Elementerne i nukleinsyrer

elementerne i nukleinsyrer fungerer som tegninger for livet, der er i stand til at holde den genetiske information, der vil blive oversat til proteiner. Nukleinsyrerne er lavet af fem primære elementer: fosfor, nitrogen, ilt, kulstof og brint.

hvordan forbinder disse elementer sammen for at skabe nukleinsyrerne, og hvilke funktioner har de?

annonce

Hvad er nukleinsyrerne?

nukleinsyrerne er makromolekyler, der indeholder den arvelige information, der er nødvendig for livet. De overføres fra forælder til barn, og de koder for de proteiner, der er nødvendige for at skabe fungerende organismer, væv og celler. Der er to forskellige typer af nukleinsyre: ribonukleinsyre (RNA) og DEOKSYRIBONUKLEINSYRE (DNA). DNA er den form for nukleinsyre, der er fælles for alle levende ting; alle planter, dyr og endda encellede bakterier har DNA. RNA bruges som den primære metode til opbevaring af genetisk materiale i nogle vira, men forskere anser normalt ikke disse vira for at være i live.

“alt nutidens DNA, spændt gennem alle Jordens celler, er simpelthen en forlængelse og udarbejdelse af første molekyle.”- Thomas

DNA ‘ et i en celle er placeret inde i cellens kerne og i nogle andre typer organeller som mitokondrier i en celle. (Dette gælder for eukaryoter, men prokaryoter har DNA, som ikke er indkapslet i en membran som en kerne er). DNA ‘ et er opdelt i lange klumper kaldet kromosomer, og hvert kromosom indeholder igen tusindvis af gener. Hvert af generne indeholder specifikke instruktioner til, hvordan man opretter de proteiner, cellen har brug for.

oprettelsen af proteiner er, hvor RNA kommer i spil. Der er flere typer RNA: messenger RNA (mRNA), ribosomalt RNA (rRNA) og transfer RNA (tRNA). Messenger RNA ‘ s job er at danne en kopi af DNA-kæden for at skabe et transkript af det. MRNA ‘ et gør dette ved at læse de molekylære kæder af DNA og danne sig til en kopi af DNA-sekvensen. TRNA er ansvarlig for at overføre aminosyrer til ribosomerne, så proteiner kan syntetiseres, mens rRNA hjælper med at skabe ribosomerne selv.

annonce

Hvad er nukleotider og nitrogenholdige baser?

foto: af Madprime (talk · contribs) – eget arbejdekildekoden til denne SVG er gyldig.Dette vektorbillede blev oprettet med Inkscape., CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1848174

både DNA og RNA er polymerer, hvilket betyder, at de er komplekse molekyler lavet af enklere monomerer. De komplekse polymerer, som DNA danner, kaldes nukleotider, og kombinationen af nukleotider skaber polynukleotider. Hvert nukleotid har den samme struktur: et sukker med fem kulstof, en fosfatgruppe og en nitrogenringstruktur kaldet den nitrogenholdige base. Sukkermolekylet er i midten af nukleotidet, mens kulstofferne og fosfatgrupperne er bundet til dets punkter.

“at forsøge at læse vores DNA er som at forsøge at forstå programkode – med kun 90% af koden fyldt med fejl. Det er meget vanskeligt i så fald at forstå og forudsige, hvad programmelkoden vil gøre.”- Elon Musk

de nitrogenholdige baser af nukleotiderne er carbonbaserede molekyler i ringstrukturer. Der er fire nitrogenholdige baser, der udgør DNA-strukturen: adenin, thymin, guanin og cytosin. Disse forkortes som henholdsvis A, T, G og C. Både guanin og adenin kaldes puriner, hvilket betyder, at deres strukturer har to kulstof-nitrogenringe, der smeltes sammen. I modsætning hertil kaldes thymin og cytosin pyrimidiner, og begge har en nitrogen-carbon ring.

foto: _billede modificeret fra” nukleinsyrer: Figur 1, ” af Openstaks College, Biologi (CC BY 3.0)._via Khan Academy

forskelle mellem RNA og DNA

RNA er struktureret anderledes end DNA. RNA har også adenin, cytosin og guanin som DNA gør, men i modsætning til DNA har det ikke thymin. RNA har i stedet en anden pyrimidinbase: uracil (U).

der er også andre forskelle mellem RNA og DNA. DNA og RNA har lidt forskellige sukkerarter ud over forskellige baser. Sukkeret i RNA kaldes ribose, mens sukkeret i DNA kaldes deoksyribose. De to sukkerarter har meget lignende strukturer, men de adskiller sig på en vigtig måde. Det andet kulstof, der findes i ribose, har en hydroksylgruppe, mens deoksyriboseækvivalent kulstof har hydrogen der i stedet. Sukkerne findes i en central position i nukleotider, mens baserne er forbundet til 1′ carbonpositionen, og fosfatet er bundet til 5 ‘ carbonpositionen.

annonce

fosfatgruppen

nukleotider kan have en enkelt fosfatgruppe eller flere fosfatgrupper. Nukleotider kan have op til tre fosfatgrupper forbundet med carbon 5′ sukker. Der er en vis tvist om, hvad der tæller som et nukleotid, da nogle kilder kun bruger udtrykket nukleotid til at henvise til baser parret med en enkeltphosphatgruppe. Det er vigtigt at huske, at når RNA-og DNA-kæder ender med at gå sammen, mister de to fosfatgrupper, så hvis der er en kæde af RNA-eller DNA-molekyler, vil nukleotiderne i dem kun have en fosfatgruppe.

nu hvor vi har set på strukturen af nukleinsyremolekylet, kan vi diskutere, hvilke molekyler der udgør disse strukturer.

hvordan de forskellige molekyler sammensætter nukleinsyrerne

de fem forskellige molekyler, der omfatter nukleinsyrer (kulstof, nitrogen, brint, ilt og fosfor) skaber hver især specifikke dele af DNA-eller RNA-molekylet.

carbonmolekyler er et ekstremt vigtigt element i nukleotider. De komponerer det sukker, der findes i molekylernes nukleinsyrerygrad, og de hjælper også med at skabe nukleotidets nitrogenholdige baser. Nitrogenmolekyler skaber både puriner og pyrimidiner, forskellige typer aminosyrer. Aminosyregrupperne har hydrogenbindinger mellem dem, og disse bindinger betyder, at baseparene forbliver bundet sammen i strengene af nukleinsyre.

” DNA er den Familiehistoriske bog, du har gået rundt med hele dit liv!”- Blaine T. Bettinger

hydrogenmolekyler forbliver bundet til ilt-og carbonatomer, der findes mellem de nitrogenholdige baser og sukkerarter i nukleinsyrerne. De nitrogenholdige basers hydrogen-nitrogenbindinger er polære, og de lader hydrogenbindinger dannes mellem nukleinsyrestrenge. Sådan får DNA sin dobbeltspiraldannelse, da de to DNA-tråde er bundet sammen af hydrogenbindingerne, der findes i baseparene. Der findes også iltmolekyler i nukleotiderne. Atomerne af ilt findes i flere dele af nukleotidet: sukkeret, de nitrogenholdige baser og fosfaterne. RNA og DNA har forskellige sukkerstrukturer. RNA har fire grupper, mens DEOKSYRIBOSE har rent hydrogen, der erstatter en af OH-grupperne, deraf “deoksi” i DNA.

Fosformolekyler udgør fosfatgrupperne i nukleotiderne. De er sammensat af både ilt-og fosformolekyler. Eksistensen af disse fosforgrupper er vigtig, fordi de er det, der lader sukkerarter fra forskellige nukleotider forbinde sammen for at danne en polymer.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *