Spoznajte nukleinske kisline in njihovo delovanje

jack0m / DigitalVision Vectors / Getty Images

Nukleinske kisline so molekule, ki organizmom omogočajo prenos genetskih informacij iz ene generacije v drugo. Te makromolekule shranjujejo genetske informacije, ki določajo lastnosti in omogočajo sintezo beljakovin.

Ključni zaključki: nukleinske kisline

• Nukleinske kisline so makromolekule, ki hranijo genetske informacije in omogočajo proizvodnjo beljakovin.
• Nukleinske kisline vključujejo DNA in RNA. Te molekule so sestavljene iz dolgih verig nukleotidov.
• Nukleotidi so sestavljeni iz dušikove baze, petogljikovega sladkorja in fosfatne skupine.
• DNK je sestavljena iz fosfatno-deoksiribozne sladkorne hrbtenice in dušikovih baz adenina (A), gvanina (G), citozina (C) in timina (T).
• RNA vsebuje sladkor ribozo in dušikove baze A, G, C in uracil (U).

Dva primera nukleinskih kislin vključujeta deoksiribonukleinsko kislino (bolj znano kot DNK ) in ribonukleinska kislina (bolj znana kot RNA ). Te molekule so sestavljene iz dolgih verig nukleotidov, ki jih skupaj držijo kovalentne vezi. Nukleinske kisline lahko najdemo znotraj jedro in citoplazma od naših celice .

Monomeri nukleinskih kislin

Nukleotidi so sestavljeni iz dušikove baze, petogljikovega sladkorja in fosfatne skupine. OpenStax/Wikimedia Commons/CC BY-SA

Nukleinska kislina so sestavljeni iz nukleotid monomeri povezani skupaj. Nukleotidi so sestavljeni iz treh delov:

Dušikova baza Petogljikov (pentozni) sladkor Fosfatna skupina

Dušikove baze vključujejo molekule purina (adenin in gvanin) in molekule pirimidina (citozin, timin in uracil). V DNK je sladkor s petimi ogljikovimi atomi deoksiriboza, medtem ko je riboza pentozni sladkor v RNK. Nukleotidi so med seboj povezani v polinukleotidne verige.

Med seboj so povezani s kovalentnimi vezmi med fosfatom enega in sladkorjem drugega. Te povezave imenujemo fosfodiesterske vezi. Fosfodiesterske povezave tvorijo sladkorno-fosfatno ogrodje DNK in RNK.

Podobno kot se dogaja z beljakovine in ogljikovih hidratov monomeri so nukleotidi med seboj povezani s sintezo dehidracije. Pri dehidracijski sintezi nukleinske kisline se dušikove baze združijo in pri tem se izgubi molekula vode.

Zanimivo je, da nekateri nukleotidi opravljajo pomembne celične funkcije kot 'posamezne' molekule, najpogostejši primer je adenozin trifosfat oz. ATP , ki zagotavlja energijo za številne celične funkcije.

Struktura DNK

DNK je sestavljena iz fosfatno-deoksiribozne sladkorne hrbtenice in štirih dušikovih baz: adenina (A), gvanina (G), citozina (C) in timina (T). OpenStax/Wikimedia Commons/CC BY-SA

DNK je celična molekula, ki vsebuje navodila za delovanje vseh celičnih funkcij. Ko a celične delitve , se njegov DNK kopira in prenese iz enega celica generacijo do naslednje.

DNK je organizirana v kromosomi in najdeno znotraj jedro naših celic. Vsebuje 'programska navodila' za celične dejavnosti. Ko organizmi ustvarijo potomce, se ta navodila prenesejo skozi DNK.

DNK običajno obstaja kot dvoverižna molekula z zasukom dvojna vijačnica oblika. DNK je sestavljena iz sladkornega ogrodja fosfat-deoksiriboza in štirih dušikovih baz:

• adenin (A)
• gvanin (G)
• citozin (C)
• timin (T)

V dvoverižni DNK se adenin spari s timinom (AT) in gvanin s citozinom (G-C).

Struktura RNA

RNA je sestavljena iz fosfatno-ribozne sladkorne hrbtenice in dušikovih baz adenina, gvanina, citozina in uracila (U). Sponk/Wikimedia Commons

RNA je bistvena za sinteza beljakovin . Informacije, ki jih vsebuje genetski kod običajno prehaja iz DNA v RNA do nastalega beljakovine . Obstaja več vrst RNA.

Messenger RNA (mRNA)je zapis RNK ali kopija RNK sporočila DNK, ki nastane med transkripcija DNK . Messenger RNA je prevedeno v tvorbo beljakovin. Prenosna RNA (tRNA)ima tridimenzionalno obliko in je nujen za prevajanje mRNA pri sintezi beljakovin. Ribosomska RNA (rRNA) je sestavni del ribosomi sodeluje pa tudi pri sintezi beljakovin. MikroRNA (miRNA) so majhne RNA, ki pomagajo pri uravnavanju gen izražanje.

RNA najpogosteje obstaja kot enoverižna molekula, sestavljena iz fosfatno-ribozne sladkorne hrbtenice in dušikovih baz adenina, gvanina, citozina in uracila (U). Ko se DNK med transkripcijo DNK prepiše v zapis RNK, pride do parov gvanina s citozinom (G-C) in parov adenina z uracilom (A-U).

Sestava DNK in RNK

Ta slika prikazuje primerjavo enoverižne molekule RNA in dvoverižne molekule DNA. Sponk/Wikimedia Commons/CC BY-SA

Nukleinske kisline DNA in RNA se razlikujejo po sestavi in ​​strukturi. Razlike so navedene na naslednji način:

DNK

Dušikove baze:Adenin, gvanin, citozin in timinPetogljikov sladkor:DeoksiribozaStruktura:Dvoverižni

DNK običajno najdemo v svoji tridimenzionalni obliki dvojne vijačnice. Ta zvita struktura omogoča, da se DNK odvija replikacija DNK in sintezo beljakovin.

RNA

Dušikove baze:Adenin, gvanin, citozin in uracilPetogljikov sladkor:RibozaStruktura:Enoverižni

Medtem ko RNK ne zavzame oblike dvojne vijačnice kot DNK, lahko ta molekula tvori kompleksne tridimenzionalne oblike. To je mogoče, ker baze RNA tvorijo komplementarne pare z drugimi bazami na isti verigi RNA. Seznanjanje baz povzroči, da se RNA zloži in tvori različne oblike.

Več makromolekul

• Biološki polimeri : makromolekule, ki nastanejo zaradi spajanja majhnih organskih molekul.
• Ogljikovi hidrati: vključujejo saharide ali sladkorje in njihove derivate.
• Beljakovine : makromolekule, tvorjene iz monomerov aminokislin.
• Lipidi : organske spojine, ki vključujejo maščobe, fosfolipide, steroide in voske.