Nukleotyd: skład, struktura DNA i RNA

nukleotyd jest podjednostką tworzącą DNA i RNA, kwasy nukleinowe związane z dziedzicznością i kontrolą aktywności komórki. Nukleotyd składa się z grupy fosforanowej, zasady azotowej i pentozy. DNA i RNA różnią się pod względem posiadanej pentozy, a także zasad azotowych.

Przeczytaj też: Geny - co jest twoje? znaczenie nieokreślenie cech żywych istot?

Podsumowanie nukleotydów

• Nukleotyd to podjednostka, która tworzy kwasy nukleinowe.
• Istnieją dwa rodzaje kwasów nukleinowych: DNA i RNA.
• Nukleotyd składa się z grupy fosforanowej, zasady azotowej i pentozy.
• DNA i RNA różnią się pod względem zawartego w ich strukturze cukru, a także pod względem zasady azotowej.
• Pentoza DNA to dezoksyryboza, podczas gdy pentoza RNA to ryboza.
• Adeninę, guaninę i cytozynę obserwuje się zarówno w DNA, jak i RNA.
• Tyminę obserwuje się tylko w DNA.
• Uracyl jest obserwowany tylko w RNA.

Lekcja wideo nukleotydów

Skład nukleotydowy

Kwasy nukleinowe powstają poprzez łączenie mniejszych cząsteczek zwanych nukleotydami. Nukleotydy na ogół składają się z trzech części:

Spójrz na składniki nukleotydu.

• Cukier pięciowęglowy (pentoza): Pentozy znajdujące się w kwasach nukleinowych to ryboza (C₅h₁₀TEN₅) i dezoksyryboza (C₅h₁₀TEN₄).
• Baza azotowa: Zasady azotowe mogą być dwojakiego rodzaju: pirymidyny i puryn. Pirymidyna ma pierścień sześć atomy, podczas gdy puryny mają pierścień o sześciu atomach połączony z pierścieniem o pięciu atomach. Puryny to: adenina (A) i guanina (G). Pirymidyny to: cytozyna (C), tymina (T) i uracyl (U)
• Grupa fosforanowa: Grupa fosforanowa pochodzi z kwas fosforowy.

Nukleotydy są łączone w polinukleotydy.

Nukleotydy są połączone razem, tworząc polinukleotydy. Sąsiadujące nukleotydy tworzą wiązanie między grupą fosforanową jednego nukleotydu a grupą pentozową następnego nukleotydu. To wiązanie jest odpowiedzialne za tworzenie szkieletu cukrowo-fosforanowego.

Również dostęp: Chromosomy — struktury złożone z DNA i białek

DNA i RNA: kwasy nukleinowe z nukleotydu

DNA (kwas dezoksyrybonukleinowy) i RNA (kwas rybonukleinowy) to dwa rodzaje kwasów nukleinowych, które są związane z kontrolą aktywności komórkowej i dziedzicznością, to znaczy z przekazywaniem cech żywych istot między pokoleniami. DNA i RNA różnią się pod względem zawartego w ich strukturze cukru, a także pod względem zasady azotowej.

Co do cukru:

• w DNA znajduje się cukier zwany dezoksyrybozą (stąd nazwa kwas dezoksyrybonukleinowy);
• w RNA cukier jest rybozą (stąd nazwa kwas rybonukleinowy).

Różnica między tymi dwoma rodzajami cukru polega na tym, że dezoksyryboza ma o jeden atom tlenu mniej przyłączony do drugiego atomu węgla pierścienia.

Odnośnie zasad azotowych:

• w DNA są tylko nukleotydy, które mają zasady adeninę, guaninę, cytozynę i tyminę.
• w RNA są tylko nukleotydy, które mają zasady adeninę, guaninę, cytozynę i uracyl.

Możemy zatem stwierdzić, że adenina, guanina i cytozyna są obserwowane zarówno w DNA, jak i RNA, podczas gdy tymina występuje tylko w DNA, a uracyl tylko w RNA.

Cząsteczka DNA jest podwójną helisą, podczas gdy RNA ma pojedynczą nić.

• Struktura DNA

Cząsteczki DNA mają dwa polinukleotydy, które są zwinięte razem, tworząc strukturę znaną jako podwójna helisa. Zewnętrzna część helisy jest utworzona przez szkielety cukrowo-fosforanowe, podczas gdy zasady azotowe są sparowane wewnątrz helisy. Dwa polinukleotydy są połączone wiązaniami utworzonymi między parami zasad.

Połączenie między parami zasad nie występuje losowo, więc parowanie jest obserwowane tylko z kompatybilnymi bazami. Na przykład adenina obecna w jednym łańcuchu paruje tylko z tyminą w innym łańcuchu. Z drugiej strony guanina łączy się tylko z cytozyną. Oznacza to, że jeśli odczytamy sekwencję zasad jednego łańcucha, od razu będziemy wiedzieć, które zasady tworzą drugi łańcuch. Aby dowiedzieć się więcej, odwiedź: DNA.

• Struktura RNA

Cząsteczki RNA, w przeciwieństwie do cząsteczek DNA, nie tworzą podwójnej helisy. RNA występuje w pojedynczy łańcuchParowanie zasad może wystąpić w RNA, prowadząc do powstania struktur trójwymiarowych. Na przykład transferowy RNA ma kształt przypominający L, aw niektórych regionach obserwuje się parowanie. W RNA pary adeninowe z uracylem, ponieważ nie ma tyminy.

Warto zauważyć, że podczas procesu transkrypcji (wytwarzania RNA) dwie nici cząsteczki DNA rozdzielają się. w pewnych punktach, a zasady nukleotydów RNA parują z ich dopełnieniami obecnymi w łańcuchu DNA. Nukleotydy łączą się ze sobą, powodując syntezę cząsteczki RNA, która zostaje odłączona od cząsteczki DNA. Połączenie między dwiema nićmi DNA zostaje następnie przywrócone.

• Lekcja wideo na temat transkrypcji RNA

Rozwiązane ćwiczenia na nukleotydzie

Pytanie 1

Parowanie zasad DNA zachodzi tylko między kompatybilnymi zasadami. Znając sekwencję zasad jednego łańcucha, możemy określić, która sekwencja zasad jest obecna w drugim. Dlatego jeśli łańcuch ma sekwencję AGCT, łańcuch komplementarny ma sekwencję:

A) TCGA

B) AAGC

C) AGCT

D) TUGA

E) UCGT

Rezolucja:

Alternatywa A

Adenina łączy się tylko z tyminą, a guanina tylko z cytozyną.

pytanie 2

(Unicentro) Zgodnie z modelem DNA zaproponowanym przez Jamesa Watsona i Francisa Cricka cząsteczka składa się z dwóch długich łańcuchów ułożonych w formę podwójnej helisy. Dany łańcuch ma sekwencję nukleotydów utworzoną przez grupę fosforanową, dezoksyrybozę i zasadę azotową, które mogą być czterech typów:

A) Adenina (A), uracyl (U), cytozyna (C) i guanina (G).

B) Adenina (A), uracyl (U), fenyloalanina (FA) i tymina (T).

C) Adenina (A), alanina (Al), cytozyna (C) i tymina (T).

D) Guanina (G), uracyl (U), cytozyna (C) i tymina (T).

E) Adenina (A), tymina (T), cytozyna (C) i guanina (G).

Rezolucja:

Alternatywne E

Uracyl jest zasadą azotową obecną tylko w RNA. Alanina i fenyloalanina to aminokwasy. Tak więc alternatywą reprezentującą zasady azotowe obecne w DNA jest litera E.