الحمض النووي: ما هو ، ما هي وظيفته وهيكله

الحمض النووي (حمض الديوكسي ريبونوكلييك) هو جزيء حمل المعلومات الجينية (المادة الوراثية) للكائنات الحية - بما في ذلك نحن البشر. الخصائص الفيزيائية ، مثل لون الجلد أو لون العين ، موجودة في حمضنا النووي.

يمكنك مقارنة الحمض النووي بكتاب الطبخ لأنه يحتوي على المبادئ التوجيهية اللازمة لإنشاء وتطوير كائن حيسواء كانت شجرة أو قرد أو إنسان. هذه التعليمات البيولوجية الموجودة في الحمض النووي تنتقل من جيل إلى جيل من خلال التكاثر.

صورة توضيحية لجزيء DNA.

أين يوجد الحمض النووي

تم العثور على الكثير من الحمض النووي داخل نواة الخلية. هذا ما يفسر "النواة" في اسمك. يُعطى اسم الجينوم لمجموعة الحمض النووي الموجودة في نواة خلايا الكائن الحي. تشكل النواة 10٪ فقط من حجم الخلية. تلتف جزيئات الحمض النووي في الداخل.

تم العثور على جزء صغير من الحمض النووي (حوالي 1 ٪ من الحمض النووي للخلية) خارج النواة: في الميتوكوندريا ، الأعضاء الصغيرة داخل الخلايا التي تولد الطاقة. يسمى هذا النوع من الحمض النووي DNA الميتوكوندريا.

هيكل الحمض النووي وتكوينه

الحمض النووي له هيكل الحلزون المزدوج: هيكل حلزوني الشكل يتكون من خيطين طويلين متصلتين بواسطة روابط هيدروجينية.

يتكون كل من خيوط الحمض النووي هذه من كتل كيميائية تسمى النيوكليوتيدات، والتي تتكون من ثلاثة مكونات: سكر خماسي الكربون ، ومجموعة فوسفات واحدة أو أكثر ، وقاعدة نيتروجين. ما يميز النيوكليوتيدات عن بعضها البعض هو قاعدتها.

القواعد النيتروجينية للحمض النووي

توجد أربعة أنواع من قواعد النيتروجين في النيوكليوتيدات:

• الأدينين (أ)
• ثايمين (T)
• سيتوزين (ج)
• جوانين (G)

تعتمد الخصائص الجينية للكائن الحي على ترتيب هذه القواعد النيتروجينية التي تشكل كل من خيوط الحمض النووي. بعبارات أخرى: المعلومات الجينية للكائن الحي واردة في تسلسل هذه القواعد. تعليماتنا الجينية هناك. يمكن لتسلسل ATCGCT ، على سبيل المثال ، تحديد خاصية فيزيائية معينة ، مثل لون العين.

وظيفة الحمض النووي

يحتوي جزيء الحمض النووي على معلومات حول من نحن وما نحتاج إلى تطويره. لذا ، في حين أن الحمض النووي تخزين خصائصنا الجينية، يحتوي على التعليمات اللازمة لتكوين البروتينات ، الجزيئات الكبيرة التي لها العديد من الوظائف الحيوية.

يعتمد نمو أنسجة الجسم والحفاظ عليها ، على سبيل المثال ، على تخليق البروتين، وهي عملية إنتاج بروتينات جديدة. في هذه العملية ، يلعب الحمض النووي دورًا مركزيًا ، لأنه يحدد موضع الجزيئات العضوية التي تسمى الأحماض الأمينية. يمكن أن يحتوي كل بروتين على آلاف الأحماض الأمينية في تركيبته. جميع البروتينات في أجسامنا مصنوعة من القالب الذي يوفره الحمض النووي.

تتم عملية إنتاج بروتينات جديدة من خلال بضع خطوات. يحتاج الحمض النووي إلى تحويل الأحماض الأمينية إلى بروتينات. نظرًا لوجود الحمض النووي داخل النواة وتقع الأحماض الأمينية خارج النواة (في السيتوبلازم) ، فإن البروتينات التي تسمى الإنزيمات تقوم بنسخ معلومات الحمض النووي إلى نسخ وسيطة: RNA.

الجزء الأول من هذه العملية هو نسخ الجينات. تحدث هذه العملية داخل نواة الخلية وتتكون من نسخ المعلومات من الحمض النووي في جزيء الرسول هذا المسمى RNA.

الجزء الثاني من العملية هو ترجمة. نظرًا لأنه أصغر حجمًا ، فإن جزيء الحمض النووي الريبي المشكل حديثًا قادر على المرور عبر مسام النواة ، ودخول السيتوبلازم. يتنقل الحمض النووي الريبي عبر السيتوبلازم ، وينقل الأحماض الأمينية إلى الريبوسوم. يتم ترجمة المعلومات إلى الريبوسوم ، حيث يتم تخليق البروتين.

نرى أيضا: البروتينات و أحماض أمينية.

الاختلافات بين DNA و RNA

الحمض النووي والحمض النووي الريبي ، على الرغم من ارتباطهما ، مختلفان ويقومان بوظائف مختلفة. من بين الاختلافات الرئيسية ، يمكننا إبراز ما يلي:

• جزء السكاريد الأحادي من الحمض النووي هو ديوكسيريبوز. في RNA هو ريبوز.
• الهيكل مختلف: الحمض النووي مزدوج الشريطة ، بينما الحمض النووي الريبي أحادي السلسلة.
• تختلف قواعد النيتروجين: فقط الحمض النووي يحتوي على الثايمين ، والحمض النووي الريبي فقط يحتوي على اليوراسيل.

تصبح الاختلافات أكثر وضوحًا عندما ننظر إلى الوظائف التي تؤديها هذه الجزيئات. يهتم الحمض النووي بتخزين المعلومات الجينية ، بينما يلعب الحمض النووي الريبي (الحمض النووي الريبي) دورًا محددًا في تخليق البروتين.

يعمل الحمض النووي الريبي مباشرة في إنتاج البروتينات. أثناء تخليق البروتين المزعوم ، فإنه ينقل الرموز الجينية (المخزنة في الحمض النووي) نحو الريبوسومات ، حيث يتم ترجمة هذه المعلومات.

أفضل ثلاثة أنواع معروفة من الحمض النووي الريبي هي رسوليا الناقل انها ال الريبوسوم. يشارك الثلاثة جميعًا في تخليق البروتين. يحمل Messenger RNA الرموز. الناقل يأخذ الأحماض الأمينية إلى الريبوسوم. الريبوسوم ، كما يوحي اسمه ، هو جزء من الريبوسوم ، حيث يحدث التوليف.

اقرأ المزيد عن RNA و DNA و RNA.

انظر معاني أخرى:

• معنى الحمض النووي
• خلية
• الجين
• الجينوم