Obiettivo di Apprendimento
- Descrivere la struttura degli acidi nucleici e i tipi di molecole che li contengono
Punti chiave
- I due principali tipi di acidi nucleici sono il DNA e l’RNA.
- Sia il DNA che l’RNA sono costituiti da nucleotidi, ciascuno contenente una spina dorsale di zucchero a cinque atomi di carbonio, un gruppo fosfato e una base di azoto.,
- Il DNA fornisce il codice per le attività della cellula, mentre l’RNA converte quel codice in proteine per svolgere funzioni cellulari.
- La sequenza di basi azotate (A, T, C, G) nel DNA è ciò che forma i tratti di un organismo.
- Le basi azotate A e T (o U nell’RNA) vanno sempre insieme e C e G vanno sempre insieme, formando il 5′-3′ legame fosfodiestere trovato nelle molecole di acido nucleico.,
Termini e condizioni
- genomethe cella informazioni genetiche confezionato come una doppia elica della molecola di DNA
- nucleotidethe monomero che comprende DNA o di molecole di RNA, è costituito da una base azotata eterociclica che può essere una purina o pirimidina, cinque carbonio zucchero pentoso, e un gruppo fosfato
- monomerA relativamente piccola molecola che può essere legato in modo covalente ad altri monomeri per formare un polimero.
Tipi di acidi nucleici
I due tipi principali di acidi nucleici sono l’acido desossiribonucleico (DNA) e l’acido ribonucleico (RNA)., Il DNA è il materiale genetico trovato in tutti gli organismi viventi, che vanno dai batteri unicellulari ai mammiferi multicellulari. Si trova nel nucleo degli eucarioti e nei cloroplasti e nei mitocondri. Nei procarioti, il DNA non è racchiuso in un involucro membranoso, ma piuttosto fluttuante all’interno del citoplasma.
L’intero contenuto genetico di una cellula è noto come il suo genoma e lo studio dei genomi è la genomica. Nelle cellule eucariotiche, ma non nei procarioti, il DNA forma un complesso con proteine istoniche per formare la cromatina, la sostanza dei cromosomi eucariotici., Un cromosoma può contenere decine di migliaia di geni. Molti geni contengono le informazioni per produrre prodotti proteici; altri geni codificano per i prodotti a RNA. Il DNA controlla tutte le attività cellulari ruotando i geni ” on ” o ” off. “
L’altro tipo di acido nucleico, l’RNA, è principalmente coinvolto nella sintesi proteica. Negli eucarioti, le molecole di DNA non lasciano mai il nucleo ma usano invece un intermediario per comunicare con il resto della cellula. Questo intermediario è l’RNA messaggero (mRNA). Altri tipi di RNA—come rRNA, tRNA e microRNA-sono coinvolti nella sintesi proteica e nella sua regolazione.,
Nucleotidi
DNA e RNA sono costituiti da monomeri noti come nucleotidi. I nucleotidi si combinano tra loro per formare un polinucleotide: DNA o RNA. Ogni nucleotide è costituito da tre componenti:
- una base azotata
- un pentoso (cinque carbonio) zucchero
- un gruppo fosfato
Ogni base azotata in un nucleotide è collegata a una molecola dello zucchero, che è collegato a uno o più gruppi fosfato.,
Base azotata
Le basi azotate sono molecole organiche e sono così chiamate perché contengono carbonio e azoto. Sono basi perché contengono un gruppo amminico che ha il potenziale di legare un idrogeno extra e quindi, diminuendo la concentrazione di ioni idrogeno nel suo ambiente, rendendolo più basico. Ogni nucleotide nel DNA contiene una delle quattro possibili basi azotate: adenina (A), guanina (G) citosina (C) e timina (T).
Adenina e guanina sono classificate come purine., La struttura primaria di una purina è costituita da due anelli di carbonio-azoto. Citosina, timina e uracile sono classificati come pirimidine che hanno un singolo anello di carbonio-azoto come struttura primaria . Ciascuno di questi anelli di carbonio-azoto di base ha diversi gruppi funzionali collegati ad esso. Nella stenografia della biologia molecolare, le basi azotate sono semplicemente conosciute con i loro simboli A, T, G, C e U. Il DNA contiene A, T, G e C mentre l’RNA contiene A, U, G e C.
Zucchero a cinque atomi di carbonio
Lo zucchero pentoso nel DNA è desossiribosio e nell’RNA è ribosio., La differenza tra gli zuccheri è la presenza del gruppo idrossile sul secondo carbonio del ribosio e dell’idrogeno sul secondo carbonio del desossiribosio. Gli atomi di carbonio della molecola di zucchero sono numerati come 1′, 2′, 3′, 4′, e 5 ‘(1’ viene letto come “un primo”).
Gruppo fosfato
Il residuo fosfato è attaccato al gruppo idrossilico del carbonio 5′ di uno zucchero e al gruppo idrossilico del carbonio 3′ dello zucchero del nucleotide successivo, che forma un legame fosfodiestere 5’3′., Il legame fosfodiestere non è formato da una semplice reazione di disidratazione come gli altri legami che collegano i monomeri nelle macromolecole: la sua formazione comporta la rimozione di due gruppi fosfatici. Un polinucleotide può avere migliaia di tali legami fosfodiesterici.