARNt i el seu paper biològic? Aquesta és una estructura molt antiga. La seva mida és d'uns 73 a 93 nucleòtids. El pes molecular d'una substància és de 25.000 a 30.000.
L'estructura de l'estructura secundària de l'ARNt es pot desmuntar estudiant els 5 elements principals de la molècula. Per tant, aquest àcid nucleic consta dels elements següents:
- bucle de contacte enzimàtic;
- bucle per al contacte amb el ribosoma;
- bucle anticodon;
- tija acceptadora;
- el propi anticodó.
I també assigneu un petit bucle variable a l'estructura secundària. Una espatlla en tots els tipus d'ARNt és la mateixa: una tija de dos residus de citosina i un d'adenosina. És en aquest lloc on es produeix la connexió amb 1 dels 20 aminoàcids disponibles. Cada aminoàcid té un enzim independent: el seu propi aminoacil-ARNt.
Tota la informació que xifra l'estructura de totels àcids nucleics es troben al mateix ADN. L'estructura de l'ARNt en tots els éssers vius del planeta és gairebé idèntica. Serà com una fulla quan es visualitzi en 2-D.
No obstant això, si observeu el volum, la molècula s'assembla a una estructura geomètrica en forma de L. Es considera l'estructura terciària de l'ARNt. Però per a la comoditat d'estudiar, és habitual "desviar" visualment. L'estructura terciària es forma com a resultat de la interacció d'elements de l'estructura secundària, aquelles parts que es complementen mútuament.
Els braços o anells d'ARNt juguen un paper important. Un braç, per exemple, és necessari per a l'enllaç químic amb un enzim concret.
Un tret característic d'un nucleòtid és la presència d'un gran nombre de nucleòsids. Hi ha més de 60 tipus d'aquests nucleòsids menors.
Estructura de l'ARNt i codificació d'aminoàcids
Sabem que l'anticodó d'ARNt té 3 molècules de llarg. Cada anticodó correspon a un aminoàcid específic, "personal". Aquest aminoàcid es connecta a la molècula d'ARNt mitjançant un enzim especial. Tan bon punt s'uneixen els 2 aminoàcids, els enllaços amb l'ARNt es trenquen. Tots els compostos químics i enzims són necessaris fins al moment requerit. Així és com s'interconnecten l'estructura i les funcions de l'ARNt.
Hi ha 61 tipus d'aquestes molècules a la cèl·lula. Pot haver-hi 64 variacions matemàtiques. Tanmateix, f alten 3 tipus d'ARNt a causa del fet que exactament aquest nombre de codons de parada de l'IRNA no té anticodons.
Interacció d'IRNA i TRNA
Considerem la interacció d'una substància amb MRNA i RRNA, així com les característiques estructurals del TRNA. Estructura i finalitatles macromolècules estan interconnectades.
L'estructura de l'IRNA copia la informació d'una secció separada d'ADN. L'ADN en si és una connexió massa gran de molècules i mai no surt del nucli. Per tant, cal un ARN intermediari, informatiu.
A partir de la seqüència de molècules copiades per l'ARN, el ribosoma construeix una proteïna. El ribosoma és una estructura polinucleòtid separada, l'estructura de la qual s'ha d'explicar.
Interacció d'ARNt ribosòmic
L'ARN ribosòmic és un orgànul enorme. El seu pes molecular és d'1.000.000 a 1.500.000. Gairebé el 80% de la quantitat total d'ARN són nucleòtids ribosòmics.
Captura una mica la cadena IRNA i espera anticodons que portaran molècules d'ARNt amb ells. L'ARN ribosòmic consta de 2 subunitats: petita i gran.
El ribosoma s'anomena "fàbrica", perquè en aquest orgànul té lloc tota la síntesi de substàncies necessàries per a la vida quotidiana. També és una estructura cel·lular molt antiga.
Com es produeix la síntesi de proteïnes al ribosoma?
L'estructura de l'ARNt i el seu paper en la síntesi de proteïnes estan interrelacionats. L'anticodó situat en un dels costats de l'àcid ribonucleic és adequat en la seva forma per a la funció principal: el lliurament d'aminoàcids al ribosoma, on es produeix l'alineació gradual de la proteïna. Essencialment, el TRNA actua com a intermediari. La seva tasca és només portar l'aminoàcid necessari.
Quan es llegeix informació d'una part de l'IRNA, el ribosoma es mou més al llarg de la cadena. La matriu només és necessària per a la transmissióinformació codificada sobre la configuració i funció d'una sola proteïna. A continuació, un altre ARNt s'acosta al ribosoma amb les seves bases nitrogenades. També descodifica la següent part del RNC.
La descodificació es fa de la següent manera. Les bases nitrogenades es combinen segons el principi de complementarietat de la mateixa manera que en el mateix ADN. En conseqüència, TRNA veu on ha d'"amarrar" i a quin "hangar" enviar l'aminoàcid.
Després al ribosoma, els aminoàcids seleccionats d'aquesta manera s'uneixen químicament, pas a pas es forma una nova macromolècula lineal que, un cop acabada la síntesi, es retorça en un glòbul (bola). Els ARNt i IRNA utilitzats, havent complert la seva funció, s'eliminen de la "fàbrica" de proteïnes.
Quan la primera part del codó es connecta a l'anticodó, es determina el marc de lectura. Posteriorment, si per algun motiu es produeix un canvi de marc, es rebutjarà algun signe de la proteïna. El ribosoma no pot intervenir en aquest procés i resoldre el problema. Només un cop finalitzat el procés, les 2 subunitats d'ARNr es tornen a combinar. De mitjana, per cada 104 aminoàcids, hi ha 1 error. Per cada 25 proteïnes ja reunides, segur que es produirà almenys 1 error de replicació.
TRNA com a molècules relíquies
Com que l'ARNt podria haver existit en el moment de l'origen de la vida a la terra, s'anomena molècula relíquia. Es creu que l'ARN és la primera estructura que va existir abans de l'ADN i després va evolucionar. La hipòtesi mundial de l'ARN - formulada l'any 1986 pel premiat W alter Gilbert. Tanmateix, per demostrarencara és difícil. La teoria es defensa amb fets evidents: les molècules d'ARNt són capaços d'emmagatzemar blocs d'informació i d'alguna manera implementar aquesta informació, és a dir, fer feina.
Però els opositors a la teoria argumenten que una curta vida útil d'una substància no pot garantir que l'ARNt sigui un bon portador de qualsevol informació biològica. Aquests nucleòtids es degraden ràpidament. La vida útil del tRNA a les cèl·lules humanes oscil·la entre diversos minuts i diverses hores. Algunes espècies poden durar fins a un dia. I si parlem dels mateixos nucleòtids en bacteris, els termes són molt més curts, fins a diverses hores. A més, l'estructura i les funcions de l'ARNt són massa complexes perquè una molècula es converteixi en l'element principal de la biosfera de la Terra.
