Kodering vir Lewe

InleidingNukleïensure is baie spesiale chemiese verbindings in selle wat inligting vir die volgende funksies bevat ...

• om sellulêre aktiwiteite te beheer, en• verantwoordelik vir die oordra van oorerflike kenmerke.

Alle nukleïensure word opgebou deur ‘n reeks eenvoudige, herhalende eenhede (monomere), aanmekaar gekoppel om lang kettings te vorm, genoem nukleotiedes.

Kodering vir lewe

Nukleïensure Daar is twee soorte nukleïensure ...

1Deoksiribonukleïensuur (DNS/DNA). Hierdie sentrale nukleïensuur is die

hoofkomponent van chromosome. Word hoofsaaklik in die selkern/nukleus gevind. ‘n Klein hoeveelheid kom ook in die mitochondria en chloroplaste voor.2Ribonukleïensuur (RNS/RNA).

Is verantwoordelik vir die ‘lees’ van die DNS-/ DNA-inligting. Kom in die selkern/nukleus en sitoplasma van selle voor.

Algemene bou van nukleotiedesNukleotiedes is die boustene (monomere) van die twee verskillende nukleïensure (RNA en DNA). Die beste manier om die bou van DNA en RNA te begryp is om die nukleotiedes te bestudeer. Elke nukleotiede bestaan uit drie dele:• ‘n suikermolekuul,• ‘n fosfaatgroep,• ‘n stikstofbasis.

Suiker

StikstofbasisFosfaatgroep

Detail van die 3 dele van ‘n nukleïensuur

1. Fosfaatgroep

DNA en RNA het dieselfde fosfaatgroep, wat aangrensende suikers aanmekaar in ‘n baie lang ketting bind.

2. Suikers

Deoksiribose suiker kom slegs in DNA voor. Ribose suiker kom slegs in RNA voor.

DNA = Deoksiribose

RNA = Ribose

3. StikstofbasisseEen voorbeeld van ‘n stikstofbasis kom voor in elke nukleotied. Hierdie basisse dra die gekodeerde genetiese boodskap.Twee soorte basisse kom voor, naamlik,3.1 Purienbasisse:Purienbasisse het ‘n dubbelring-struktuur, die langer basis.

Twee voorbeelde, naamlik, Adenien en Guanien.

G

3.2 PirimidienbasissePirimidienbasisse bestaan uit ‘n enkelring-

struktuur, die korter basisse.

Twee voorbeelde vir DNA:Sitosien en Timien.Twee voorbeelde vir RNA:Sitosien en Urasiel.

T

Vergelyk stikstofbasisse tussen DNA en RNA

DNA RNAAdenien AdenienTimien UrasielSitosien Sitosien Guanien Guanien

In RNA word Timien vervang deur Urasiel

DNA-struktuur

‘n Vereenvoudigde diagrammatiese voorstelling van ‘n gedeelte van ‘n DNA-molekuul

Fosfaat-groep bind twee suikers aanmekaar

Deoksiribose suiker

Twee swak waterstofbindings

Drie swak waterstof- bindings

Komplementêre stikstofbasisse

Hoe koppel die nukleotiedes in ‘n DNA-molekuul:Eerste stap: In ‘n enkele string.Die deoksiribose suiker van een nukleotied verbind met die fosfaatgroep van die volgende nukleotied. Hierdie nukleotiedes word saamgebind deur ‘n sterk suiker-fosfaatbinding.

Tweede stap: Vorming van ‘n dubbele string.‘n Enkele string word saamgevoeg aan ‘n ander string deur middel van komplementêre stikstofbasisse. Hierdie komplementêre basisse word verbind deur middel van swak waterstofverbindings.

Die twee stringe saamgevoeg vorm ‘n leervormige struktuur.

Die fosfaatgroep en die suikermolekuul vorm die bene en die stikstofbasisse die trappe van die leer.

Fosfaatgroep koppel twee suikers saam

Paring van stikstofbasisse in ‘n DNA- molekuul (komplementêre basispare)

• ‘n Purienbasis (lang) en ‘n pirimidienbasis (kort) paar met mekaar. Hoekom? Wat is die rede? (Verseker dat die spasie/wydte tussen die twee bene van die leer dieselfde bly)• Timien (kort) paar altyd met Adenien (lang). • Sitosien (kort) paar altyd met Guanien (lang).

Paring van stikstofbasisse

Die totale lengte van DNA in soogdierselle is ± 2 meters – in jou liggaam ±10 miljard km.

Guanien paar met Sitosien

Adenien paar met

timien

Getal stikstofbasisse in ‘n DNA-molekuul Omdat die stikstofbasisse altyd in ‘n spesifieke manier in ‘n DNA-molekuul paar, is die volgende afleidings belangrik:

Die aantal sitosienbasisse in ‘n spesifieke DNA-molekuul is gelyk aan?Die aantal guanienbasisse. • In ‘n spesifieke DNA-molekuul is die aantal Adenienbasisse = ?Die aantal timienbasisse.

Opsomming: Timien (T) = Adenien (A) Guanien (C) = Sitosien (C) In die sel is die DNA molekuul nie ‘n plat, leervormige struktuur nie. Dit is gekronkel/gedraai en vorm ‘n dubbele heliks. Bestudeer die twee onderstaande diagramme.

Doel van DNA-replisering

• Voordat ‘n sel kan verdeel, moet die sel ‘n eksakte kopie van sy genetiese materiaal maak sodat daar ‘n volledige stel genetiese materiaal vir die nuwe dogterselle kan wees wat gevorm gaan word.

• Die proses waartydens die eksakte kopieë van die oorspronklike DNA-molekuul gemaak word, word DNA-replisering genoem. Prosesse word beheer deur ensieme.

Proses van DNA-replisering1. Die dubbelheliks draai los en vorm ‘n plat, leervormige struktuur.2. Die twee stringe skei deurdat die swak

waterstofbindinge deur middel van ensieme tussen die komplementêre basispare breuk.

3. Elke enkelstring dien nou as ‘n templaat vir die vorming van ‘n komplementêre DNA- string.4. Uit die poel van vrye nukleotiedes in die

kernplasma bind die nukleotiedes vir die nuwe DNA-stringe

Proses van DNA-replisering (vervolg)5. Komplementêre basispare word so

saamgevoeg dat adenien van die templaat met timien van die nuwe string sal bind. Asook die omgekeerde timien met adenien.

6. Sitosien van die templaat sal met guanien van die nuwe string bind. Sowel as guanien met sitosien deur middel van waterstofbindings.

7. Suikermolekuul vorm ‘n suikerfosfaat-verbinding met die aanliggende fosfaat-groep.

8. Twee indentiese DNA-molekules word so ge- vorm.

Skematiese voorstelling van DNA-replisering

Dubbelheliks draai los en vorm plat, leervormige struktuur

Waterstof-verbindings breek

templaattemplaat

DNA replisering vervolg

Nuwe stikstofbasisse heg hulself in die korrekte plek van elke templaat

Vrye nukleotiedes in nukleoplasma

Twee identiese DNA-molekules word gevorm.

Deel van DNA-molekuul 1 Deel van DNA-molekuul 2

Elke DNA-molekule vorm nou ‘n dubbelheliks.

Eienskappe van ‘n DNA-molekuul

• Is ‘n baie lang molekuul• Het ‘n dubbele heliks-vorm• Volgorde waarin basispare kan voorkom is bykans onbeperk.• Daar is eweveel sitosienbasisse as guanien- basisse en eweveel adenienbasisse as timienbasisse in ‘n spesifieke DNA-molekuul.

Funksies van DNA• DNA dra die kode vir alle oorerflike eienskappe• Dieselfde genetiese inligting word deur DNA-

replisering en seldeling van een sel na ‘n ander en van een geslag na die volgende oorgedra

• DNA beheer die struktuur en funksionering van ‘n sel.

• Proteïene word vervaardig volgens die volgorde van basisse in die DNA-molekuul