Ποια είναι η δομή του DNA και του νουκλεοτιδίου;
Δομή του DNA
Το DNA (δεοξυριβονουκλεϊνικό οξύ) είναι μια διπλή δομή έλικας που μοιάζει με μια στριμμένη σκάλα. Αποτελείται από δύο μακρά σκέλη νουκλεοτιδίων που τραυματίστηκαν γύρω από το άλλο. Εδώ είναι μια κατανομή:
1. Νουκλεοτίδια:
- Τα βασικά δομικά στοιχεία του DNA είναι νουκλεοτίδια. Κάθε νουκλεοτίδιο αποτελείται από:
- Μόριο ζάχαρης: Deoxyribose (εξ ου και το όνομα Deoxyribonucleic Acid)
- Φωσφορική ομάδα: Ένα άτομο φωσφόρου που συνδέεται με τέσσερα άτομα οξυγόνου.
- Μια αζώτου βάσης: Υπάρχουν τέσσερις τύποι:αδενίνη (Α), θυμίνη (Τ), γουανίνη (G) και κυτοσίνη (C).
2. Ζεύγος βάσεων:
- Τα δύο σκέλη του DNA συγκρατούνται μαζί με δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των αζωτούχων βάσεων.
- Ισχύουν συγκεκριμένοι κανόνες ζευγαρώματος βάσης:
- Η αδενίνη (α) ζευγαρώνει πάντα με θυμίνη (t)
- Η γουανίνη (G) ζευγαρώνει πάντα με κυτοσίνη (C)
- Αυτή η συμπληρωματική σύζευξη είναι ζωτικής σημασίας για την αντιγραφή του DNA και τη σύνθεση πρωτεϊνών.
3. Διπλή έλικα:
- Τα δύο σκέλη του DNA στρίβουν το ένα γύρω από το άλλο για να σχηματίσουν μια διπλή έλικα.
- Αυτή η ελικοειδής δομή παρέχει σταθερότητα και επιτρέπει την αποτελεσματική συσκευασία του μακρού μορίου DNA εντός του κυττάρου.
4. Σπονδυλική στήλη:
- Οι ομάδες ζάχαρης και φωσφορικών αποτελούν τη σπονδυλική στήλη κάθε κλώνου ϋΝΑ, που τρέχει κατά μήκος του εξωτερικού της έλικας.
- Οι αζωτούχνες βάσεις προβάλλουν προς τα μέσα, σχηματίζοντας τα "σκαλοπάτια" της σκάλας.
5. Κατευθυντικότητα:
- Κάθε σκέλος του DNA έχει μια κατεύθυνση, που αναφέρεται ως 5 έως 3 '(διαβάστε από αριστερά προς τα δεξιά).
- Το άκρο των 5 'έχει μια ομάδα φωσφορικού άλατος που συνδέεται με τον άνθρακα 5' της ζάχαρης δεοξυριβόζης, ενώ το 3 'άκρο έχει μια ομάδα υδροξυλίου που συνδέεται με τον άνθρακα 3'.
6. Λειτουργία:
- Το DNA μεταφέρει τις γενετικές οδηγίες που χρησιμοποιούνται στην ανάπτυξη και τη λειτουργία όλων των ζωντανών οργανισμών.
- Περιέχει τα σχέδια για πρωτεΐνες και άλλα μόρια απαραίτητα για τη ζωή.
Δομή νουκλεοτιδίου
1. Ζάχαρη:
- Το μόριο ζάχαρης στο DNA είναι δεοξυριβόζη, ζάχαρη πέντε άνθρακα.
- σχηματίζει τον κεντρικό πυρήνα του νουκλεοτιδίου.
2. Φωσφορική ομάδα:
- Η ομάδα φωσφορικών συνδέεται με τον άνθρακα 5 'της ζάχαρης δεοξυριβόζης.
- φέρει αρνητικό φορτίο, καθιστώντας το νουκλεοτιδικό όξινο.
3. Αζωτούχος:
- Η αζώτου βάσης συνδέεται με τον άνθρακα 1 'της ζάχαρης δεοξυριβόζης.
- Είναι υπεύθυνη για τον γενετικό κώδικα του DNA.
- Οι τέσσερις αζώτες σε DNA είναι:
- αδενίνη (α): Μια βάση πουρίνης με δομή διπλού δακτυλίου.
- θυμίνη (t): Μια βάση πυριμιδίνης με δομή ενός δακτυλίου.
- guanine (g): Μια βάση πουρίνης με δομή διπλού δακτυλίου.
- κυτοσίνη (c): Μια βάση πυριμιδίνης με δομή ενός δακτυλίου.
4. Δέσμευση:
- Η ομάδα φωσφορικών σχηματίζει έναν ομοιοπολικό δεσμό με το 5 'άνθρακα του μορίου ζάχαρης.
- Η βάση αζωτούχων σχηματίζει έναν ομοιοπολικό δεσμό με το 1 'άνθρακα του μορίου ζάχαρης.
5. Λειτουργία:
- Τα νουκλεοτίδια είναι τα δομικά στοιχεία του DNA και του RNA.
- Παίζουν επίσης σημαντικούς ρόλους στη μεταφορά ενέργειας (ATP) και στη μεταγωγή σήματος.
Συνοπτικά, η δομή του DNA και τα συστατικά νουκλεοτίδια του είναι πολύπλοκα για να εξασφαλίσουν την αποτελεσματική αποθήκευση και μετάδοση γενετικών πληροφοριών στους ζωντανούς οργανισμούς.