Les acides nucléiques jouent un rôle important dans la cellule,assurer son activité vitale et sa reproduction. Ces propriétés permettent de les appeler les deuxièmes molécules biologiques les plus importantes après les protéines. De nombreux chercheurs ont même mis l'ADN et l'ARN en premier lieu, ce qui implique leur importance principale dans le développement de la vie. Néanmoins, ils sont destinés à prendre la deuxième place après les protéines, car la base de la vie n'est qu'une molécule polypeptidique.
Les acides nucléiques ont un niveau de vie différent, beaucoup plus complexe et intéressant du fait que chaque type de molécule fait un travail spécifique pour cela. Cela devrait être traité plus en détail.
Tous les acides nucléiques (ADN et ARN) représententsont des polymères biologiques hétérogènes qui diffèrent par le nombre de chaînes. L'ADN est une molécule polymère double brin qui contient les informations génétiques des organismes eucaryotes. Les molécules d'ADN circulaires peuvent contenir les informations héréditaires de certains virus. Ce sont le VIH et les adénovirus. Il existe également 2 types particuliers d'ADN: mitochondrial et plaste (trouvé dans les chloroplastes).
L'ARN, d'autre part, a beaucoup plus de types quien raison des différentes fonctions de l'acide nucléique. Il existe l'ARN nucléaire, qui contient les informations héréditaires des bactéries et de la plupart des virus, de la matrice (ou ARN messager), du ribosomal et du transport. Tous sont impliqués soit dans le stockage des informations héréditaires, soit dans l'expression des gènes. Cependant, il est nécessaire de comprendre plus en détail les fonctions des acides nucléiques dans la cellule.
Ce type d'ADN est un système de stockage parfaitinformations héréditaires. Une molécule d'ADN double brin est une molécule unique composée de monomères hétérogènes. Leur tâche est de former des liaisons hydrogène entre les nucléotides d'un autre brin. Le monomère d'ADN lui-même se compose d'une base azotée, d'un résidu orthophosphate et d'un monosaccharide désoxyribose à cinq atomes de carbone. Selon le type de base azotée sous-jacente à un monomère d'ADN particulier, il a son propre nom. Types de monomères d'ADN:
Sur l'écriture pour simplifier le schéma de la structure de l'ADNle résidu adényle est désigné "A", le résidu guanine est "G", le résidu thymidine est "T" et le résidu cytosine est "C". Il est important que l'information génétique soit transférée de la molécule d'ADN double brin à l'ARN messager. Il a peu de différences: ici, en tant que résidu glucidique, il n'y a pas de désoxyribose, mais de ribose, et au lieu d'une base azotée thymidyle, une base uracile se trouve dans l'ARN.
L'ADN est construit sur le principe de lapolymère, dans lequel une chaîne est créée à l'avance selon un modèle prédéterminé, en fonction de l'information génétique de la cellule mère. Les nucléodides d'ADN sont reliés ici par des liaisons covalentes. Ensuite, selon le principe de complémentarité, d'autres nucléotides sont attachés aux nucléotides de la molécule simple brin. Si dans une molécule simple brin le début est représenté par le nucléotide adénine, alors dans la deuxième chaîne (complémentaire), il correspondra à la thymine. La guanine est complémentaire de la cytosine. Ainsi, une molécule d'ADN double brin est construite. Il est situé dans le noyau et stocke des informations héréditaires, qui sont codées par des codons - des triplets de nucléotides. Fonctions de l'ADN double brin:
On pense que les fonctions des protéines et des acides nucléiquesles acides sont courants, à savoir: ils sont impliqués dans l'expression des gènes. L'acide nucléique lui-même est leur emplacement de stockage et la protéine est le résultat final de la lecture d'informations à partir d'un gène. Le gène lui-même est une section d'une molécule d'ADN intégrale, emballée dans un chromosome, dans laquelle des informations sur la structure d'une certaine protéine sont enregistrées au moyen de nucléotides. Un gène code pour la séquence d'acides aminés d'une seule protéine. C'est la protéine qui mettra en œuvre les informations héréditaires.
Les fonctions des acides nucléiques dans une cellule sont trèsvarié. Et ils sont les plus nombreux dans le cas de l'ARN. Cependant, cette polyfonctionnalité est encore relative, car un type d'ARN est responsable de l'une des fonctions. Dans ce cas, il existe les types d'ARN suivants:
Cette classification contient plusieurs typesARN qui sont séparés en fonction de l'emplacement. Cependant, en termes fonctionnels, ils doivent être divisés en seulement 4 types: nucléaire, informationnel, ribosomal et transport. La fonction de l'ARN ribosomal est la synthèse des protéines basée sur la séquence nucléotidique de l'ARN messager. Dans ce cas, les acides aminés sont "amenés" à l'ARN ribosomal, "enfilés" sur l'ARN messager, au moyen de l'acide ribonucléique de transport. C'est ainsi que se déroule la synthèse dans tout organisme possédant des ribosomes. La structure et les fonctions des acides nucléiques assurent à la fois la préservation du matériel génétique et la création de processus de synthèse protéique.
Si sur quelles fonctions dans la cellule sont exécutéesÉtant donné que les acides nucléiques situés dans le noyau ou le cytoplasme, pratiquement tout est connu, il existe encore peu d'informations sur l'ADN mitochondrial et plastidique. Des ARN ribosomiques et messagers spécifiques ont également été trouvés ici. Les acides nucléiques ADN et ARN sont présents ici même dans les organismes les plus autotrophes.
L'acide nucléique peut être entré dans la cellulepar symbiogenèse. Cette voie est considérée par les scientifiques comme la plus probable en raison du manque d'explications alternatives. Le processus est considéré comme suit: une bactérie autoforme symbiotique est entrée dans la cellule à une certaine période. En conséquence, cette cellule sans nucléaire vit à l'intérieur de la cellule et lui fournit de l'énergie, mais se dégrade progressivement.
Aux premiers stades du développement évolutif,probablement, la bactérie symbiotique sans nucléaire a favorisé les processus de mutation dans le noyau de la cellule hôte. Cela a permis aux gènes responsables du stockage des informations sur la structure des protéines mitochondriales de s'intégrer dans l'acide nucléique de la cellule hôte. Cependant, jusqu'à présent, il n'y a pas beaucoup d'informations sur les fonctions dans la cellule qui sont remplies par les acides nucléiques d'origine mitochondriale.
Probablement, une partie des mitochondries est synthétiséeprotéines dont la structure n'est pas encore codée par l'ADN ou l'ARN nucléaire de l'hôte. Il est également probable que la cellule ait besoin de son propre mécanisme de synthèse protéique uniquement parce que de nombreuses protéines synthétisées dans le cytoplasme ne peuvent pas traverser la double membrane mitochondriale. Dans le même temps, ces organites produisent de l'énergie, et donc, dans le cas d'un canal ou d'un support spécifique pour une protéine, cela suffira pour le mouvement des molécules et contre le gradient de concentration.
Les plastes (chloroplastes) ont également leur propreL'ADN, qui est probablement responsable de l'exécution de fonctions similaires à celles des acides nucléiques mitochondriaux. Il contient également son propre ARN ribosomal, messager et de transport. De plus, les plastes, à en juger par le nombre de membranes, et non par le nombre de réactions biochimiques, sont plus complexes. Il arrive que de nombreux plastes aient 4 couches de membranes, ce qui est expliqué de différentes manières par les scientifiques.
Une chose est claire:les fonctions des acides nucléiques dans la cellule ne sont pas encore entièrement comprises. On ne sait pas quelle importance ont le système de synthèse des protéines mitochondriales et le système chloroplastique analogue. Il n'est pas non plus tout à fait clair pourquoi les cellules ont besoin d'acides nucléiques mitochondriaux si les protéines (évidemment pas toutes) sont déjà codées dans l'ADN nucléaire (ou l'ARN, selon l'organisme). Bien que certains faits nous obligent à convenir que le système de synthèse des protéines des mitochondries et des chloroplastes est responsable des mêmes fonctions que l'ADN du noyau et l'ARN du cytoplasme. Ils conservent les informations héréditaires, les reproduisent et les transmettent aux cellules filles.
Il est important de comprendre quelles fonctions dans la celluleeffectuer des acides nucléiques d'origine nucléaire, plastidique et mitochondriale. Cela ouvre de nombreuses perspectives pour la science, car le mécanisme symbiotique, selon lequel de nombreux organismes autotrophes sont apparus, peut être reproduit aujourd'hui. Cela permettra d'obtenir un nouveau type de cellule, peut-être même humaine. Bien qu'il soit trop tôt pour parler des perspectives d'introduction d'organites plastidiques multimembranaires dans les cellules.
Il est beaucoup plus important de comprendre que dans la cellule l'acide nucléiqueles acides sont responsables de presque tous les processus. Il s'agit à la fois de la biosynthèse des protéines et du stockage d'informations sur la structure de la cellule. De plus, il est beaucoup plus important que les acides nucléiques remplissent la fonction de transfert du matériel héréditaire des cellules parentales aux cellules filles. Cela garantit le développement ultérieur des processus évolutifs.
