Nukleīnskābes ir molekulas, kas ļauj organismiem nodot ģenētisko informāciju no vienas paaudzes uz nākamo. Šīs makromolekulas glabā ģenētisko informāciju, kas nosaka iezīmes un padara iespējamu olbaltumvielu sintēzi.
Galvenās izņemtās lietas: nukleīnskābes
- Nukleīnskābes ir makromolekulas, kas glabā ģenētisko informāciju un nodrošina olbaltumvielu ražošanu.
- Nukleīnskābes ietver DNS un RNS. Šīs molekulas sastāv no gariem nukleotīdu virzieniem.
- Nukleotīdi sastāv no slāpekļa bāzes, piecu oglekļa cukura un fosfātu grupas.
- DNS sastāv no fosfāta-dezoksiribozes cukura mugurkaula un slāpekļa bāzēm adenīna (A), guanīna (G), citozīna (C) un timīna (T).
- RNS ir ribozes cukurs un slāpekļa bāzes A, G, C un uracils (U).
Divos nukleīnskābju piemēros ietilpst dezoksiribonukleīnskābe (labāk pazīstama kā DNS) un ribonukleīnskābe (labāk pazīstama kā RNS). Šīs molekulas sastāv no gariem nukleotīdu virzieniem, ko satur kovalentās saites. Nukleīnskābes var atrast kodols un citoplazma no mūsu šūnas.
Nukleīnskābju monomēri
Nukleīnskābes sastāv no nukleotīds monomēri savienoti kopā. Nukleotīdiem ir trīs daļas:
- Slāpekļa bāze
- Piecu ogļu (pentozes) cukurs
- Fosfātu grupa
Slāpekļa bāzes Ietver purīna molekulas (adenīnu un guanīnu) un pirimidīna molekulas (citozīnu, timīnu un uracilu). Nukleotīdi ir savienoti kopā, veidojot polinukleotīdu ķēdes.
Tos savieno viens ar otru ar kovalentām saitēm starp viena fosfātu un otra cukuru. Šīs saites sauc par fosfodiestera saitēm. Fosfodiestera saites veido gan DNS, gan RNS cukura-fosfāta mugurkaulu.
Līdzīgi tam, kas notiek ar olbaltumvielas un ogļhidrāti monomēri, nukleotīdi ir savstarpēji saistīti caur dehidrācijas sintēzi. Nukleīnskābju dehidratācijas sintēzē slāpekļa bāzes tiek savienotas kopā, un procesā tiek zaudēta ūdens molekula.
Interesanti, ka daži nukleotīdi veic svarīgas šūnu funkcijas kā "atsevišķas" molekulas, visizplatītākais piemērs ir adenozīna trifosfāts vai ATP, kas nodrošina enerģiju daudzām šūnu funkcijām.
DNS uzbūve
DNS ir šūnas molekula, kas satur instrukcijas visu šūnu funkciju veikšanai. Kad šūna dalās, tā DNS tiek kopēta un nodota no viena šūna paaudze nākamajai.
DNS ir organizēta hromosomas un atrodams kodols no mūsu šūnām. Tajā ir iekļautas “programmēšanas instrukcijas” šūnu darbībām. Kad organismi rada pēcnācējus, šie norādījumi tiek nodoti caur DNS.
Parasti DNS eksistē kā divpusēja molekula ar savītu dubultā spirāle forma. DNS sastāv no fosfāta-dezoksiriozes cukura mugurkaula un četrām slāpekļa bāzēm:
- adenīns (A)
- guanīns (G)
- citozīns (C)
- timīns (T)
Divpavedienu DNS, adenīna pāri ar timīnu (A-T) un guanīna pāri ar citozīnu (G-C).
RNS struktūra
RNS ir būtiska olbaltumvielu sintēze. Informācija, kas iekļauta ģenētiskais kods parasti tiek pārnests no DNS uz RNS uz iegūto olbaltumvielas. Ir vairāki RNS veidi.
- Messenger RNS (mRNA) ir RNS transkripts vai RNS kopija DNS ziņojumam, kas izveidots laikā DNS transkripcija. Messenger RNS tiek tulkotas, veidojot olbaltumvielas.
- Pārnest RNS (tRNS) tai ir trīsdimensiju forma un tā ir nepieciešama mRNS translācijai olbaltumvielu sintēzē.
- Ribosomu RNS (rRNS) ir ribosomas un ir iesaistīts arī olbaltumvielu sintēzē.
- MikroRNS (miRNS) ir mazas RNS, kas palīdz regulēt gēns izteiksme.
RNS visbiežāk pastāv kā vienpavediena molekula, kas sastāv no fosfāta-ribozes cukura mugurkaula un slāpekļa bāzēm adenīna, guanīna, citozīna un uracila (U). Kad DNS transkripcijas laikā DNS tiek transkribēts RNS transkriptā, guanīns pāros ar citozīnu (G-C) un adenīna pāri ar uracilu (A-U).
DNS un RNS sastāvs
Nukleīnskābju DNS un RNS atšķiras pēc sastāva un struktūras. Atšķirības ir uzskaitītas šādi:
DNS
- Slāpekļa bāzes: Adenīns, guanīns, citozīns un timīns
- Piecu ogļu cukurs: Dezoksiriboze
- Struktūra: Divpusēja
DNS parasti ir trīsdimensiju, divkāršās spirāles formā. Šī savītā struktūra ļauj DNS atpūsties DNS replikācija un olbaltumvielu sintēze.
RNS
- Slāpekļa bāzes: Adenīns, guanīns, citozīns un Uracils
- Piecu ogļu cukurs: Ribose
- Struktūra: Vienpavediena
Kamēr RNS neuzņemas tādas dubultās spirāles formas kā DNS, šī molekula spēj veidot sarežģītas trīsdimensiju formas. Tas ir iespējams, jo RNS bāzes veido komplementārus pārus ar citām bāzēm uz vienas un tās pašas RNS virknes. Pamatnes savienošana pārī izraisa RNS salocīšanu, veidojot dažādas formas.
Vairāk makromolekulu
- Bioloģiskie polimēri: makromolekulas, kas veidojas, savienojot mazas organiskas molekulas.
- Ogļhidrāti: ietver saharīdus vai cukurus un to atvasinājumus.
- Olbaltumvielas: makromolekulas, kas veidojas no aminoskābju monomēriem.
- Lipīdi: organiski savienojumi, kas satur taukus, fosfolipīdus, steroīdus un vaskus.