Kwasy nukleinowe to cząsteczki, które umożliwiają organizmom przenoszenie informacji genetycznej z pokolenia na pokolenie. Te makrocząsteczki przechowują informacje genetyczne, które określają cechy i umożliwiają syntezę białek.
Najważniejsze informacje: kwasy nukleinowe
- Kwasy nukleinowe są makrocząsteczkami, które przechowują informacje genetyczne i umożliwiają produkcję białka.
- Kwasy nukleinowe obejmują DNA i RNA. Cząsteczki te składają się z długich pasm nukleotydów.
- Nukleotydy składają się z zasady azotowej, pięciowęglowego cukru i grupy fosforanowej.
- DNA składa się z szkieletu fosforanowo-dezoksyrybozowego cukru i zasad azotowych adeniny (A), guaniny (G), cytozyny (C) i tyminy (T).
- RNA ma cukier rybozowy i zasady azotowe A, G, C i uracyl (U).
Dwa przykłady kwasów nukleinowych obejmują kwas deoksyrybonukleinowy (lepiej znany jako DNA) i kwas rybonukleinowy (lepiej znany jako RNA). Cząsteczki te składają się z długich pasm nukleotydów połączonych wiązaniami kowalencyjnymi. Kwasy nukleinowe można znaleźć w obrębie jądro i cytoplazma z naszego komórki.
Monomery kwasu nukleinowego
Kwasy nukleinowe składają się z nukleotyd monomery połączone ze sobą. Nukleotydy składają się z trzech części:
- Baza azotowa
- Cukier pięciowęglowy (pentozowy)
- Grupa fosforanów
Zasady azotowe obejmują cząsteczki puryn (adenina i guanina) i cząsteczki pirymidyny (cytozyna, tymina i uracyl). W DNA pięciowęglowym cukrem jest deoksyryboza, podczas gdy ryboza jest cukrem pentozowym w RNA. Nukleotydy są połączone razem, tworząc łańcuchy polinukleotydowe.
Łączy je kowalencyjne wiązania między fosforanem jednego a cukrem drugiego. Te wiązania są nazywane wiązaniami fosfodiestrowymi. Wiązania fosfodiestrowe tworzą szkielet cukrowo-fosforanowy zarówno DNA, jak i RNA.
Podobnie jak w przypadku białko i węglowodan monomery, nukleotydy są połączone ze sobą poprzez syntezę odwodnienia. W syntezie odwodnienia kwasu nukleinowego zasady azotowe są łączone ze sobą, a cząsteczka wody zostaje utracona w procesie.
Co ciekawe, niektóre nukleotydy pełnią ważne funkcje komórkowe jako „indywidualne” cząsteczki, najczęstszym przykładem jest trifosforan adenozyny lub ATP, który zapewnia energię dla wielu funkcji komórki.
Struktura DNA
DNA jest cząsteczką komórkową, która zawiera instrukcje dotyczące wykonywania wszystkich funkcji komórek. Kiedy komórka dzieli się, jego DNA jest kopiowane i przekazywane z jednego komórka generacja do następnej.
DNA jest zorganizowane w chromosomy i znaleziono w jądro naszych komórek. Zawiera „instrukcje programowe” dla aktywności komórkowych. Kiedy organizmy produkują potomstwo, instrukcje te są przekazywane przez DNA.
DNA zwykle istnieje jako dwuniciowa cząsteczka ze skręconą podwójna helisa kształt. DNA składa się z szkieletu cukrowo-dezoksyrybozowego z fosforanem i czterech zasad azotowych:
- adenina (A)
- guanina (G)
- cytozyna (C)
- tymina (T)
W dwuniciowym DNA pary adeniny z tyminą (A-T) i pary guaniny z cytozyną (G-C).
Struktura RNA
RNA jest niezbędny dla synteza białek. Informacje zawarte w kod genetyczny jest zazwyczaj przekazywany z DNA do RNA do powstałego białka. Istnieje kilka rodzajów RNA.
- Messenger RNA (mRNA) jest transkryptem RNA lub kopią RNA wiadomości DNA wytworzonej podczas Transkrypcja DNA. Posłaniec RNA ulega transformacji, tworząc białka.
- Przenieś RNA (tRNA) ma trójwymiarowy kształt i jest niezbędny do translacji mRNA w syntezie białek.
- Rybosomalny RNA (rRNA) jest składnikiem rybosomy i bierze również udział w syntezie białek.
- MikroRNA (miRNA) to małe RNA, które pomagają regulować gen wyrażenie.
RNA najczęściej występuje jako jednoniciowa cząsteczka złożona z szkieletu cukrowo-fosforanowo-rybozowego i zasad azotowych adeniny, guaniny, cytozyny i uracylu (U). Kiedy DNA jest transkrybowane do transkryptu RNA podczas transkrypcji DNA, pary guaniny z cytozyną (G-C) i pary adeniny z uracylem (A-U).
Skład DNA i RNA
Kwasy nukleinowe DNA i RNA różnią się składem i budową. Różnice są wymienione w następujący sposób:
DNA
- Zasady azotowe: Adenina, Guanina, Cytozyna i Tymina
- Cukier pięciowęglowy: Dezoksyryboza
- Struktura: Dwuniciowy
DNA powszechnie występuje w trójwymiarowym kształcie podwójnej helisy. Ta skręcona struktura pozwala DNA się zrelaksować replikacja DNA i synteza białek.
RNA
- Zasady azotowe: Adenina, Guanina, Cytozyna i Uracil
- Cukier pięciowęglowy: Ryboza
- Struktura: Jednoniciowy
Podczas gdy RNA nie przyjmuje kształtu podwójnej helisy, takiego jak DNA, cząsteczka ta może tworzyć złożone trójwymiarowe kształty. Jest to możliwe, ponieważ zasady RNA tworzą pary komplementarne z innymi zasadami na tej samej nici RNA. Parowanie zasad powoduje zwijanie RNA, tworząc różne kształty.
Więcej makrocząsteczek
- Biologiczne polimery: makrocząsteczki powstałe z połączenia małych cząsteczek organicznych.
- Węglowodany: obejmują sacharydy lub cukry i ich pochodne.
- Białka: makrocząsteczki utworzone z monomerów aminokwasowych.
- Lipidy: związki organiczne, które obejmują tłuszcze, fosfolipidy, steroidy i woski.