A nukleinsavak biokomponensek, amelyek nélkülözhetetlenek az élő szervezetekhez. Két formában—dezoxiribonukleinsav (DNS) és ribonukleinsav (RNS)—ezek a polimer láncok ugyanazon alapelemekből és hasonló monomer nukleotidokból állnak, de a formához és a funkcióhoz kapcsolódó specifikus különbségekkel.
nukleinsav elemek
minden nukleotid monomer, ezért minden nukleinsav polimer öt elemből álló csoportból áll., Ezek az elemek monoszacharidokat, foszfátcsoportokat és nukleobázisokat alkotnak, más néven nitrogénbázisokat. Mind az RNS-ben, mind a DNS-ben a foszfátcsoport ugyanaz a forma, de vannak különbségek a nitrogénbázisokban és a cukormolekulákban. A nukleinsavlánc felépítéséhez szükséges öt elem a szén, a hidrogén, az oxigén, a nitrogén és a foszfor. A foszfor hozzáadásával a nukleinsav különbözik a biokomponensek más kategóriáitól, nevezetesen a szénhidrátoktól, lipidektől és fehérjéktől.,
nukleinsav monomerek
a nukleinsav monomer kémiai képletei az egyes elemek mennyiségét mutatják. A nukleotid monomereket a nitrogénbázis típusa szerint nevezik meg. Ha szabad, ezek a monomerek extra foszfátcsoportokkal rendelkezhetnek, amelyek difoszfát, trifoszfát vagy polifoszfát formákban találhatók. RNS vagy DNS-polimer kialakulásakor további foszfátcsoportok szabadulnak fel, így csak egy csatlakozik a monoszacharidhoz. A ribóz – vagy dezoxiribóz – és foszfátcsoport kombinációja alkotja a cukor-foszfát gerincét., A nitrogénbázis a cukor molekulához kapcsolódik. A cukor és a nitrogénbázis által létrehozott nukleozidhoz foszfátcsoport hozzáadása nukleotidot képez. A monomer nukleotidnak tehát különböző, kifejezetten elnevezett struktúrái vannak: a cukor—foszfát gerince, a nukleozid, valamint a nitrogénbázis, a pentózcukor és a foszfátcsoport egyes molekulái.
nukleinsavakban a pentóz cukrok két különböző formában, ribózban és dezoxiribózban jönnek létre. Az előbbi egy további oxigénmolekulával rendelkezik, amely hidrogénnel kombinálva hidroxilcsoportot képez., Ez a funkció hiányzik a dezoxiribózban.
a nitrogénbázisok méret szerint vannak osztályozva. A kettős gyűrűs formák, az úgynevezett purinok, nagyobbak és hosszabbak, és öt nitrogénatomot tartalmaznak. Az egygyűrűs formák, az úgynevezett pirimidinek két-három nitrogénatomot tartalmaznak, kisebbek és rövidebbek. Ez fontos a DNS kettős szálas tulajdonságában és a fordítási folyamatban, mivel csak bizonyos nitrogénbázisok párosítása lehetséges (Watson-Crick párosítások). Ezek két szálat tartanak egymástól egyenlő távolságra., Mnemonikus, hogy segítsen emlékezni arra, hogy melyik nukleotid tartozik melyik csoporthoz a “tiszta, mint arany” kifejezés; magától értetődik, hogy a fennmaradó bázisok a pirimidin csoporthoz tartoznak. Ebből az is kiderül, hogy az adenin és a guanin nem hoz létre kétszálú kötést. Az RNS-ben más báziskombinációk is lehetségesek, és nem Watson-Crick párosításként ismertek.
A Watson-Crick párosításokban a nagyobb bázisok, az adenin és a guanin soha nem párosodnak egymással. Hasonlóképpen, a purinok nem kapcsolódnak egymáshoz (citozin, timin, uracil)., A DNS-ben az adenin csak timinnel és guaninnal párosul citozinnal. RNS-ben az adenin párosul uracillal és guaninnal citozinnal.
az alábbi képek az egyes monomer-típusok kémiai szerkezetét mutatják, ahol a monoszacharid ötszögletű alakja, valamint a hozzá csatolt foszfátcsoportja és specifikus nukleobázisa egyértelműen meg van határozva.,
adenozin-monofoszfát (AMP): C10H14N5O7P
Ez a kémiai képlet a purin bázis adenin (c5h5n5), a ribóz (c5h10o5) és a foszforsav (H3PO4) összegét jelenti, ahol a molekulakötési helyeken a kondenzációs reakciók két vízmolekulát (2H20) veszítenek el. Ez az RNS forma.,
Dezoxiadenozin-monofoszfát (nedves): c10h14n5o6p
Ez a kémiai képlet a purin bázis adenin (c5h5n5), a dezoxiribóz(c5h10o4) és a foszforsav (H3PO4) összegét jelenti, ahol a molekulahelyeken kondenzációs reakciók lépnek fel két vízmolekulát veszít (2H20). Ez a DNS forma.,
guanozin-monofoszfát (GMP): C10H14N5O8P
a purin bázis guanin (C5H5N5O), ribóz (C5H10O5) és a foszforsav (H3PO4), ahol a molekula kötőhelyein a kondenzációs reakciók két vízmolekulát (2H20) veszítenek el. Ez az RNS forma.,
Dezoxiguanozin-monofoszfát (dGMP): C10H14N5O7P
a purin bázis guanin (c5h5n5o), a dezoxiribóz (c5h10o4) és a foszforsav (H3PO4) összege, ahol a molekulakötési helyeken a kondenzációs reakciók elvesznek két vízmolekulák (2H20). Ez a DNS forma.
uridin-monofoszfát (UMP): C9H13N2O9P
a pirimidin bázis uracil (C4H4N2O2), ribóz (c5h10o5) és foszforsav (H3PO4) összege, ahol a molekulakötési helyeken a kondenzációs reakciók két vízmolekulát (2H20O5) veszítenek el)., Csak RNS-ben található.
citidin-monofoszfát (CMP): C9H14N3O8P
a pirimidin bázis citozin (C4H5N3O), ribóz (c5h10o5) és a foszforsav (H3PO4) összege, ahol a molekula kötőhelyein a kondenzációs reakciók két vízmolekulát (c5h10o5) veszítenek el (2H20). Ez az RNS forma.,
Deoxycytidin-monofoszfát (dCMP): C9H14N3O8P
a pirimidin-bázis cytozin (C4H5N3O), dezoxiribóz (c5h10o4) és foszforsav (H3PO4) összege, ahol a molekulahelyeken kondenzációs reakciók lépnek fel két vízmolekulát veszít (2H20). Ez a DNS forma.
timidin-monofoszfát (TMP): C10H15N2O8P
a pirimidin-bázis timin (C5H6N2O2), a dezoxiribóz (c5h10o4) és a foszforsav (H3PO4) összege, ahol a molekulakötési helyeken a kondenzációs reakciók két vízmolekulák (2H20)., Csak DNS-ben található.
