Nukleotid: složení, struktura DNA a RNA

nukleotid je podjednotka, která tvoří DNA a RNA, nukleové kyseliny související s dědičností a kontrolou aktivity buňky. Nukleotid se skládá z fosfátové skupiny, dusíkaté báze a pentózy. DNA a RNA se liší pentózou, kterou mají, a také dusíkatými bázemi.

Přečtěte si také: Geny - jaké jsou vaše? důležitost Neurčení charakteristik živých bytostí?

Shrnutí nukleotidů

• Nukleotid je podjednotka, která tvoří nukleové kyseliny.
• Existují dva typy nukleových kyselin: DNA a RNA.
• Nukleotid se skládá z fosfátové skupiny, dusíkaté báze a pentózy.
• DNA a RNA se liší z hlediska obsahu cukru ve své struktuře a také z hlediska dusíkaté báze.
• Pentóza DNA je deoxyribóza, zatímco pentóza RNA je ribóza.
• Adenin, guanin a cytosin jsou pozorovány v DNA i RNA.
• Thymin je pozorován pouze v DNA.
• Uracil je pozorován pouze v RNA.

Nukleotidové video lekce

Nukleotidové složení

Nukleové kyseliny vznikají spojením menších molekul nazývaných nukleotidy. Nukleotidy se obecně skládají ze tří částí:

Podívejte se na složky nukleotidu.

• Pětuhlíkový cukr (pentóza):
  Pentózy nacházející se v nukleových kyselinách jsou ribóza (C₅H₁₀THE₅) a deoxyribóza (C₅H₁₀THE₄).
• Dusíkatá báze: Dusíkaté báze mohou být dvou typů: pyrimidiny a puriny. Pyrimidin má kruh ze šesti atomyzatímco puriny mají šestiatomový kruh fúzovaný s pětiatomovým kruhem. Puriny jsou: adenin (A) a guanin (G). Pyrimidiny jsou: cytosin (C), thymin (T) a uracil (U)
• Fosfátová skupina: Fosfátová skupina pochází z kyselina fosforové.

Nukleotidy jsou spojeny za vzniku polynukleotidů.

Nukleotidy jsou spojeny dohromady za vzniku polynukleotidů. Sousední nukleotidy tvoří vazbu mezi fosfátovou skupinou jednoho nukleotidu a pentózovou skupinou dalšího nukleotidu. Tato vazba je zodpovědná za vytvoření kostry cukr-fosfát.

Přístup také: Chromozomy – struktury tvořené DNA a proteiny

DNA a RNA: Nukleové kyseliny vyrobené z nukleotidů

DNA (deoxyribonukleová kyselina) a RNA (ribonukleová kyselina) jsou dva typy nukleových kyselin, které souvisí s kontrolou buněčné aktivity a dědičnosti, tedy s předáváním vlastností živých bytostí mezi generacemi. DNA a RNA se liší z hlediska obsahu cukru ve své struktuře a také z hlediska dusíkaté báze.

Pokud jde o cukr:

• v DNA je cukr zvaný deoxyribóza (odtud název deoxyribonukleová kyselina);
• v RNA je cukrem ribóza (odtud název ribonukleová kyselina).

Rozdíl mezi těmito dvěma typy cukru je v tom, že deoxyribóza má o jeden atom kyslíku méně připojený k druhému atomu uhlíku v kruhu.

Pokud jde o dusíkaté báze:

• v DNA jsou pouze nukleotidy, které mají báze adenin, guanin, cytosin a thymin.
• v RNA jsou pouze nukleotidy, které mají báze adenin, guanin, cytosin a uracil.

Můžeme tedy dojít k závěru, že adenin, guanin a cytosin jsou pozorovány v DNA i RNA, zatímco thymin se nachází pouze v DNA a uracil pouze v RNA.

Molekula DNA je dvojitá šroubovice, zatímco RNA má jedno vlákno.

• struktura DNA

Molekuly DNA mají dva polynukleotidy, které jsou stočeny dohromady a tvoří strukturu známou jako dvojitá spirála. Vnější část šroubovice je tvořena cukrovo-fosfátovými páteřemi, zatímco dusíkaté báze jsou párovány uvnitř šroubovice. Tyto dva polynukleotidy jsou spojeny vazbami vytvořenými mezi páry bází.

Spojení mezi páry bází nenastává náhodně, takže párování je pozorováno pouze s kompatibilními bázemi. Adenin přítomný v jednom řetězci se například páruje pouze s thyminem v jiném řetězci. Guanin se naproti tomu páruje pouze s cytosinem. To znamená, že pokud si přečteme posloupnost bází jednoho řetězce, hned budeme vědět, které báze tvoří druhý řetězec. Chcete-li se dozvědět více, navštivte: DNA.

• Struktura RNA

Molekuly RNA, na rozdíl od molekul DNA, nejsou ve dvojité šroubovici. RNA se vyskytuje v jednoduchý řetěz.V RNA může docházet k párování bází, což vede k vytvoření trojrozměrných struktur. Transferová RNA má například tvar připomínající L a v některých oblastech je pozorováno párování. V RNA, adenin se páruje s uracilem, protože thymin není přítomen.

Stojí za zmínku, že během procesu transkripce (produkce RNA) se obě vlákna molekuly DNA oddělí. v určitých bodech a báze nukleotidů RNA se párují s jejich komplementy přítomnými v řetězci DNA. Nukleotidy se spojí a způsobí syntézu molekuly RNA, která se oddělí od molekuly DNA. Vazba mezi dvěma řetězci DNA se pak obnoví.

• Video lekce o transkripci RNA

Vyřešená cvičení na nukleotid

Otázka 1

K párování bází DNA dochází pouze mezi kompatibilními bázemi. Když známe sekvenci bází jednoho řetězce, můžeme identifikovat, která sekvence bází je přítomna ve druhém. Pokud má tedy řetězec sekvenci AGCT, komplementární řetězec má sekvenci:

A) TCGA

B) AAGC

C) AGCT

D) TUGA

E) UCGT

Rozlišení:

Alternativa A

Adenin se páruje pouze s thyminem a guanin pouze s cytosinem.

otázka 2

(Unicentro) Podle modelu DNA navrženého Jamesem Watsonem a Francisem Crickem je molekula tvořena dvěma dlouhými řetězci uspořádanými do podoby dvojité šroubovice. Daný řetězec má sekvenci nukleotidů tvořenou fosfátovou skupinou, deoxyribózou a dusíkatou bází, které mohou být čtyř typů:

A) Adenin (A), uracil (U), cytosin (C) a guanin (G).

B) Adenin (A), uracil (U), fenylalanin (FA) a thymin (T).

C) Adenin (A), alanin (Al), cytosin (C) a thymin (T).

D) Guanin (G), uracil (U), cytosin (C) a thymin (T).

E) Adenin (A), thymin (T), cytosin (C) a guanin (G).

Rozlišení:

Alternativa E

Uracil je dusíkatá báze přítomná pouze v RNA. Alanin a fenylalanin jsou aminokyseliny. Alternativou, která představuje dusíkaté báze přítomné v DNA, je tedy písmeno E.