النوكليوتيدات: تكوين وتركيب الدنا والحمض النووي الريبي

النوكليوتيدات هي الوحدة الفرعية التي تشكل DNA و RNA ، والأحماض النووية المتعلقة بالوراثة والتحكم في نشاط الخلايا. يتكون النوكليوتيد من مجموعة فوسفات وقاعدة نيتروجينية وبنتوز. يختلف الحمض النووي والحمض النووي الريبي فيما يتعلق بالبنتوز وكذلك القواعد النيتروجينية.

اقرأ أيضا: الجينات - ما هو لك؟ أهمية رقمتحديد الخصائص من الكائنات الحية؟

ملخص النوكليوتيدات

• النوكليوتيدات هي الوحدة الفرعية التي تشكل الأحماض النووية.
• هناك نوعان من الأحماض النووية: DNA و RNA.
• يتكون النوكليوتيد من مجموعة فوسفات وقاعدة نيتروجينية وبنتوز.
• يختلف DNA و RNA من حيث السكر الموجود في بنيتهما وأيضًا من حيث القاعدة النيتروجينية.
• البنتوز من الحمض النووي هو ديوكسيريبوز ، بينما البنتوز من الحمض النووي الريبي هو ريبوز.
• يتم ملاحظة الأدينين والجوانين والسيتوزين في كل من DNA و RNA.
• يلاحظ الثايمين فقط في الحمض النووي.
• لوحظ اليوراسيل فقط في الحمض النووي الريبي.

درس فيديو النوكليوتيدات

تكوين النوكليوتيدات

تتشكل الأحماض النووية من خلال الجمع بين جزيئات أصغر تسمى النيوكليوتيدات. تتكون النيوكليوتيدات بشكل عام من ثلاثة أجزاء:

انظر إلى مكونات النوكليوتيدات.

• سكر خماسي الكربون (بنتوز): البنتوز الموجودة في الأحماض النووية هي الريبوز (C₅ح₁₀ال₅) و deoxyribose (C₅ح₁₀ال₄).
• قاعدة نيتروجينية: يمكن أن تكون قواعد النيتروجين من نوعين: بيريميدينات وبيورينات. يحتوي البيريميدين على حلقة من ستة ذرات، في حين أن البيورينات لها حلقة من ستة ذرات مدمجة في حلقة من خمس ذرات. البيورينات هي: الأدينين (A) والجوانين (G). البيريميدينات هي: السيتوزين (C) ، الثايمين (T) واليوراسيل (U)
• مجموعة الفوسفات: مجموعة الفوسفات تنشأ من حامض فوسفوري.

ترتبط النيوكليوتيدات لتكوين عديد النيوكليوتيدات.

ترتبط النيوكليوتيدات معًا لتكوين عديد النيوكليوتيدات. تشكل النيوكليوتيدات المجاورة رابطة بين مجموعة الفوسفات لنيوكليوتيد واحد ومجموعة البنتوز للنيوكليوتيدات التالية. هذه الرابطة مسؤولة عن تكوين العمود الفقري للسكر والفوسفات.

الوصول أيضًا إلى: الكروموسومات - الهياكل المكونة من الحمض النووي والبروتينات

DNA و RNA: أحماض نووية مصنوعة من النيوكليوتيدات

الحمض النووي (الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين) والحمض النووي الريبي (الحمض النووي الريبي) نوعان من الأحماض النووية التي تتعلق بالتحكم في النشاط الخلوي والوراثة، أي مع انتقال خصائص الكائنات الحية بين الأجيال. يختلف DNA و RNA من حيث السكر الموجود في بنيتهما وأيضًا من حيث القاعدة النيتروجينية.

أما بالنسبة للسكر:

• في الحمض النووي ، يوجد السكر المسمى deoxyribose (ومن هنا جاء اسم deoxyribonucleic acid) ؛
• في الحمض النووي الريبي ، السكر هو ريبوز (ومن هنا جاء اسم الحمض النووي الريبي).

الفرق بين هذين النوعين من السكر هو أن الديوكسيريبوز يحتوي على ذرة أكسجين أقل مرتبطة بذرة الكربون الثانية في الحلقة.

بخصوص القواعد النيتروجينية:

• في الحمض النووي ، لا يوجد سوى النيوكليوتيدات التي لها قواعد الأدينين ، والجوانين ، والسيتوزين ، والثايمين.
• في الحمض النووي الريبي ، توجد فقط نيوكليوتيدات لها قواعد الأدينين ، والجوانين ، والسيتوزين ، واليوراسيل.

لذلك يمكننا أن نستنتج أن الأدينين والجوانين والسيتوزين لوحظ في كل من DNA و RNA ، في حين أن تم العثور على الثايمين فقط في الحمض النووي ، واليوراسيل فقط في الحمض النووي الريبي.

جزيء الحمض النووي هو حلزون مزدوج ، بينما يحتوي الحمض النووي الريبي على خيط واحد.

• هيكل الحمض النووي

تحتوي جزيئات الحمض النووي على اثنين من عديد النيوكليوتيدات يتم لفهما معًا ، لتشكيل البنية المعروفة باسم الحلزون المزدوج. يتكون الجزء الخارجي من اللولب من العمود الفقري للسكر والفوسفات ، بينما يتم إقران القواعد النيتروجينية داخل الحلزون. يتم ربط اثنين من النيوكليوتيدات بواسطة روابط أقيمت بين أزواج القاعدة.

لا يحدث الاتحاد بين أزواج القاعدة بشكل عشوائي ، لذا فإن ملف يتم ملاحظة الاقتران فقط مع القواعد المتوافقة. الأدينين موجود في سلسلة واحدة ، على سبيل المثال ، أزواج فقط مع الثايمين في سلسلة أخرى. من ناحية أخرى ، يتزاوج الغوانين فقط مع السيتوزين. هذا يعني أننا إذا قرأنا التسلسل الأساسي لسلسلة واحدة ، فسنعرف على الفور القواعد التي تشكل السلسلة الأخرى. لمعرفة المزيد ، قم بزيارة: الحمض النووي.

• هيكل الحمض النووي الريبي

جزيئات RNAعلى عكس جزيئات الحمض النووي ، فهي ليست في حلزون مزدوج. يحدث RNA في سلسلة واحدةيمكن أن يحدث الاقتران الأساسي في RNA ، مما يؤدي إلى تكوين هياكل ثلاثية الأبعاد. نقل الحمض النووي الريبي ، على سبيل المثال ، له شكل يشبه L ، ويلاحظ الاقتران في بعض المناطق. في RNA ، فإن أزواج الأدينين مع اليوراسيل، لأن الثايمين غير موجود.

من الجدير بالذكر أنه أثناء عملية النسخ (إنتاج الحمض النووي الريبي) ، ينفصل خيوط جزيء الحمض النووي. عند نقاط معينة ، وقواعد نيوكليوتيدات الحمض النووي الريبي تتزاوج مع مكملاتها الموجودة في سلسلة الحمض النووي. تتحد النيوكليوتيدات معًا ، مما يتسبب في تكوين جزيء الحمض النووي الريبي ، المنفصل عن جزيء الحمض النووي. ثم يتم إعادة إنشاء الرابط بين خيطي الحمض النووي.

• درس فيديو عن نسخ الحمض النووي الريبي

تمارين حلها على النوكليوتيدات

السؤال رقم 1

يحدث الاقتران بين قواعد الحمض النووي فقط بين القواعد المتوافقة. عندما نعرف تسلسل قواعد إحدى السلاسل ، يمكننا تحديد تسلسل القواعد الموجود في السلسلة الأخرى. لذلك ، إذا كانت السلسلة تحتوي على تسلسل AGCT ، فإن السلسلة التكميلية لها التسلسل:

أ) TCGA

ب) AAGC

ج) AGCT

د) TUGA

ه) UCGT

الدقة:

البديل أ

يتزاوج الأدينين مع الثايمين فقط ، بينما يتزاوج الجوانين فقط مع السيتوزين.

السؤال 2

(Unicentro) وفقًا لنموذج الحمض النووي الذي اقترحه جيمس واتسون وفرانسيس كريك ، يتكون الجزيء من سلسلتين طويلتين مرتبة على شكل حلزون مزدوج. تحتوي سلسلة معينة على سلسلة من النيوكليوتيدات تتكون من مجموعة فوسفات ، وقاعدة نيتروجينية يمكن أن تكون من أربعة أنواع:

أ) الأدينين (A) ، اليوراسيل (U) ، السيتوزين (C) والجوانين (G).

ب) الأدينين (أ) ، اليوراسيل (يو) ، فينيل ألانين (FA) والثايمين (تي).

ج) الأدينين (A) والألانين (Al) والسيتوزين (C) والثيمين (T).

د) الجوانين (G) واليوراسيل (U) والسيتوزين (C) والثيمين (T).

هـ) الأدينين (A) ، الثايمين (T) ، السيتوزين (C) والجوانين (G).

الدقة:

البديل ه

اليوراسيل هو قاعدة نيتروجينية موجودة فقط في الحمض النووي الريبي. ألانين و فينيل ألانين أحماض أمينية. وبالتالي ، فإن البديل الذي يمثل القواعد النيتروجينية الموجودة في الحمض النووي هو الحرف E.