Nukleinske kisline so molekule, ki organizmom omogočajo prenos genetskih informacij iz generacije v generacijo. Te makromolekule hranijo genetske informacije, ki določajo lastnosti in omogočajo sintezo beljakovin.
Ključni ukrepi: Nukleinske kisline
- Nukleinske kisline so makromolekule, ki hranijo genetske informacije in omogočajo proizvodnjo beljakovin.
- Nukleinske kisline vključujejo DNA in RNA. Te molekule so sestavljene iz dolgih niti nukleotidov.
- Nukleotidi so sestavljeni iz dušikove baze, pet-ogljikovega sladkorja in fosfatne skupine.
- DNK je sestavljen iz hrbtenice sladkorja fosfat-deoksiriboze in dušikovih baz adenina (A), gvanina (G), citozina (C) in timina (T).
- RNA ima sladkor v ribozi in dušikove baze A, G, C in uracil (U).
Dva primera nukleinskih kislin vključujeta deoksiribonukleinska kislina (bolj znana kot DNK) in ribonukleinska kislina (bolj znana kot RNA). Te molekule so sestavljene iz dolgih niti nukleotidov, ki jih držijo kovalentne vezi. Nukleinske kisline lahko najdemo znotraj jedro in citoplazma od naših celice.
Monomi nukleinske kisline
Nukleinska kislina so sestavljeni iz nukleotid monomere povezani skupaj. Nukleotidi imajo tri dele:
- Dušikova baza
- Pet-ogljikov (pentozni) sladkor
- Skupina fosfatov
Dušikove baze vključujejo molekule purina (adenin in gvanin) in molekule pirimidina (citozin, timin in uracil.) V DNK je petogljični sladkor deoksiriboza, riboza pa pentozni sladkor v RNK. Nukleotidi so povezani skupaj, da tvorijo polinukleotidne verige.
Med seboj se povezujejo s kovalentnimi vezmi med fosfatom enega in sladkorjem drugega. Te povezave imenujemo fosfodiesterske povezave. Fosfodiesterske povezave tvorijo sladkorno-fosfatno hrbtenico tako DNK kot RNK.
Podobno kot se dogaja z beljakovine in ogljikovih hidratov monomere, nukleotide povezujemo skupaj s sintezo dehidracije. Pri sintezi dehidracije nukleinske kisline se dušikove baze združijo in se v procesu izgubi molekula vode.
Zanimivo je, da nekateri nukleotidi opravljajo pomembne celične funkcije kot "posamezne" molekule, najpogostejši primer je adenozin trifosfat oz. ATP, ki zagotavlja energijo za številne funkcije celic.
Struktura DNK
DNK je celična molekula, ki vsebuje navodila za izvajanje vseh funkcij celic. Ko a celične delitve, njen DNK je kopiran in prenesen iz enega celica generacije do naslednje.
DNK je organiziran v kromosomi in najdeno znotraj jedro naših celic. Vsebuje "programska navodila" za celične dejavnosti. Ko organizmi proizvajajo potomce, se ta navodila posredujejo prek DNK.
DNK običajno obstaja kot dvoverižna molekula z zvitimi dvojna vijačnica oblika. DNK je sestavljen iz hrbtenice sladkorja fosfat-deoksiriboza in štiri dušikove baze:
- adenin (A)
- gvanin (G)
- citozin (C)
- timin (T)
V dvo verigi DNA so adeninski pari s timinom (A-T) in pari gvanina s citozinom (G-C).
Struktura RNK
RNA je bistvenega pomena za sinteza beljakovin. Informacije, vsebovane v genetska koda se običajno prenaša iz DNK v RNA na nastalo beljakovine. Obstaja več vrst RNA.
- Messenger RNA (mRNA) je RNK prepis ali RNA kopija sporočila DNK, ustvarjenega med Transkripcija DNK. Messenger RNA je bila prevedena in tvori beljakovine.
- Prenos RNA (tRNA) ima tridimenzionalno obliko in je potrebna za prevajanje mRNA v sintezo beljakovin.
- Ribosomska RNA (rRNA) je sestavni del ribosomi sodeluje tudi pri sintezi beljakovin.
- MikroRNA (miRNA)) so majhne RNA, ki pomagajo pri uravnavanju gen izraz.
RNA najpogosteje obstaja kot enodrojna molekula, sestavljena iz hrbtenice sladkorja fosfat-riboze in dušikovih baz adenina, gvanina, citozina in uracila (U). Ko se DNK med transkripcijo DNK prepisuje v RNK prepis, gvaninski pari s citozinom (G-C) in adeninskimi pari z uracilom (A-U).
Sestava DNK in RNK
DNA in RNA nukleinskih kislin se razlikujeta po sestavi in strukturi. Razlike so navedene na naslednji način:
DNK
- Dušikove baze: Adenin, gvanin, citozin in timin
- Pet-ogljikov sladkor: Deoksiriboza
- Struktura: Dvotirni
DNK običajno najdemo v svoji tridimenzionalni obliki z dvojno vijačnico. Ta zvita struktura omogoča, da se DNA odvije Podvajanje DNK in sintezo beljakovin
RNA
- Dušikove baze: Adenin, Gvanin, Citozin in Uracil
- Pet-ogljikov sladkor: Riboza
- Struktura: Eno pramen
Medtem ko RNA ne dobi oblike dvojne vijačnice, kot je DNK, lahko ta molekula tvori zapletene tridimenzionalne oblike. To je mogoče, ker baze RNA tvorijo komplementarne pare z drugimi bazami na istem nizu RNA. Osnovno združevanje povzroči, da se RNA zloži in tvori različne oblike.
Več makromolekul
- Biološki polimeri: makromolekule, ki nastanejo iz združevanja majhnih organskih molekul.
- Ogljikovi hidrati: vključujejo saharide ali sladkorje in njihove derivate.
- Beljakovine: makromolekule, tvorjene iz monomerov aminokislin.
- Lipidi: organske spojine, ki vključujejo maščobe, fosfolipide, steroide in voske.