Нуклеиновые кислоты представляют собой биосоединения, которые необходимы для живых организмов. Найдено в двух формах – дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК) – эти полимерные цепи состоят из одинаковых основных элементов и аналогичных мономер нуклеотиды, но с определенными различиями, касающимися формы и функции.
Элементы нуклеиновой кислоты
каждый нуклеотид мономер, и, следовательно, каждый нуклеиновая кислота полимер, состоит из группы из пяти элементов. Эти элементы связываются с образованием моносахаридов, фосфатных групп и нуклеиновых оснований, также известных как азотистые основания. И в РНК, и в ДНК фосфатная группа та же форма, но есть различия в азотистых основаниях и молекулах сахара. Пять элементов, необходимых для построения цепи нуклеиновой кислоты, – это углерод, водород, кислород, азот и фосфор. Добавление фосфора отличает нуклеиновую кислоту от других категорий биосоединений, а именно от углеводов, липидов и белков.
Мономеры нуклеиновых кислот
Химические формулы мономера нуклеиновой кислоты показывают количество каждого элемента. Нуклеотидные мономеры названы в соответствии с типом азотистая основа в них содержатся. Будучи свободными, эти мономеры могут иметь дополнительные фосфатные группы и находиться в дифосфатной, трифосфатной или полифосфатной формах. При образовании полимера РНК или ДНК высвобождаются дополнительные фосфатные группы, оставляя только одну, присоединенную к моносахарид, Сочетание рибозы или дезоксирибоза и фосфатная группа образует сахарно-фосфатный остов. Азотистое основание присоединено к сахару молекула, Добавление фосфатной группы к нуклеозиду, создаваемому сахаром и азотистым основанием, образует нуклеотид. Следовательно, нуклеотидный мономер имеет различные специфически названные структуры – сахарофосфатный остов, нуклеозид и отдельные молекулы азотистого основания, пентозного сахара и фосфатной группы.
В нуклеиновых кислотах пентозные сахара бывают двух разных форм: рибоза и дезоксирибоза. Первый обладает дополнительной молекулой кислорода, которая в сочетании с водородом образует гидроксильная группа, Эта особенность отсутствует в дезоксирибозе.
Азотистые основания классифицируются по размеру. Формы с двумя кольцами, называемые пуринами, больше и длиннее и содержат пять атомов азота. Формы с одним кольцом, известные как пиримидины, содержат от двух до трех атомов азота и меньше и короче. Это важно в двухцепочечной особенности ДНК и в процессе перевод, поскольку возможны только определенные пары азотистых оснований (пары Ватсона-Крика). Они держат две нити на равном расстоянии друг от друга. Мнемоника, помогающая запомнить, какие нуклеотиды принадлежат к какой группе – это фраза ‘Purе s гстарый»; само собой разумеется, что остальные базы принадлежат пиримидин группа. Это также говорит нам о том, что аденин и гуанин не могут создавать двухцепочечную связь вместе. В РНК возможны другие комбинации оснований, которые известны как пары Уотсона-Крика.
В парах Уотсона-Крика более крупные основания, аденин и гуанин никогда не будут соединяться друг с другом. Точно так же пурины не соединяются друг с другом (цитозин, тимин и урацил). В ДНК аденин соединяется только с тимином, а гуанин с цитозином. В РНК аденин соединяется с урацилом и гуанин с цитозином.
Следующие изображения показывают химическую структуру каждого типа мономера, где четко определены пятиугольная форма моносахарида и его присоединенной фосфатной группы и специфической нуклеобазы.
Монофосфат аденозина (AMP): C10H14N5O7P
Эта химическая формула представляет собой сумму пуринового основания, аденина (C5H5N5), рибозы (C5H10O5) и фосфорной кислоты (H3PO4), где конденсация реакции на сайтах связи молекулы теряют две молекулы воды (2H20). Это форма РНК.
Дезоксиаденозин монофосфат (dAMP): C10H14N5O6P
Эта химическая формула представляет собой сумму пуринового основания, аденина (C5H5N5), дезоксирибозы (C5H10O4) и фосфорной кислоты (H3PO4), где в результате реакций конденсации в местах связывания молекул теряются две молекулы воды (2H20). Это форма ДНК.
Гуанозин монофосфат (GMP): C10H14N5O8P
Сумма пуринового основания гуанина (C5H5N5O), рибозы (C5H10O5) и фосфорной кислоты (H3PO4), где реакции конденсации в местах связывания молекул теряют две молекулы воды (2H20). Это форма РНК.
Дезоксигуанозин монофосфат (dGMP): C10H14N5O7P
Сумма пуринового основания – гуанина (C5H5N5O), дезоксирибозы (C5H10O4) и фосфорной кислоты (H3PO4), где в результате реакций конденсации в местах связывания молекул теряются две молекулы воды (2H20). Это форма ДНК.
Уридин монофосфат (UMP): C9H13N2O9P
Сумма пиримидинового основания урацила (C4H4N2O2), рибозы (C5H10O5) и фосфорной кислоты (H3PO4), где в результате реакций конденсации на сайтах молекулярных связей теряются две молекулы воды (2H20). Найдено только в РНК.
Цитидин монофосфат (CMP): C9H14N3O8P
Сумма цитозина основания пиримидина (C4H5N3O), рибозы (C5H10O5) и фосфорной кислоты (H3PO4), где в результате реакций конденсации в местах связывания молекул теряются две молекулы воды (2H20). Это форма РНК.
Дезоксицитидин монофосфат (dCMP): C9H14N3O8P
Сумма цитозина основания пиримидина (C4H5N3O), дезоксирибозы (C5H10O4) и фосфорной кислоты (H3PO4), где в результате реакций конденсации в местах связывания молекул теряются две молекулы воды (2H20). Это форма ДНК.
Тимидин монофосфат (TMP): C10H15N2O8P
Сумма пиримидинового основания: тимин (C5H6N2O2), дезоксирибоза (C5H10O4) и фосфорная кислота (H3PO4), где в результате реакций конденсации в местах связывания молекул теряются две молекулы воды (2H20). Найдено только в ДНК.
