Le métabolisme des acides nucléiques implique l'assemblage et le démontage du acides nucléiques ADN et ARN. Tous les deux molécules ont la tâche de stocker les informations génétiques. Des perturbations dans la synthèse de l'ADN peuvent conduire aux mutations et donc aux modifications de l’information génétique.
Qu'est-ce que le métabolisme des acides nucléiques?
Le métabolisme des acides nucléiques implique l'assemblage et le démontage du acides nucléiques ADN et ARN. Le métabolisme des acides nucléiques permet la formation et la dégradation de acide désoxyribonucléique (ADN) et acide ribonucléique (ARN). Dans le processus, l'ADN stocke toutes les informations génétiques à long terme dans le noyau cellulaire. L'ARN, à son tour, est responsable de la synthèse des protéines et transfère ainsi l'information génétique au protéines. L'ADN et l'ARN sont tous deux constitués de baseun sucre molécule et un phosphate molécule. le sucre la molécule est liée à la phosphate résidu par estérification et se lie à deux résidus de phosphate. Cela forme une chaîne de répétition phosphate-sucre liaisons, à chacune desquelles une base nucléique est liée de manière glucosidique au sucre sur le côté. En plus de acide phosphorique et le sucre, cinq nucléiques différents base sont disponibles pour la construction d'ADN et d'ARN. Les deux azote base l'adénine et la guanine appartiennent aux dérivés de purine et les deux azote base la cytosine et la thymine sur les dérivés de pirimidine. Dans l'ARN, la thymine est échangée contre l'uracile, qui est caractérisé par un groupe CH3 supplémentaire. L'unité structurelle azote la base, le résidu de sucre et le résidu de phosphate sont appelés nucléotides. Dans l'ADN, une structure à double hélice est formée avec deux acides nucléiques molécules réunis par Hydrogénation liaisons pour former un double brin. L'ARN est constitué d'un seul brin.
Fonction et objectif
Le métabolisme des acides nucléiques joue un rôle majeur dans le stockage et la transmission du code génétique. Initialement, les informations génétiques sont stockées dans l'ADN à travers la séquence de bases azotées. Ici, l'information génétique d'un acide aminé est codée par trois nucléotides consécutifs. Les triplets de bases successifs stockent ainsi les informations sur la structure d'une chaîne protéique particulière. Le début et la fin de la chaîne sont définis par des signaux qui ne codent pas acides aminés. Les combinaisons possibles de bases nucléiques et le résultat acides aminés sont extrêmement grands, de sorte qu'à l'exception des jumeaux identiques, il n'y a pas d'organismes génétiquement identiques. Afin de transférer l'information génétique à la protéine molécules pour être synthétisées, les molécules d'ARN sont d'abord formées. L'ARN agit comme un transmetteur de l'information génétique et stimule la synthèse du protéines. La différence chimique entre l'ARN et l'ADN est que le sucre ribose est lié à sa molécule au lieu du désoxyribose. De plus, la thymine à base d'azote est échangée contre de l'uracile. L'autre résidu de sucre entraîne également une stabilité et un caractère simple brin plus faibles de l'ARN. Le double brin de l'ADN protège l'information génétique contre les changements. Dans ce processus, deux molécules d'acide nucléique sont liées l'une à l'autre via Hydrogénation liaison. Cependant, cela n'est possible qu'avec des bases azotées complémentaires. Ainsi, l'ADN ne peut contenir que les paires de bases adénine / thymine et guanine / cytosine, respectivement. Lorsque le double brin se sépare, le brin complémentaire est toujours formé à nouveau. Si, par exemple, une base nucléique est modifiée, certains enzymes responsable de la réparation de l'ADN reconnaître le défaut à partir de la base complémentaire. La base azotée modifiée est généralement remplacée correctement. De cette manière, le code génétique est sécurisé. Parfois, cependant, un défaut peut être transmis, entraînant une mutation. En plus de l'ADN et de l'ARN, il existe également des mononucléotides importants qui jouent un rôle majeur dans le métabolisme énergétique. Ceux-ci incluent, par exemple, l'ATP et l'ADP. ATP est adénosine triphosphate. Il contient un résidu d'adénine, ribose et le résidu triphosphate. La molécule fournit de l'énergie et se transforme en adénosine diphosphate lorsque de l'énergie est libérée, séparant un résidu de phosphate.
Maladies et troubles
Lorsque des troubles surviennent au cours du métabolisme des acides nucléiques, des maladies peuvent en résulter. Par exemple, des erreurs peuvent survenir dans la construction de l'ADN, une base nucléique incorrecte étant utilisée. La mutation se produit. Des modifications des bases azotées peuvent se produire par des réactions chimiques telles que la désamination. Dans ce processus, les groupes NH2 sont remplacés par des groupes O =. Normalement, le brin complémentaire de l'ADN stocke toujours le code, de sorte que les mécanismes de réparation peuvent se rabattre sur la base azotée complémentaire lors de la correction de l'erreur. Cependant, dans le cas d'effets chimiques et physiques massifs, tant de défauts peuvent survenir que parfois la mauvaise correction est apportée. Dans la plupart des cas, ces mutations se produisent à des sites moins pertinents du génome, de sorte qu'aucun effet n'est à craindre. Cependant, si un défaut survient dans une région importante, il peut conduire à un changement sérieux du matériel génétique avec des effets massifs sur décomposition cellulaire. Les mutations somatiques sont souvent le déclencheur de tumeurs malignes. Ainsi, cancer des cellules se forment chaque jour. En règle générale, cependant, ceux-ci sont immédiatement détruits par le système immunitaire . Cependant, si de nombreuses mutations se forment en raison d'effets chimiques ou physiques puissants (par exemple, un rayonnement) ou en raison d'un mécanisme de réparation défectueux, cancer peut se développer. La même chose s'applique à un affaibli système immunitaire . Cependant, des maladies complètement différentes peuvent également se développer dans le contexte du métabolisme des acides nucléiques. Lorsque les bases nucléiques sont décomposées, les bases pyrimidiniques donnent naissance au bêtaalanine, qui est entièrement recyclable. Les bases purines donnent lieu à acide urique, qui est difficile à dissoudre. Les humains doivent excréter acide urique à travers l'urine. Si la enzymes pour le recyclage acide urique pour accumuler les bases puriques manquent, l'acide urique concentration peut augmenter à un point tel que les cristaux d'acide urique précipitent dans le les articulations avec la formation de goutte.
