Nukleové kyseliny jsou molekuly, které umožňují organismům přenášet genetické informace z jedné generace na druhou. Tyto makromolekuly uchovávají genetickou informaci, která určuje vlastnosti a umožňuje syntézu proteinu.
Klíčové cesty: Nukleové kyseliny
- Nukleové kyseliny jsou makromolekuly, které uchovávají genetické informace a umožňují produkci proteinů.
- Nukleové kyseliny zahrnují DNA a RNA. Tyto molekuly jsou složeny z dlouhých řetězců nukleotidů.
- Nukleotidy jsou složeny z dusíkaté báze, pěti uhlíkového cukru a fosfátové skupiny.
- DNA se skládá z kostry cukru fosfát-deoxyribóza a dusíkatých bází adeninu (A), guaninu (G), cytosinu (C) a tyminu (T).
- RNA má ribózový cukr a dusíkaté báze A, G, C a uracil (U).
Dva příklady nukleových kyselin zahrnují deoxyribonukleovou kyselinu (lépe známou jako DNA) a ribonukleové kyseliny (lépe známé jako RNA). Tyto molekuly jsou složeny z dlouhých řetězců nukleotidů držených pohromadě kovalentními vazbami. Nukleové kyseliny lze nalézt v EU jádro a cytoplazma našich buňky.
Monomery nukleových kyselin
Nukleové kyseliny jsou složeny z nukleotid monomery spojeny dohromady. Nukleotidy mají tři části:
- Dusíkatá báze
- Pětikarbonový (pentózový) cukr
- Fosfátová skupina
Dusíkaté báze zahrnují purinové molekuly (adenin a guanin) a pyrimidinové molekuly (cytosin, thymin a uracil.) V DNA je cukrem s pěti uhlíky deoxyribóza, zatímco ribóza je pentózový cukr v RNA. Nukleotidy jsou spojeny dohromady za vzniku polynukleotidových řetězců.
Jsou spolu spojeny kovalentními vazbami mezi fosfátem jednoho a cukrem jiného. Tyto vazby se nazývají fosfodiesterové vazby. Fosfodiesterové vazby tvoří cukr-fosfátový páteř DNA i RNA.
Podobné tomu, co se stane protein a uhlohydrát monomery, nukleotidy jsou navzájem spojeny dehydratační syntézou. Při syntéze dehydratace nukleových kyselin se dusíkaté báze spojí dohromady a během procesu se ztratí molekula vody.
Je zajímavé, že některé nukleotidy vykonávají důležité buněčné funkce jako „individuální“ molekuly, přičemž nejčastějším příkladem je adenosintrifosfát nebo ATP, který poskytuje energii pro mnoho funkcí buněk.
Struktura DNA
DNA je buněčná molekula, která obsahuje pokyny pro výkon všech buněčných funkcí. Když buňka se dělí, jeho DNA je zkopírována a předána z jedné buňka generace na další.
DNA je organizována do chromozomy a našel uvnitř jádro našich buněk. Obsahuje "programové pokyny" pro buněčné aktivity. Když organismus produkuje potomstvo, jsou tyto pokyny předávány DNA.
DNA obvykle existuje jako dvouvláknová molekula se zkrouceným dvojitá spirála tvar. DNA se skládá z kostry cukru fosfát-deoxyribóza a čtyř dusíkatých bází:
- adenin (A)
- guanina (G)
- cytosin (C)
- tymín (T)
Ve dvouřetězcové DNA jsou adeninové páry s tyminem (A-T) a guaninové páry s cytosinem (G-C).
Struktura RNA
RNA je nezbytná pro syntéza proteinů. Informace obsažené v genetický kód se obvykle vede z DNA do RNA do výsledného proteiny. Existuje několik typů RNA.
- Messenger RNA (mRNA) je RNA transkript nebo kopie RNA zprávy DNA vytvořené během DNA transkripce. Messenger RNA je převedena do formy proteinů.
- Přenos RNA (tRNA) má trojrozměrný tvar a je nezbytný pro translaci mRNA při syntéze proteinů.
- Ribozomální RNA (rRNA) je součástí ribozomy a také se podílí na syntéze proteinů.
- MikroRNA (miRNA)) jsou malé RNA, které pomáhají regulovat gen výraz.
RNA se nejčastěji vyskytuje jako jednovláknová molekula složená z kostry fosfátového ribosového cukru a dusíkatých bází adenin, guanin, cytosin a uracil (U). Když je DNA transkripována do RNA transkriptu během transkripce DNA, guaninové páry s cytosinem (G-C) a adeninové páry s uracilem (A-U).
Složení DNA a RNA
Nukleové kyseliny DNA a RNA se liší ve složení a struktuře. Rozdíly jsou uvedeny takto:
DNA
- Dusíkaté báze: Adenine, Guanine, Cytosine, Thymine
- Pětikarbonový cukr: Deoxyribóza
- Struktura: Dvouvláknová
DNA se běžně vyskytuje v trojrozměrném tvaru dvoušroubovice. Tato zkroucená struktura umožňuje DNA uvolnit se replikace DNA a syntéza proteinů.
RNA
- Dusíkaté báze: Adenine, Guanine, Cytosine a Uracil
- Pětikarbonový cukr: Ribose
- Struktura: Jednovláknové
Zatímco RNA nepřevzává tvar dvoušroubovice jako DNA, tato molekula je schopna tvořit složité trojrozměrné tvary. To je možné, protože RNA báze tvoří komplementární páry s jinými bázemi na stejném řetězci RNA. Párování bází způsobí, že se RNA složí a vytvoří různé tvary.
Více makromolekul
- Biologické polymery: makromolekuly vzniklé spojením malých organických molekul.
- Sacharidy: zahrnují sacharidy nebo cukry a jejich deriváty.
- Proteiny: makromolekuly vytvořené z aminokyselinových monomerů.
- Lipidy: organické sloučeniny, které zahrnují tuky, fosfolipidy, steroidy a vosky.