สารบัญ
หน้าที่ 3 - DNA และโปรตีน: ฝ่ายสั่งการและฝ่ายดำเนินการในสิ่งมีชีวิต
ชีวโมเลกุล 2 ประเภทที่เป็นองค์ประกอบที่มีบทบาทมากในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต ได้แก่ กรดนิวคลีอิค และโปรตีน โดยกรดนิวคลีอิคมีหน้าที่เก็บและส่งผ่านข้อมูล รวมถึงสั่งการในกระบวนการสร้างโปรตีน ส่วนโปรตีนนั้นเปรียบเสมือนกับเครื่องจักรที่ทำหน้าที่ต่างๆ ซึ่งจำเป็นต่อชีวิต ความสัมพันธ์ระหว่างชีวโมเลกุลทั้งสองประเภทนี้ แสดงในรูปที่ 3 โดยเปรียบเทียบหน้าที่ของกรดนิวคลีอิคกับฝ่ายสั่งการ และหน้าที่ของโปรตีนกับฝ่ายดำเนินการ [4] กรดนิวคลีอิค ซึ่งจากรูปเป็นของสิ่งมีชีวิตประเภท eucaryote เนื่องจากพันอยู่รอบแกนโปรตีน histone จะถูกถอดรหัส (transcribe) ออกมาเป็นกรดนิวคลีอิคประเภท ribonucleic acid หรือ RNA และ RNA นี้จะถูกส่งออกไปนอกนิวเคลียส ไปยังไรโบโซม (ribosome) ที่ซึ่งการสังเคราะห์โปรตีนจากกรดอะมิโน (amino acid) พื้นฐาน 20 ชนิดเกิดขึ้น โปรตีนที่ได้จากการสังเคราะห์จะเป็นตัวที่ทำหน้าที่ต่างๆ ในสิ่งมีชีวิตให้ดำเนินไปอย่างปกติ
กรดนิวคลีอิค
ความเข้าใจเกี่ยวกับโครงสร้างและหน้าที่ของกรดนิวคลีอิคก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในช่วงหลายสิบปีที่ผ่านมา เนื่องจากเทคนิคในการศึกษาได้รับการพัฒนาให้ทันสมัยขึ้น จากการศึกษาทำให้เราทราบว่า กรดนิวคลีอิคจำแนกได้ 2 ประเภท คือ DNA และ RNA โดยที่กรดนิวคลีอิคทั้ง 2 ประเภทต่างประกอบด้วยองค์ประกอบหลัก 3 ส่วนคือ น้ำตาลที่มีธาตุคาร์บอน 5 อะตอม หมู่ฟอสเฟต และเบสที่มีธาตุไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบ (nitrogenous base) ต่างกันตรงที่น้ำตาลใน DNA เป็นน้ำตาล deoxyribose ส่วนใน RNA เป็นน้ำตาล ribose และ เบส ซึ่งใน DNA ประกอบด้วยเบส adenine (A) guanine (G) cytosine (C) และ thymine (T) ส่วนใน RNA ประกอบด้วย A G C และ uracil (U) องค์ประกอบของ DNA และ RNA โดยสรุปแสดงไว้ในตารางที่ 1
โมเลกุลที่ประกอบด้วยน้ำตาลและเบส ทางชีวเคมีเรียกว่า nucleoside และ nucleoside ที่มีหมู่ฟอสเฟตอยู่ด้วยมีชื่อว่า nucleotide ตัวอย่างของ nucleotide ซึ่งประกอบด้วยเบสชนิด adenine แสดงในรูปที่ 5 กรดนิวคลีอิคไม่ว่าจะเป็น DNA หรือ RNA ก็ตาม เกิดจากการจับกันระหว่าง nucleotide ด้วยพันธะซึ่งเรียกว่า phosphodiester
phosphodiester linkage เกิดเป็นสาย polynucleotide ใน DNA โครงสร้างที่พบมีลักษณะเป็นเกลียวคู่ (double helix) ดังรูปที่ 6 โดยเกิดจาก polynucleotide 2 สายมาจับกันโดยอาศัยพันธะไฮโดรเจน (hydrogen bond) ระหว่างเบส โดยที่ A จับกับ T ด้วยพันธะไฮโดรเจน 2 พันธะ และ G จับกับ C ด้วยพันธะไฮโดรเจน 3 พันธะ ดังแสดงในรูปที่ 7 การจับคู่ระหว่าง A กับ T และ G กับ C นี้เรียกว่า การจับคู่สมของเบส (complementary base pairing)
เมื่อสิ่งมีชีวิตมีการแบ่งเซลล์ การแบ่งนิวเคลียสจะเกิดขึ้นด้วย เพื่อที่จะอนุรักษ์ลักษณะทางพันธุกรรมของเซลล์ลูก ที่เกิดจากการแบ่งเซลล์ โดยจะมีการจำลองตัว (replicate) ของ DNA ในนิวเคลียส สาย DNA เกลียวคู่จะถูกเอนไซม์บางชนิดคลายเกลียวออก และจากนั้นจะมีการจำลองสาย DNA ขึ้นมาอีก 2 สาย โดยอาศัย 2 สายเดิมเป็นเส้นแม่พิมพ์ (template) ดังแสดงในรูปที่ 8 เซลล์ลูกแต่ละเซลล์ที่ได้จากการแบ่งเซลล์ประกอบด้วย DNA เกลียวคู่ซึ่งประกอบขึ้นจากสายเดิม และสายใหม่ อย่างละเส้น
*หมายเหตุ
งานเขียนชิ้นนี้ ได้รับการคุ้มครองสิทธิตามพระราชบัญญัติคุ้มครองสิทธิทางปัญญา โดยลิขสิทธิเป็นของผู้เขียน ที่ให้เกียรตินำเผยแพร่ผ่าน วิชาการ.คอม เรามีความยินดีและอนุญาตให้ทำซ้ำหรือเผยแพร่ต่อเพื่อประโยชน์ทางการศึกษาเท่านั้น กรุณาให้เกียรติผู้เขียน โดยอ้างชื่อผู้เขียนและ วิชาการ.คอม (www.vcharkarn.com) ทุกครั้งที่ทำการเผยแพร่ต่อ ห้ามนำส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อในสื่อที่เอื้อประโยชน์ทางธุรกิจก่อนได้รับอนุญาต ขอขอบคุณที่ร่วมกันช่วยสร้างให้สังคมไทยเป็นสังคมแห่งปัญญา
จำนวน 2 ความเห็น, หน้า่ | -1-
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 1 9 ก.ย. 2550 (14:48) สุดยอดครับผม