Nukleinsyrer er molekyler som lar organismer overføre genetisk informasjon fra en generasjon til den neste. Disse makromolekylene lagrer den genetiske informasjonen som bestemmer egenskaper og gjør proteinsyntese mulig.
Viktige takeaways: Nukleinsyrer
- Nukleinsyrer er makromolekyler som lagrer genetisk informasjon og muliggjør proteinproduksjon.
- Nukleinsyrer inkluderer DNA og RNA. Disse molekylene er sammensatt av lange tråder av nukleotider.
- Nukleotider er sammensatt av en nitrogenholdig base, en fem-karbon sukker og en fosfatgruppe.
- DNA er sammensatt av en fosfat-deoksyribose sukkerryggben og nitrogenholdige baser adenin (A), guanin (G), cytosin (C) og timin (T).
- RNA har ribosesukker og nitrogenholdige baser A, G, C og uracil (U).
To eksempler på nukleinsyrer inkluderer deoksyribonukleinsyre (bedre kjent som DNA) og ribonukleinsyre (bedre kjent som RNA). Disse molekylene er sammensatt av lange tråder av nukleotider holdt sammen av kovalente bindinger. Nukleinsyrer finnes i cellekjernen og cytoplasma av vår celler.
Nucleic Acid Monomers
Nukleinsyrer er sammensatt av nukleotid monomerer knyttet sammen. Nukleotider har tre deler:
- En nitrogenholdig base
- Et sukker med fem karbon (Pentose)
- En fosfatgruppe
Nitrogenholdige baser inkluderer purinmolekyler (adenin og guanin) og pyrimidinmolekyler (cytosin, timin og uracil.) I DNA er sukkeret med fem karboner deoksyribose, mens ribose er pentosesukkeret i RNA. Nukleotider er koblet sammen for å danne polynukleotidkjeder.
De er forbundet med hverandre av kovalente bindinger mellom fosfatet til det ene og sukkeret til det andre. Disse koblingene kalles fosfodiesterbindinger. Fosfodiesterbindinger danner sukker-fosfatryggraden i både DNA og RNA.
Ligner på hva som skjer med protein og karbohydrat monomerer, er nukleotider koblet sammen gjennom dehydreringssyntese. Ved syntese av nukleinsyredhydratisering blir nitrogenholdige baser samlet og et vannmolekyl tapt i prosessen.
Interessant nok utfører noen nukleotider viktige cellulære funksjoner som "individuelle" molekyler, og det vanligste eksemplet er adenosintrifosfat eller ATP, som gir energi til mange cellefunksjoner.
DNA-struktur
DNA er det cellulære molekylet som inneholder instruksjoner for utførelse av alle cellefunksjoner. Når en celle deler seg, dens DNA blir kopiert og sendt fra en celle generasjon til neste.
DNA er organisert i kromosomer og funnet innen cellekjernen av cellene våre. Den inneholder de "programmatiske instruksjonene" for mobilaktiviteter. Når organismer produserer avkom, blir disse instruksjonene ført gjennom DNA.
DNA eksisterer vanligvis som et dobbeltstrenget molekyl med et vridd dobbeltspiralen form. DNA er sammensatt av en fosfat-deoksyribose sukkerryggben og de fire nitrogenholdige basene:
- adenin (A)
- guanine (G)
- cytosin (C)
- tymin (T)
I dobbeltstrenget DNA, adeninpar med timin (A-T) og guaninpar med cytosin (G-C).
RNA-struktur
RNA er viktig for syntese av proteiner. Informasjon inneholdt genetisk kode blir vanligvis ført fra DNA til RNA til det resulterende proteiner. Det er flere typer RNA.
- Messenger RNA (mRNA) er RNA-transkriptet eller RNA-kopien av DNA-meldingen produsert under DNA-transkripsjon. Messenger-RNA oversettes for å danne proteiner.
- Overfør RNA (tRNA) har en tredimensjonal form og er nødvendig for oversettelse av mRNA i proteinsyntese.
- Ribosomalt RNA (rRNA) er en komponent av ribosomer og er også involvert i proteinsyntese.
- MicroRNAs (miRNAs)) er små RNA som hjelper til med å regulere gen uttrykk.
RNA eksisterer oftest som et enstrenget molekyl sammensatt av et fosfat-ribose sukkerryggben og nitrogenholdige baser adenin, guanin, cytosin og uracil (U). Når DNA blir transkribert til et RNA-transkript under DNA-transkripsjon, guaninpar med cytosin (G-C) og adeninpar med uracil (A-U).
DNA og RNA sammensetning
Nukleinsyrene DNA og RNA er forskjellige i sammensetning og struktur. Forskjellene er listet som følger:
DNA
- Nitrogenholdige baser: Adenin, guanin, cytosin og tymin
- Fem-karbon sukker: deoksyribose
- Struktur: Dobbelttrådet
DNA er ofte funnet i sin tredimensjonale, dobbel-helix form. Denne vridde strukturen gjør det mulig for DNA å slappe av DNA-replikasjon og proteinsyntese.
RNA
- Nitrogenholdige baser: Adenin, Guanine, Cytosine og Uracil
- Fem-karbon sukker: ribose
- Struktur: Éntrådet
Mens RNA ikke har en dobbel-helixform som DNA, er dette molekylet i stand til å danne komplekse tredimensjonale former. Dette er mulig fordi RNA-baser danner komplementære par med andre baser på den samme RNA-strengen. Baseparringen får RNA til å brette seg, og danner forskjellige former.
Flere makromolekyler
- Biologiske polymerer: makromolekyler dannet fra sammenføyning av små organiske molekyler.
- Karbohydrater: inkluderer sakkarider eller sukkerarter og derivater derav.
- proteiner: makromolekyler dannet av aminosyremonomerer.
- lipider: organiske forbindelser som inkluderer fett, fosfolipider, steroider og voks.