TOATE REFERATELE - ADAUGA REFERAT

Acizii nucleici - Biologie

              GENETICA este una dintre cele mai tinere ştiinţe. Actul  ei de naştere a fost lucrarea lui GREGOR MENDEL “Cercetări asupra hibridări plantelor”.
              GENETICA este o ramură a ştiinţelor biologice care studiază ereditatea si variabilitatea organismelor vii.
                   
             Rolul şi structura acizilor nucleici

 

            Misteriosul factor transformator al doctorului GRIFFITH
          
            În 1928, bacteriologul J. Griffith comunica la Cambridge o experienţă extrem de ciudată.
             Lucra de la un timp cu pneumococi, o specie de microbi care provoacă pneumonii la om şi la animale. El poseda două tipuri de asemenea pneumococi, tipul II şi III, care se deosebesc între ele prin caracteristici biochimice uşor detectabile. De asemenea, avea unele eprubete cu culturi virulente, care provoacă moartea şoarecilor folosiţi în experimente, şi alte eprubete cu culturi de pneumococi „blânzi”, care nu omorau şoarecii. Pe medii de cultură, pneumococii virulenţi formau colonio mici, netede, de forma „S”(„S” de la smooth=neted). Cei nevirulenţi formau colonii zbârcite la suprafaţă, de forma „R”(rough=aspru).
            Griffith a făcut două suspensii de microbi:
a)    prima conţinea pneumococi II R,nevirulenţi;
b)    a doua conţinea pneumococi III S, virulenţi.
El nu dorea să ucidă animalele, ci să prepare un vaccin. Pentru acestea a
omorât prin căldură microbii din buspensia b. Apoi a inoculat ambele suspensii unui lot de şoareci albi de laborator şi a asteptat.
             Spre surprinderea lui Griffith, marea majoritate a şoarecilor au murit, deşi prima suspensie le asusese microbi vii dar nepericuloşi, iar a doua numai cadavrele microbilor virulenti.
             Contrariat la culme, cercetătorul o repetat experienţa de mai multe ori cu acelaşi rezultat. Pentru a vedea ce microb a omorât soarecii, el a însămânţat pe medii de cultură sânge din cordul şoarecilor morţi. A constatat că pe medii crescuseră şi se inmulţiseră pneumococi de tip III S pe care Griffith îi ştia morţi şi verificase că sunt morti.
             Singura explicaţie a fenomenului era că de la cadavrele pneumococilor III S a trecut „ceva” în celulele pneumococilor II R pe care i-a transformat în pneumococi de tip III S.
             Acel „ceva” conţinea informaţia ereditară care, odată ajunsă în organism, a funcţionat şi a fost transmisă urmaşilor.

 

         Acizii nucleici în centrul atenţiei

 

         În 1943 se publică rezultatele unei ezperienţe cruciale în biologie. O.T.Avery,
C.Mc. Leod şi M.Mc.Carty descoperiseră că ADN extras din pneumococi III S  îi transformă pe pneumococii II R în pneumococi III S, deci, ADN este misteriosul factor transformator al doctorului Griffith.
            Ideea că ADN este purtătorul informaţiei ereditare a fost confirmată de multe alte experienţe de transformare genetică efectuate pe bacterii, plante şi animale.
            J. Watson şi F. Crick anunţă în 1953 că au reuşit cu ajutorul razelor Roentgen să descopere structura macromoleculei ADN. Modelul lor este confirmat de M. Wilkins şi toţi vor fi distinşi cu premiul Nobel pentru medicină şi biologie(1962).
 
           Structura acizilor nucleici
         
           Acizi nucleici sunt substanţe macromoleculare formate prin înlănţuirea unor molecule de nucleotide. De aceea ei se pot numi şi polinucleotide.
           Nucleotidele, la rândul lor, sunt alcătuite din:
a)      o bază azotată;
b)      un zahăr;
c)      un radical fosfat;
          Bazele azotate sunt substanţe organice în care atomii de carbon şi de azot sunt grupaţi în cicluri. Ele sunt de două feluri.
          -bazele purinice au două cicluri condensate, însumând 5 atomi de C şi 4 de N. Ele sunt: adenina(A) şi guanina(G), prezente şi în ADN şi în ARN
          -bazele primidinice au un singur ciclu cu 4 atomi de C si 2 de N. Ele sunt citozina(C), prezentă şi în ADN şi în ARN, timina(T) numai în ADN şi uracilul(U) numai în ARN.
           Zahărul este un monozaharid cu 5 atomi de C(o pentoză). El dă numele celor două tipuri de acizi nucleici: riboza(R) în ARN şi dezoxiriboza(D) în ADN.
         Radicalul fosfat(P) formează legături esterice cu pentozele. Legătura se face între al cincelea atom de carbon al unei pentoze şi al trilea atom de carbon al pentozei următoare legând nucleotidele între ele şi formând catene(lanţuri) polinucleotidice.
      Cele trei componente se grupează astfel:
                       
                            În ADN:                                       În ARN:
1)   A – D – P                                   1) A – R – P
2)   G – D – P                                   2) G – R - P
3)   C – D – P                                   3)  C – R -P
4)   T – D – P                                   4)  U – R – P

 

   Observăm atunci că există 4 tipuri de nucleotide pentru fiecare tip de
acid nucleic. Ele sunt echivalente cu 4 litere ale unui alfabet. Alinierea lor într-o anumită ordine dă conţinutul informaţiei ereditare. Un alfabet de 4 semne este suficient pentru a stoca o cantitate nelimitată de informaţie. Se ştie că limbajul calculatoarelor electronice utilizeaza numai două semne:0 şi 1. 

 

 

                                    
                                        ADN – spirala vieţii
      
              Molecula de ADN este formată din două catene polinucleotidice răsucite una în jurul celeilalte în spirală, cu bazele azotate spre interior. Totodată, dacă pe o catenă într-un anumit punct , este adenina, pe catena opusă în dreptul adeninei este timina. Între ele sunt două legături de hidrogen. În dreptul guaninei este citozina, între ele fiind trei legături de de H. Adenina cu timina şi ganina cu citozina formează perechi, sunt complementare şi se atrag între ele.
           Privind cu atenţie schema vieţi veţi observa că legăturile C5’à C3’ au sensuri opuse pe cele două catene(care sunt antiparalele). Acest amănunt este foarte important deoarece informaţia genetică este lecturată totodată în sensuri C5à C3’.
           În molecula de ADN complementaritatea dintre bazele purinice şi cele pirimidinice ţine cele două catene alăturate, oricât ar fi  ele de lungi. Datorită ei, molecula, este foarte stabilă deşi foarte complexă. De aici rezultă stabilitatea informaţiei eriditare făra de care viaţa ar fi imposibilă. Legăturile de H sunt mai slabe decât cele esterice şi se rup dacă ADN este încălzit peste 100 grade C(denaturare) rezultând DN monocatenar. Prin răcire treptată, cele două catene se atrag datorită complementarităţii bazelor azotate şi revin în vechile poziţii(renaturare). Dacă răcirea este bruscă, ADN rămâne denaturat.
            Amestecând monocatene ADN de origini diferite se formează prin  renaturare parţială hibrizi moleculari. Pocedeul este folosit de oamenii de stiinţă în studiul relaţiilor filogenetice dintre specii. Speciile înrudite au temperaturi apropiate de denaturare a ADN şi realizează o renaturare rapidă şi de mari proporţii când li se amestecă monocatenele deoarece secvenţele polinucleotidice sunt identice pe mari proporţi.
               Ereditate nu presupune doar stocarea informaţiei genetice dar şi transmiterea ei. ADN ca purtător de informaţie are o proprietate care ţine de însăşi esenţa vieţii: se autocopiază!        
               Replicaţia(autocopierea) ADN are loc atunci când o celulă se pregăteşte de diviziune: cantitatea de ADN dublându-se, celulele fiice vor moşteni în mod egal întreaga informaşie genetică de la celula mamă.
             În acest proces intervin mai multe enzime. Una dinte ele este DN polimeraza. Ele acţionează precum cursorul unui fermoar despărţind cele două catene. Fiecare catenă atrage acum nucleotide libere care se aflau gata sintetizate în lichidul înconjurător. Datorită complementarităţii, nucleotidele libere se vor organiza formând o catenă nouă pe lânga fiecare din cele două catene vechi(care funcţionează ca o matriţă). Vor rezulta două molecule bicatenare de ADN, identice cu cea iniţială, fiecare având o catenă având o catenă veche şi una nouă sintetizată. Cele două catene ale macromoleculei de ADN nu se separă tot de la începutul replicării. Separarea totală este treptată, pornită fiind din punctul de iniţiere al replicării şi continuată progresiv spre un punct terminus. Astfel, în plin proces de replicare, macromolecula de ADN capătă forma literei Y. Punctul de ramificare a macromoleculei de ADN se numeşte bifurcaţie de replicare.
            Înalta fidelitate a replicaţiei ADN asigură transmiterea nealterată a informaţiei genetice de la o genetaţie de celule la alta, condiţie esenţială a continuităţii vieţii.
                                   

 

 

 

 

 

                             Structura şi tipurile de ARN

 

               ARN-ul, spre deosebire de ADN, este o macromoleculă alcătuită, de regulă, dintr-o singură catenă polinucleotidică care se formează tot prin legăturile diestericedinte radicalul fosfat şi pentoză. Moleculele ARN nu pot avea dimensiuni foarte mari deoarece, cu cât creşte numărul nucleotidelor (peste câteva mii ) cu atât stabilitatea moleculei scade.
             Sinteza ARN (transcrierea) se realizează tot pe baza complementarităţii bazelor azotate ca şi în cazul replicaţiei ARN. Cele două catene ale moleculei ADN se despart pe intervalul care urmează a fi transcris, numai că de data aceasta va acţiona enzima ARN polimeraza. Acum se va transcrie numai una din catene din molecula ADN:catena sens care va servi ca matriţă. Nucleotidele libere care se vor alinia pe baza complementarităţii vor conţine riboză. În dreptul adeninei de pe catena veche acum se va ataşa uracilul în catena nou sintetizată.
            După formarea catenei, molecula ARN părăseşte locul transcrierii iar catenele ADN revin la poziţia iniţială.
          ARN este purtător unic al informaţiei ereditare la virusurile ARN(ribovirusur) şi la viroizi. Aceştia din urmă au doar o moleculă mică da ARN fără înveliş proteic. Ei produc unele boli la plante(boala tuberculilor fusiformi la cartofi).
          La restul organismelor, ARN contribuie în diferite moduri la structura si funcţionarea materialului genetic existând de aceea mai multe tipuri de ARN.
          ARN mesager(ARNm) are rolul de a copia informaţia genetică dintr-un fragment de ADN şi de a o aduce, ca pe un mesaj, la locul sintezei proteice. Moleculele sunt todeauna monocatenare şi au lungimi diferite, în funcţie de marimea moleculelor care urmează a fi sintetizate.
          ARN ribozomal(ARNr) intră în alcătuirea ribozomilor asociat cu diferite proteine. El este sintetizat tot prin transcrierea din ADN, după care catena ARNn se pliază formând porţiuni bicatenare datorită complementarităţii bazelor azotate. Un ribozom este format din două subunităţi care vor recunoaşte (tot pe baza complementarităţii) şi vor ataşa într ele nucleotidele de recunoaştere de la începutul moleculei de ARNm. Ribozomii au fost descoperiţi de savantul George Emil Palade, laureat al premiului Nobel.
         ARN de transfer(ARNt) este specializat pentru aducerea aminoacizilor la locul sintezei proteice. Molecula este formată din 70-90 de nucleotide. Are porţiuni bicatenare care îi dau forma unei frunze de trifoi. Are doi poli funcţionali:
a)      unul la care se ataşează un anumit aminoacid;
b)       altul care conţine o secvenţă de 3 nucleotide care recunoaşte o anumită secvenţă a ARNm
unde se ataşează pe baza complementarităţii.
Alte tipuri de ARN intră în constituţia cromozomilor atât la procariote cât şi la eucariote

Pentru a vedea tot referatul

CLICK AICI

descarcat de 1168 ori

nota totala 6.27

autor: cmc


Inscriere in newsletter

Referate liceu (1282)

Ultimele cautari

Cele mai downloadate

 

acasa -
Viata de Student Referate Filme Porno Sex Shop Moda si Fashion Fashion Sales