The kwasy nukleinowe są niezbędne biopolimery znalezione we wszystkich żywych istotach, gdzie działają, aby kodować, przenosić i wyrażać geny. Te duże molekuły nazywane są kwasami nukleinowymi, ponieważ zostały po raz pierwszy zidentyfikowane w jądro komórekznajdują się jednak również w mitochondria i chloroplasty a także bakterie i wirusy. Dwa główne kwasy nukleinowe to kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA) i kwasu rybonukleinowego (RNA).
DNA jest dwuniciową cząsteczką zorganizowaną w chromosom znajdujący się w jądrze komórkowym, gdzie koduje informację genetyczną organizmu. Kiedy komórka dzieli się, kopia tego kodu genetycznego jest przekazywana do nowej komórki. Nazywa się kopiowanie kodu genetycznego replikacja.
RNA jest cząsteczką jednoniciową, która może się uzupełniać lub „dopasowywać” do DNA. Rodzaj RNA zwany informacyjnym RNA lub mRNA odczytuje DNA i wykonuje jego kopię za pomocą proces zwany transkrypcją. mRNA przenosi tę kopię z jądra do rybosomów w cytoplazmie, gdzie transfer RNA lub tRNA pomaga dopasować aminokwasy do kodu, ostatecznie tworząc białka poprzez
proces zwany tłumaczeniem.Zasady i cukier są różne dla DNA i RNA, ale wszystkie nukleotydy łączą się ze sobą za pomocą tego samego mechanizmu. Pierwotny lub pierwszy węgiel cukru łączy się z bazą. Węgiel numer 5 cukru wiąże się z grupą fosforanową. Gdy nukleotydy łączą się ze sobą, tworząc DNA lub RNA, fosforan jednego z nukleotydów przyłącza się do 3-węgiel cukru drugiego nukleotydu, tworząc tak zwany szkielet cukrowo-fosforanowy kwas. Połączenie między nukleotydami nazywa się wiązaniem fosfodiestrowym.
Zarówno DNA, jak i RNA są wytwarzane przy użyciu zasad, cukru pentozowego i grup fosforanowych, ale zasady azotowe i cukier nie są takie same w dwóch makrocząsteczkach.
DNA wytwarza się przy użyciu zasad adeniny, tyminy, guaniny i cytozyny. Zasady łączą się ze sobą w bardzo specyficzny sposób. Wiązanie adeniny i tyminy (A-T), natomiast wiązanie cytozyny i guaniny (G-C). Cukier pentozowy to 2'-dezoksyryboza.
RNA wytwarza się przy użyciu zasad adeniny, uracylu, guaniny i cytozyny. Pary zasad tworzą się w ten sam sposób, z wyjątkiem łączenia adeniny z uracylem (A-U), z wiązaniem guaniny z cytozyną (G-C). Cukier to ryboza. Jednym łatwym sposobem na zapamiętanie, które zasady łączą się ze sobą, jest spojrzenie na kształt liter. C i G są zakrzywionymi literami alfabetu. A i T to obie litery wykonane z przecinających się linii prostych. Możesz pamiętać, że U odpowiada T, jeśli pamiętasz U, postępuj T, kiedy recytujesz alfabet.
Adenina, guanina i tymina nazywane są zasadami purynowymi. Są to bicykliczne cząsteczki, co oznacza, że składają się z dwóch pierścieni. Cytozyna i tymina nazywane są zasadami pirymidynowymi. Zasady pirymidynowe składają się z pojedynczego pierścienia lub heterocyklicznej aminy.
Naukowcy odkryli, że z czasem odkryli, że komórka nie musi mieć jądra komórkowego, aby posiadać kwasy nukleinowe. Wszystkie prawdziwe komórki (np. Z roślin, zwierząt, grzybów) zawierają zarówno DNA, jak i RNA. Wyjątkiem są niektóre dojrzałe komórki, takie jak ludzkie czerwone krwinki. Wirus ma DNA lub RNA, ale rzadko obie cząsteczki. Podczas gdy większość DNA jest dwuniciowa, a większość RNA jest jednoniciowa, istnieją wyjątki. W wirusach występuje jednoniciowy DNA i dwuniciowy RNA. Znaleziono nawet kwasy nukleinowe z trzema i czterema niciami!