В чем отличия между молекулами ДНК и РНК, разница и таблица особенностей

Изначально люди были уверены, что фундаментальной основой жизни считаются белковые молекулы. При этом по результатам многочисленных научных исследований удалось установить, что важным отличием живой природы от неживой считаются нуклеиновые кислоты. При этом существуют определенные отличия ДНК от РНК. Они касаются состава, структуры, физических свойств, способов выделения и выполняемых функций.

Что такое ДНК человека?

Эта аббревиатура расшифровывается как «дезоксирибонуклеиновая кислота». Она представляет собой макромолекулу, которая хранит и передает из поколения генетическую информацию. В клетках главной задачей молекулы ДНК считается сохранение точной информации о структуре белков и РНК.

У растений и животных молекула ДНК присутствует в структуре клеточного ядра и в хромосомах. С химической точки зрения она включает фосфатную группу и азотистое основание. В пространстве этот элемент представляет собой 2 нити, который закручены в виде спирали.

К азотистым основаниям относятся аденин, тимин, цитозин, гуанин. Они скрепляются друг с другом по принципу комплементарности. Так, гуанин соединяется с цитозином, а аденин – с тимином. Размещение нуклеотидов в разной последовательности дает возможность кодировать разные сведения о типах РНК, которые принимают участие в выработке белка.

Что такое РНК?

Этот термин расшифровывается как «рибонуклеиновая кислота». Подобно ДНК, эта макромолекула присутствует в клетках каждого живого организма. Ее структура во многом совпадает с РНК. В строение входят элементы – нуклеотиды. К ним относят фосфатную группу, рибозу и азотистое основание.

Размещение нуклеотидов в разной последовательности дает возможность создавать уникальный генетический код. РНК имеет несколько разновидностей:

  • и-РНК – передает информацию;
  • р-РНК – представляет собой элемент рибосом;
  • т-РНК – доставляет аминокислоты к рибосомам.
Мнение эксперта
Карнаух Екатерина Владимировна
Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность "Экономика предприятия"
Также существует матричная РНК, которую используют все клеточные организмы для выработки белка. У некоторых молекул имеется своя ферментативная активность. Она проявляется в виде способности разрывать другие молекулы РНК или наоборот соединять отдельные фрагменты. Также рибонуклеиновая кислота представляет собой элемент геномов многих вирусов. Там она выполняет те же функции, что и ДНК у высших организмов.

В чем отличия

ДНК существенно отличается от РНК. Это касается структуры, выполняемых функций и прочих параметров.

История открытия

Первыми нуклеиновые кислоты описал швейцарский биохимик Фридрих Мишер. Это произошло еще в 1869 году. Из остатков клеток в гное ему удалось выделить вещество с содержанием азота и фосфора. Исследователь назвал его нуклеином. Он считал, что данный элемент присутствует лишь в клеточном ядре. Позднее небелковую часть вещества назвали нуклеиновой кислотой.

В природе есть 2 типа нуклеиновых кислот, которые отличаются по структуре, составу и функциям. Одна из них включает углеводный элемент дезоксирибозу и получила название дезоксирибонуклеиновой кислоты – ДНК, тогда как вторая молекула содержит рибозу и именуется рибонуклеиновой кислотой, или сокращенно РНК.

открытие профессора

Способы выделения

Существует много методов выделения нуклеиновых кислот из натуральных источников, которые имеют определенные различия. При этом особое значение имеет эффективное отделение нуклеиновых кислот от белковых элементов и минимальный уровень фрагментации препаратов. Классический способ выделения ДНК был придуман еще в 1952 году. Он применяется и по сей день.

При этом клеточные стенки биоматериала разрушают стандартным способом, после чего обрабатывают анионным детергентом. При этом белки выпадают в осадок, а нуклеиновые кислоты попадают в водный раствор. ДНК можно осадить в форме геля. Для этого к ее солевому раствору аккуратно добавляют этанол.

Мнение эксперта
Карнаух Екатерина Владимировна
Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность "Экономика предприятия"
Важно учитывать, что нуклеиновые кислоты деградируют под влиянием нуклеаз – особых ферментов. Потому при их выделении требуется обрабатывать инструменты и материалы специальными ингибиторами. Так, при выделении РНК часто применяют ингибитор DEPC.

Физические свойства

Нуклеиновые кислоты легко растворяются в воде. При этом они почти не растворяются в органических веществах. К другим особенностям относят чувствительность к влиянию температуры и критическим параметрам рН.

Молекулы ДНК с высокой молекулярной массой, которые выделены из натуральных источников, могут фрагментироваться под влиянием механических факторов – в частности, при перемешивании раствора.

Строение

ДНК включает дезоксирибозу и азотистые основания – тимин, цитозин, аденин и гуанин. В структуру молекулы обычно входит 2 полинуклеотидных цепи, которые направлены антипараллельно. РНК состоит из рибозы и азотистых оснований – гуанина, аденина, цитозина, урацила. По структуре полинуклеотидной цепочки молекула совпадает с ДНК.

строение клеток

Типы

РНК делится на такие типы:

  • информационная – кодирует расположение аминокислот в белке;
  • транспортная – доставляет аминокислоты к зоне выработки;
  • рибосомальная – присутствует в составе рибосом, которые представляют собой место выработки белка.

В ДНК выделяют несколько уровней в структуре:

  • первичная – это последовательность размещения нуклеотидов в цепи;
  • вторичная – стабилизуется водородными связями между парами оснований;
  • третичная – представляет собой суперсперализацию ДНК.

Роль

К основным функциям ДНК относят хранение и передачу генетической информации, а также матричный синтез РНК на ней. Главной задачей РНК считается выработка белка.

днк роль

Сравнительная таблица

Ключевые особенности рассматриваемых понятий представлены в таблице:

Критерий ДНК РНК
Полное название Дезоксирибонуклеиновая кислота Рибонуклеиновая кислота
Функции Длительное хранение наследственной информации и ее передача для создания новых организмов и клеток Передача генетического кода в рибосомы с целью синтеза белков
Строение Представляет собой В-образную двойную спираль. Это двухцепочечная молекула, которая включает длинную цепь нуклеотидов. Представляет собой спираль А-образной формы. Это одноцепочечную спираль, в которую входят более короткие цепи нуклеотидов.
Состав Дезоксирибоза, аденин, гуанин, цитозин, тимин Рибоза, аденин, гуанин, цитозин, урацил
Ультрафиолетовое повреждение Чувствительна Сравнительно устойчива

Выводы

ДНК и РНК представляют собой важные нуклеиновые кислоты, которые выполняют целый ряд значимых функций. При этом они имеют определенные отличия, которые затрагивают структуру, состав, задачи.

Малиновская Дарья
Оцените автора
Pohozhie
Добавить комментарий