Lernziel
- Beschreiben Sie die Struktur von Nukleinsäuren und die Arten von Molekülen, die sie enthalten
Schlüsselpunkte
- Die beiden Haupttypen von Nukleinsäuren sind DNA und RNA.
- Sowohl DNA als auch RNA bestehen aus Nukleotiden, die jeweils ein Fünf-Kohlenstoff-Zucker-Rückgrat, eine Phosphatgruppe und eine Stickstoffbasis enthalten.,
- DNA liefert den Code für die Aktivitäten der Zelle, während RNA diesen Code in Proteine umwandelt, um zelluläre Funktionen auszuführen.
- Die Sequenz von Stickstoffbasen (A, T, C, G) in der DNA bildet die Merkmale eines Organismus.
- Die Stickstoffbasen A und T (oder U in RNA) gehen immer zusammen und C und G gehen immer zusammen und bilden die 5′-3′ Phosphodiesterverbindung, die in den Nukleinsäuremolekülen gefunden wird.,
- Genomdie vollständige genetische Information der Zelle verpackt als doppelsträngiges DNA-Molekül
- Nukleotiddas Monomer, das DNA-oder RNA-Moleküle umfasst; besteht aus einer stickstoffhaltigen heterozyklischen Base, die ein Purin oder Pyrimidin, ein Fünf-Kohlenstoff-Pentose-Zucker und eine Phosphatgruppe
- sein kannein relativ kleines Molekül, das kovalent an andere Monomere gebunden werden kann, um bilden Sie ein Polymer.
Nukleinsäuretypen
Die beiden Haupttypen von Nukleinsäuren sind Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Ribonukleinsäure (RNA)., DNA ist das genetische Material, das in allen lebenden Organismen vorkommt und von einzelligen Bakterien bis zu mehrzelligen Säugetieren reicht. Es kommt im Kern von Eukaryoten und in den Chloroplasten und Mitochondrien vor. Bei Prokaryoten ist die DNA nicht in einer membranösen Hülle eingeschlossen, sondern im Zytoplasma frei schwebend.
Der gesamte genetische Inhalt einer Zelle ist als Genom bekannt und das Studium von Genomen ist Genomik. In eukaryotischen Zellen, aber nicht in Prokaryoten, bildet DNA einen Komplex mit Histonproteinen, um Chromatin zu bilden, die Substanz von eukaryotischen Chromosomen., Ein Chromosom kann Zehntausende von Genen enthalten. Viele Gene enthalten die Informationen, um Proteinprodukte herzustellen; andere Gene kodieren für RNA-Produkte. DNA steuert alle zellulären Aktivitäten, indem Sie die Gene „ein“ oder „aus“. „
Die andere Art von Nukleinsäure, RNA, ist hauptsächlich an der Proteinsynthese beteiligt. Bei Eukaryoten verlassen die DNA-Moleküle niemals den Kern, sondern verwenden stattdessen einen Vermittler, um mit dem Rest der Zelle zu kommunizieren. Dieser Vermittler ist die messenger-RNA (mRNA). Andere Arten von RNA-wie rRNA, tRNA und microRNA—sind an der Proteinsynthese und ihrer Regulation beteiligt.,
Nukleotide
DNA und RNA bestehen aus Monomeren, die als Nukleotide bekannt sind. Die Nukleotide verbinden sich zu einem Polynukleotid: DNA oder RNA. Jedes Nukleotid besteht aus drei Komponenten:
- eine stickstoffhaltige Base
- ein Pentose (fünf Kohlenstoff) Zucker
- eine Phosphatgruppe
Jede stickstoffhaltige Base in einem Nukleotid ist an ein Zuckermolekül gebunden, das an eine oder mehrere Phosphatgruppen gebunden ist.,
Stickstoffhaltige Base
Die stickstoffhaltigen Basen sind organische Moleküle und werden so genannt, weil sie Kohlenstoff und Stickstoff enthalten. Sie sind Basen, weil sie eine Aminogruppe enthalten, die das Potenzial hat, einen zusätzlichen Wasserstoff zu binden und somit die Wasserstoffionenkonzentration in ihrer Umgebung zu verringern, wodurch sie basischer wird. Jedes Nukleotid in DNA enthält eine von vier möglichen stickstoffhaltigen Basen: Adenin (A), Guanin (G) Cytosin (C) und Thymin (T).
Adenin und Guanin werden als Purine klassifiziert., Die Primärstruktur eines Purins besteht aus zwei Kohlenstoff-Stickstoff-Ringen. Cytosin, Thymin und Uracil werden als Pyrimidine klassifiziert, die einen einzigen Kohlenstoff-Stickstoff-Ring als Primärstruktur haben . Jeder dieser grundlegenden Kohlenstoff-Stickstoff-Ringe hat unterschiedliche funktionelle Gruppen. In der Molekularbiologie sind die stickstoffhaltigen Basen einfach durch ihre Symbole A, T, G, C und U bekannt.DNA enthält A, T, G und C, während RNA A, U, G und C enthält.
Fünf-Kohlenstoff-Zucker
Der Pentose-Zucker in DNA ist Desoxyribose und in RNA Ribose., Der Unterschied zwischen den Zuckern ist das Vorhandensein der Hydroxylgruppe auf dem zweiten Kohlenstoff der Ribose und Wasserstoff auf dem zweiten Kohlenstoff der Desoxyribose. Die Kohlenstoffatome des Zuckermoleküls sind nummeriert als 1′, 2′, 3′, 4′, und 5′ (1′ wird als „eine Primzahl“gelesen).
Phosphatgruppe
Der Phosphatrest ist an die Hydroxylgruppe des 5′ Kohlenstoffs eines Zuckers und die Hydroxylgruppe des 3′ Kohlenstoffs des Zuckers des nächsten Nukleotids gebunden, die eine 5’3′ Phosphodiesterverbindung bildet., Die Phosphodiesterverbindung wird nicht wie die anderen Verbindungen, die Monomere in Makromolekülen verbinden, durch einfache Dehydrationsreaktion gebildet: Ihre Bildung beinhaltet die Entfernung von zwei Phosphatgruppen. Ein Polynukleotid kann Tausende solcher Phosphodiesterverbindungen aufweisen.