ما هو الحمض النووي و أنواعه و وظيفته و أهميته ؟

الحمض النووي . الأحماض النووية هي جزيئات كبيرة أو بوليمرات بيولوجية موجودة في خلايا الكائنات الحية ، أي سلاسل جزيئية طويلة تتكون من تكرار القطع الأصغر (المونومرات). في هذه الحالة ، تكون بوليمرات النيوكليوتيدات مرتبطة عبر روابط الفوسفوديستر .

هناك نوعان معروفان من الحمض النووي: DNA و RNA . اعتمادًا على نوعها ، يمكن أن تكون أكثر أو أقل اتساعًا ، أو أكثر أو أقل تعقيدًا ، ويمكن أن تتخذ أشكالًا مختلفة.

توجد هذه الجزيئات الكبيرة في جميع الخلايا (في نواة الخلية في حالة حقيقيات النوى ، أو في النواة في حالة بدائيات النوى ). حتى العوامل المعدية البسيطة مثل الفيروسات تمتلك هذه الجزيئات الضخمة المستقرة والضخمة البدائية.

تم اكتشاف الأحماض النووية في نهاية القرن التاسع عشر بواسطة يوهان فريدريش ميشر (1844-1895). عزل هذا الطبيب السويسري من نواة خلايا مختلفة مادة حمضية أطلق عليها في البداية النوكلين ، ولكن تبين أنها أول حمض نووي تمت دراسته.

بفضل ذلك ، تمكن العلماء لاحقًا من دراسة وفهم شكل وبنية ووظيفة الحمض النو وي الريبي (DNA) والحمض النو وي الريبي (RNA) ، مما أدى إلى تغيير الفهم العلمي لنقل الحياة إلى الأبد .

أنواع الحمض النووي

يمكن أن تكون الأحماض النووية من نوعين: الحمض النو وي الريبي منقوص الأكسجين (DNA) والحمض النو وي الريبي (RNA). يختلفون حسب:

• وظائفهم البيوكيميائية . بينما يعمل أحدهما “كحاوية” للمعلومات الجينية ، يعمل الآخر على نسخ تعليماته.
• تركيبته الكيميائية . يتكون كل منها من جزيء سكر البنتوز (deoxyribose للحمض النووي الريبوزي DNA والريبوز لـ RNA) ، ومجموعة مختلفة قليلاً من القواعد النيتروجينية (الأدينين ، الجوانين ، السيتوزين ، الثايمين في الحمض النووي ؛ الأدينين ، الجوانين ، السيتوزين ، واليوراسيل في الحمض النوو ي الريبي).
• هيكلها . في حين أن الحمض النو وي هو حلزون مزدوج تقطعت به السبل (حلزون مزدوج) ، فإن الحمض النووي الريبي هو واحد تقطعت به السبل وخطي.

وظيفة الحمض النووي

تعمل الأحماض النووية ، بطريقتها الخاصة والمحددة ، على تخزين وقراءة ونسخ المادة الوراثية الموجودة في الخلية .

وبالتالي ، فإنهم يتدخلون في عمليات بناء (تخليق) البروتينات داخل الخلية. تحدث هذه العملية عندما تقوم الخلية بتصنيع الإنزيمات والهرمونات والببتيدات الأخرى الضرورية للحفاظ على الجسم.

من ناحية أخرى ، تشارك الأحماض النووية أيضًا في تكاثر الخلايا ، أي توليد خلايا جديدة في الجسم ، وفي تكاثر الفرد بالكامل ، حيث تمتلك الخلايا الجنسية نصف الجينوم الكامل (DNA) لكل سلف. .

يقوم الحمض النووي بتشفير جميع المعلومات الجينية للكائن الحي من خلال تسلسل النيوكليوتيدات الخاص به. بهذا المعنى ، يمكننا القول أن الحمض النووي يعمل كقالب نيوكليوتيد.

من ناحية أخرى ، يعمل الحمض النووي الريبي كمشغل من الشفرة المذكورة ، لأنه ينسخها (ينسخها) ويأخذها إلى الريبوسومات الخلوية ، حيث يتم تجميع البروتينات. إنها عملية معقدة لا يمكن أن تحدث بدون هذه المركبات الأساسية للحياة.

تركيب الحمض النووي

يتكون كل جزيء حمض نو وي من تكرار نوع من النيوكليوتيدات ، كل منها يتكون من:

• بنتوز (سكر) . وهو عبارة عن سكاريد أحادي مكون من خمسة كربون ، والذي يمكن أن يكون ديوكسيريبوز أو ريبوز.
• قاعدة نيتروجينية . مشتق من بعض المركبات العطرية غير المتجانسة (البيورين والبيريميدين). يمكن أن يكون الأدينين (A) ، الجوانين (G) ، الثايمين (T) ، السيتوزين (C) ، واليوراسيل (U).
• مجموعة الفوسفات . مشتق من حمض الفوسفوريك.

علاوة على ذلك ، يتم إعطاء التركيب الهيكلي لكل جزيء في شكل حلزوني مزدوج الشريطة (DNA) أو أحادي السلسلة (RNA) ، على الرغم من أنه في حالة الكائنات بدائية النواة ، من الشائع العثور على جزيئات DNA دائرية تسمى البلازميدات.

أهمية الحمض النووي

الأحماض النووية أساسية للحياة كما نعرفها ، لأنها ضرورية لتخليق البروتينات ونقل المعلومات الجينية من جيل إلى آخر ( الوراثة ). كان فهم هذه المركبات في ذلك الوقت يمثل قفزة هائلة إلى الأمام في فهم الأسس الكيميائية للحياة.

لذلك ، فإن حماية الحمض النو وي أمر ضروري لحياة الفرد والأنواع . يمكن أن تسبب العوامل الكيميائية السامة (مثل الإشعاع المؤين أو المعادن الثقيلة أو المواد المسرطنة) تغيرات في الأحماض النووية ، وتسبب أمراضًا يمكن في بعض الحالات أن تنتقل إلى الأجيال القادمة.