Реферат : ДНК и РНК

Наука располагает определенными фактами, относящимися к проблеме происхождения и сущности жизни, но, очевидно, их недостаточно для однозначного ответа.

Особую роль играют исследования вопроса о переходе от неживого к живому. Данные исследований показывают, что переходные формы от неживого к живому имеют свойства и неживого, и живого (вирусы), что еще больше подчеркивает как их единство, так и качественное различие.

Известно, что живые организмы и тела неживой природы состоят из одних и тех же химических элементов (в клетках ≈ 60 химических элементов). Сходство органического и неорганического миров на атомном уровне указывает на связь и единство живой и неживой природы.

К свойствам живого относят:

[sms]
обмен веществ;

способность к росту;

воспроизведение себе подобных;

способность к эволюционному развитию;

раздражимость;

подвижность.

Наличие только некоторых из этих свойств не является достаточным для определения жизни.

Ледник и река, например, характеризуются ростом, подвижностью, развитием, но не обладают воспроизводством. Звезды, планеты, звездные системы (галактики) рождаются, стареют и умирают, т. е. эволюционируют, они подвижны и даже могут образовывать новые звезды, но эти новые образования не будут подобны исходным. С другой стороны, мы без раздумий к живому относим растения, хотя подвижностью они не обладают.

Таким образом, лишь комплекс свойств: раздражимость, обмен веществ, способность к росту, индивидуальному и историческому развитию, воспроизведение себе подобных — может считаться необходимым и достаточным для определения жизни.

Основываясь на определении жизни Ф. Энгельсом ("Жизнь — это способ существования белковых тел..."), некоторые ученые были склонны считать живыми уже единичные молекулы белка. Но с этим нельзя согласиться, так как белки не обладают способностью к самовоспроизведению и обмену веществ. Следовательно, образование белка в результате химического процесса нельзя соотнести с возникновением жизни.

Свойством воспроизведения себе подобных обладают нуклеиновые кислоты и даже отдельные фрагменты молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота — одна из нуклеиновых кислот, характерная составная часть вещества ядра животных и растительных клеток, обнаружена в 1868 г.), являющиеся веществом наследственности.

В 1953 г. Ф. Крик и Д. Уотсон построили модель ДНК, которая состоит из двух полимерных цепочек, закрученных одна вокруг другой с образованием двойной спирали. Каждая из цепочек молекулы ДНК состоит из четырех типов мономеров — нуклеотидов. В состав нуклеотидов входят три компонента, которые соединены прочными химическими связями:

азотистое основание;

углевод (дезоксирибоза);

остаток фосфорной кислоты.
Азотистые основания — это пурины, имеющие двойное углеродно-азотное кольцо, и пиримидины, имеющие одно такое кольцо. Пурины представлены аденином (А) и гуанином (Г), пиримидины — тимином (Т) и цитозином (Ц). За счет фосфорной кислоты нуклеотиды могут соединяться друг с другом, образуя при помощи химической связи нуклеиновые кислоты. Модель Крика – Уотсона подтвердилась. Интересно, что спираль — самая распространенная форма во Вселенной. Молекулы ДНК имеют форму двойной спирали. Эта форма выгодна в тесноте микромира. У некоторых растений длина ДНК достигает 40 м и заключается в клеточном ядре, размер которого около микрона.

Функция ДНК — информационная. Порядок расположения ее четырех нуклеотидов несет важную информацию, определяет порядок расположения аминокислот в линейных молекулах белков, т. е. их первичную структуру. Набор белков (ферментов, гормонов) определяет свойства клетки и организма. Молекулы ДНК хранят сведения об этих свойствах и передают их в поколениях потомков, т. е. ДНК — носитель наследственной информации.

Ген — часть ДНК.

РНК — рибонуклеиновая кислота. Она похожа на ДНК, тоже построена из мономерных нуклеотидов 4 типов. В состав РНК вместо тимидинового нуклеотида входит уридиловый нуклеотид (У) (урацил). Также в состав РНК входит сахар — рибоза. Главное отличие от ДНК в том, что у РНК одинарная спираль. РНК участвует через синтез белка в реализации наследственной информации, хранящейся в ДНК.

Можно ли считать молекулы ДНК носителями жизни? Доказано, что процессы самокопирования ДНК и реализации заключенной в ней информации происходят только при наличии ферментов, источников энергии (молекул АТФ, воды и других соединений). Очевидно, что отдельные молекулы нуклеиновых кислот тоже не являются живыми.

АТФ — аденозинтрифосфорная кислота. Это универсальный биологический аккумулятор энергии: световая энергия и энергия, заключенная в потребляемой пище, запасается в молекулах АТФ.

[/sms]