Внимание: Тази страница е превод на тази страница първоначално на английски. Моля, обърнете внимание, тъй като преводите се генерират от машини, не че всички преводи ще бъдат перфектни. Този уебсайт и неговите страници са предназначени за четене на английски език. Всички преводи на този уебсайт и неговите уеб страници могат да бъдат неточни и неточни изцяло или частично. Този превод е предоставен за удобство.
Нуклеиновата киселина е от съществено значение за всички форми на живот и се намира във всички клетки. Нуклеиновата киселина се предлага в две естествени форми, наречени дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК) и рибонуклеинова киселина (РНК).
Кредит за изображение: Кристофър Бъргштед/Shutterstock.com
Нуклеиновите киселини са направени от биополимери, които са естествени, повтарящи се комплекти мономери (които правят полимери), които след това създават нуклеотиди, които образуват нуклеинови киселини.
За да се разбере структурата на нуклеиновата киселина, е важно да се разбере структурата на нуклеотидите, които изграждат нуклеиновата киселина.
Структурата на нуклеиновата киселина
Нуклеотидът се състои от три части, които се държат заедно от лиганди. Трите части са фосфатна група, 5-въглеродна захар и азотна основа.
Фосфатна група
Фосфатната група се състои от един фосфорен атом с четири отрицателно заредени кислородни атома, прикрепени към него.
5-въглеродна захар
5-въглеродната захар (известна като пентоза) включва рибоза и дезоксирибоза, които присъстват в нуклеиновата киселина. Рибозата и дезоксирибозата имат пет въглеродни атома и един кислороден атом. Водородните атоми и хидроксилните групи са прикрепени към въглеродните атоми.
В рибозната захар има хидроксилни групи, прикрепени към втория и третия въглеродни атоми. В дезоксирибозната захар има хидроксилна група, прикрепена към третия въглероден атом, но само един водороден атом е прикрепен към втория въглероден атом.
Азотна основа
Азотната молекула действа като основа в нуклеиновата киселина, защото може да отдаде електрони на други молекули и да създаде нови молекули чрез този процес. Той може да се свърже с молекулите на въглерод, водород и кислород, за да създаде пръстеновидни структури.
Пръстеновите структури се предлагат в единични пръстени (пиримидини) и двойни пръстени (пурини). Пиримидините включват тимин, цитозин и урацил. Пурините включват аденин и гуанин. Пурините са по-големи от пиримидините и техните разлики в размера помагат да се определят сдвояванията им в ДНК веригите.
Връзки на нуклеинова киселина
Връзките, които свързват фосфорните, захарните и азотните молекули, се наричат гликозидни връзки и естерни връзки.
Гликозидните връзки се образуват между първия въглероден атом в 5-въглеродна захар и деветия азотен атом в азотна основа.
Естерните връзки са направени между петия въглероден атом в 5-въглеродна захар и фосфатната група.
Тези връзки не само свързват единичен нуклеотид, но също така свързват нишки нуклеотиди, които създават полинуклеотиди, които съставляват дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК) и рибонуклеинова киселина (РНК).
За да създаде тези вериги, фосфатната група, която е свързана с петия въглероден атом в 5-въглеродна захар, ще се свърже с третия въглероден атом в следващата 5-въглеродна захар. Това ще се повтори, за да се създаде верига, свързана от захарно-фосфатен скелет.
Ако захарта в тази верига е рибозна захар, ще се създаде РНК верига.
За да създаде ДНК, веригата на РНК се прикрепя към полинуклеотид, който има подобна, но антипаралелна структура с връзки, наречени водородни връзки. Тези водородни връзки свързват пиримидините и пурините в азотните основи заедно. В процес, наречен допълващо съвпадение на основата, гуанинът се придържа към цитозина, а аденинът се свързва с тимина. Това увеличава енергийната ефективност на ниските сдвоявания и те винаги ще бъдат намерени в тази конфигурация.
Кредит за изображение: Милиард снимки/Shutterstock.com
Ролята на нуклеиновата киселина
Всеки тип нуклеинова киселина изпълнява различна функция в клетките на всички живи същества.
ДНК е отговорна за съхраняването и криптирането на генетичната информация в тялото. Структурата на ДНК позволява генетичната информация да бъде наследена от децата от техните родители.
Тъй като нуклеотидите аденин, тимин, гуанин и цитозин в ДНК ще се сдвояват само в определена серия (аденин с тимин и гуанин с цитозин), всеки път, когато клетката дублира веригата на ДНК, тя може да определи поредицата, в която нуклеотидите трябва да бъдат копирани. Като такива могат да се правят точни копия на ДНК и да се предават от поколение на поколение.
Вътре в ДНК се съхраняват инструкциите за всички протеини, които организмът ще създаде.
РНК играе важна роля в синтеза на протеини и регулира изразяването на информацията, съхранявана в ДНК, за да се получат тези протеини. Също така се носи генетичната информация при някои вируси.
- Различните функции на РНК включват:
- Създайте нови клетки в тялото
- Превежда ДНК в протеини
- Действайки като пратеник между ДНК и рибозомите
- Помага на рибозомите да изберат правилните аминокиселини, за да създадат нови протеини в тялото.
Тези функции се изпълняват от РНК под различни имена. Тези имена включват:
- Прехвърляне на РНК (tRNA)
- Рибозомна РНК (rRNA)
- Messenger RNA (mRNA).
Не всички нуклеинови киселини обаче участват в обработката на съхранената информация в клетките. Нуклеиновата киселина аденозин трифосфат (АТФ), съставена от азотна аденинова основа, 5-въглеродна рибозна захар и три фосфатни групи, участва в генерирането на енергия за клетъчни процеси.
Връзките между трите фосфатни групи са високоенергийни връзки и те снабдяват клетката с енергия. Всички живи клетки използват АТФ за енергия, за да им позволят да изпълняват функциите си.
За снабдяване с енергия се отстранява последната фосфатна група във веригата, която отделя енергия. Този процес променя АТФ в аденозин дифосфат (ADP). Отстраняването на две фосфатни групи от АТФ генерира енергията, необходима за създаване на аденозин монофосфат (AMP).
АТФ може да бъде създаден отново чрез процес на рециклиране в митохондрии, който зарежда фосфатните групи и ги добавя обратно към веригата.
АТФ участва в транспорта на протеини и липиди в и извън клетките, известни като ендоцитоза и екзоцитоза, съответно. АТФ също е важен за поддържането на цялостната структура на клетката, тъй като помага за изграждането на цитоскелетните свойства на клетката.
По отношение на специфичните функции на тялото, АТФ е важен за мускулната контракция. Това включва контракции, направени от сърцето, докато бие, както и движения, направени от по-големи мускулни групи.
Обобщение
Нуклеиновата киселина е съществена част от всичко живо и е градивният елемент за ДНК и РНК. Той се намира във всички клетки, а също и в някои вируси. Нуклеиновите киселини имат много разнообразен набор от функции, като създаване на клетки, съхранение и обработка на генетична информация, изграждане на протеини и генериране на енергия от клетките.
Въпреки че техните функции могат да се различават, структурите на ДНК и РНК са много сходни, само с няколко основни разлики в техния молекулен състав, които ги отличават.
Източници
- Alberts, B. Cell Molecular Biology et al. (2002). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26821/
- Bergman, J ATP.: Перфектната енергийна валута за клетката. (2002). https://www.trueorigin.org/atp.php
- BYJU (n.d.). https://byjus.com/biology/structure-of-rna/
- MEDSimplified. (2017). https://www.youtube.com/watch?v=0lZRAShqft0
Лоис Зопи
Lois е копирайтър на свободна практика със седалище във Великобритания. Завършила е университета в Съсекс с бакалавърска степен по медийна практика, след като е специализирала сценарий. Тя поддържа фокус върху тревожните разстройства и депресията и има за цел да изследва други области на психичното здраве, включително дисоциативни разстройства като неадаптивното мечтание.
Цитати
Моля, използвайте един от следните формати, за да цитирате тази статия във вашето есе, доклад или доклад:
Зопи, Лоис. (2020 г., 17 юли). Какво е нуклеинова киселина? Новини-Медицински. Получено на 11 януари 2021 г. от https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-Nucleic-Acid.aspx.
Зопи, Лоис. „Какво е нуклеинова киселина?“. Новини-Медицински. 11 януари 2021 г. .
Зопи, Лоис. „Какво е нуклеинова киселина?“. Новини-Медицински. https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-Nucleic-Acid.aspx. (достъп до 11 януари 2021 г.).
Зопи, Лоис. 2020. Какво е нуклеинова киселина? News-Medical, гледано на 07 януари 2021 г., https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-Nucleic-Acid.aspx.
News-Medical.Net предоставя тази медицинска информационна услуга в съответствие с тези условия. Моля, обърнете внимание, че медицинската информация, която се намира на този уебсайт, е предназначена да подкрепя, а не да замества връзката между пациент и лекар/лекар и медицинските съвети, които те могат да предоставят.
News-Medical.net - сайт на AZoNetwork