ARNAcizii nucleici sunt macromolecule care conţin codificată în structura lor informaţia genetică a vieţii. Cei doi acizi nucleici sunt ADN-ul şi respectiv ARN-ul. Acizii nucleici sunt polimeri ai nucleotidelor. Ştiinţa care se ocupă cu studiul acizilor nucleici se numeşte genetică.

 

 

 

Proteinele şi vitaminele (4)

 


ADN-ul

Animaţie ADN

 

ADN-ul este cel mai complex şi mai cunoscut dintre cei doi acizi nucleici. Spre deosebire de ARN, care este monocatenar, alcătuit dintr-o singură ,,panglică”, ADN-ul este policatenar, alcătuit din două catene (panglici). O catenă de ADN este alcătuită dintr-un număr mare de nucleotide. Mai multe nucleotide formează o polinucleotidă. Fiecare nucleotidă este formată din trei componente: o glucidă cu cinci atomi de carbon denumită pentoză,  un rest de acid fosforic, denumit şi grup fosfat şi o bază azotată.

Pentoza specifică ADN-ului este dezoxiriboza. Bazele azotate sunt de două feluri: purinice şi pirimidinice. Cele două baze purinice sunt adenina şi guanina, iar bazele pirimidinice sunt citozina şi timina. Pentozele şi grupările fosfat alcătuiesc catenele, iar bazele azotate unesc cele două catene.

Structura ADN poate fi comparată cu o scară, bazele azotate reprezintând treptele, iar pentozele şi grupările fosfat reprezintând balustradele. Bazele azotate se unesc în modul următor: adenina cu timina, iar guanina cu citozina. Ordinea în care sunt aşezate bazele azotate contribuie la codificarea informaţiei genetice.

 

 


ADN-ul conţine zone numite gene. Fiecare genă determină anumite caracteristici ale organismului. O genă poate determina una sau mai multe dintre caracteristicile organismului. Prin modificări produse la nivelul genelor apar mutaţiile genetice. Trei perechi de baze azotate formează un codon. Fiecare codon codifică un anumit aminoacid. Mai mulţi codoni determină sinteza unei anumite proteine. Proteina va fi sintetizată din aminoacizi codificaţi de către codoni, iar ordinea aminoacizilor în lanţul de aminoacizi a unei proteine va fi aceea a codonilor care-i codifică.


În timpul diviziuni celulare are loc replicarea ADN-ului, cele două catene se separă, iar fiecare catenă are capacitatea de a da naştere unei catene pereche, complementare. Astfel, din fiecare moleculă de ADN rezultă două molecule de ADN identice. Ulterior, din celula-mamă se formează două celule-fiice.


ARN-ul

ARN-ul prezintă unele deosebiri faţă de ADN: pentoza specifică ARN-ului este riboza, timina, bază azotată specifică ADN-ului, este înlocuită cu uracilul, iar deosebirea cea mai importantă privitoare la structura ARN faţă de cea a ADN-ului este faptul că ARN-ul este monocatenar, spre deosebire de ADN. ARN-ul are şi un rol foarte important în sinteza proteică  (după cum am menţionat şi în articolul anterior).


Genetică şi evoluţionism

Prin modificări apărute în structura ADN-ului se produc mutaţiile genetice. Mutaţiile sunt produse prin acţiunea unor diverşi factori asupra materialului genetic. Factorii care produc mutaţii se numesc factori mutageni. Exemple de factori mutageni sunt iperita (gaz de luptă folosit în timpul Primului Război Mondial), viruşii, viroizii, anumite substanţe chimice etc.

Unele mutaţii pot fi utile organismului care le dobândeşte, iar altele pot fi dăunătoare; unele mutaţii pot fi transmise de către organismul care le-a dobândit urmaşilor, iar altele nu sunt transmise urmaşilor. Astfel, mutaţiile care sunt transmise urmaşilor contribuie la conferirea unor noi caracteristici speciei, aceste caracteristici putând contribui la supravieţuirea sau dispariţia speciei. Mutaţiile pot duce şi la apariţia unor noi specii.

Chimia prebiotică şi apariţia vieţii (6)