- DNA - kwas deoksyrybonukleinowy, jest materiałem genetycznym i zawiera geny
Zbudowany jest z dwóch spiralnie skręconych wokół siebie nici. Taki model budowy przestrzennej zwany jest podwójną helisą.
Każda nić zbudowana jest z połączonych liniowo nukleotydów.
Każdy nukleotyd zbudowany jest z reszty fosforanowej, cukru deoksyrybozy i zasady azotowej. Istnieją cztery rodzaje nukleotydów budujących kwas DNA. Różnią się one rodzajem przyłączonej zasady. Może być to: adenina (A), guanina (G), cytozyna (C) lub tymina (T). Ogólny schemat budowy nukleotydu wygląda następująco:
reszta fosforanowa - deoksyryboza - zasada azotowa
Szerokość nici DNA wynosi około 2 nanometrów
Dwie nici DNA łączą się ze sobą za pomocą zasad azotowych według schematu:
reszta fosforanowa - deoksyryboza - zasada - zasada - deoksyryboza - reszta fosforanowa
Zasady połączone są ze sobą wiązaniami wodorowymi według ściśle określonej reguły:
- adenina (A) łączy się tylko z tyminą (T)
- cytozyna (C) łączy się tylko z guaniną (G)
Jest to tak zwana zasada komplementarności
- RNA - kwas rybonukleinowy. Nie stanowi on zapisu genów. Bierze udział w procesie syntezy białek.
Jego cząsteczki, w przeciwieństwie do DNA, są jednoniciowe.
Cukrem budującym nukleotydy RNA jest ryboza, zaś zamiast tyminy występuje uracyl (U).
- Gen - wszystkie reakcje biochemiczne zachodzące w organizmie są regulowane za pomocą enzymów, które są białkami. Informacja genetyczna jest receptą na budowę białek i jest ona przekazywana dziedzicznie. Przepis na białko jest zakodowany w kolejności zasad azotowych w DNA. Sekwencja ułożenia zasad jest tłumaczona na sekwencję ułożenia aminokwasów w syntetyzowanym białku. Gen jest to odcinek nici DNA, który zawiera przepis na dane białko.
- Kod genetyczny - jest on trójkowy, to znaczy trzy kolejne nukleotydy określają dany aminokwas. Tworzą one tak zwane kodony. Oprócz kodonów kodujących rodzaj aminokwasu, istnieją kodony STOP, które kończą syntezę cząsteczki białka.
O kodzie genetycznym mówi się także, że jest on uniwersalny, co oznacza, że u wszystkich organizmów te same kodony kodują takie same aminokwasy. Świadczy to o wspólnym pochodzeniu wszystkich organizmów żywych od jednego przodka.
- Odczytywanie informacji genetycznej:
- DNA nie opuszcza jądra, zostaje on przepisany na kwas mRNA w procesie zwanym transkrypcją. Dwie nici DNA zostają rozplecione na pewnym odcinku i do jednej z nich zostaje dobudowany kwas mRNA zgodnie z zasadą komplementarności, z tym, że zamiast tyminy dołączany jest uracyl. W ten sposób informacja zawarta w sekwencji nukleotydów DNA zostaje wiernie przepisana na mRNA
- mRNA opuszcza jądro i łączy się z rybosomami, gdzie w procesie translacji kolejność nukleotydów jest tłumaczona na kolejność aminokwasów. W procesie tym uczestniczy kwas tRNA, który dostarcza odpowiednie aminokwasy.
- W wyniku łączenia się kolejnych aminokwasów powstaje łańcuch białkowy.
- Podsumowanie:
- DNA stanowi materiał genetyczny
- odcinki DNA, zawierające przepis na białko nazywamy genami.
- informacja genetyczna z DNA jest przepisywana na mRNA, który staje się matrycą w procesie biosyntezy białka
- kod genetyczny jest trójkowy, trzy nukleotydy tworzą kodon, który określa dany aminokwas
- kod genetyczny jest uniwersalny
- organizm człowieka zawiera około 25 tysięcy genów
