Nukleinsyror representerar en av de fyra huvudkategorierna av biomolekyler, som är de ämnen som utgör celler. De andra är proteiner, kolhydrater och lipider (eller fetter). Nukleinsyror, som inkluderar DNA (deoxiribonukleinsyra) och RNA (ribonukleinsyra), skiljer sig från de andra tre biomolekylerna genom att de inte kan metaboliseras för att tillföra energi till moderorganismen. (Det är därför du inte ser "nukleinsyra" på näringsinformationens etiketter.)

Funktionen för DNA och RNA är att lagra genetisk information. En fullständig kopia av ditt eget DNA kan hittas i kärnan i nästan varje cell i kroppen, vilket gör denna aggregering av DNA - kallad kromosomer i detta sammanhang - snarare som hårddisken på en bärbar dator. I detta schema innehåller en längd av RNA av den typ som kallas messenger RNA de kodade instruktionerna för endast en proteinprodukt (dvs. den innehåller en enda gen) och är därför mer som en "tumdrift" som innehåller en enda viktig fil. >

DNA och RNA är mycket nära besläktade. Den enda substitutionen av en väteatom (–H) i DNA med en hydroxylgrupp (–OH) bunden till motsvarande kolatom i RNA står för hela den kemiska och strukturella skillnaden mellan de två nukleinsyrorna. Som du kommer att se, men som så ofta händer inom kemi, har det som verkar som en liten skillnad på atomnivå uppenbara och djupgående praktiska konsekvenser.
Sciencing Video Vault - Structure of Nucleic Acids -

Nukleinsyror består av nukleotider, som är ämnen som själva består av tre distinkta kemiska grupper: ett pentosesocker, en till tre fosfatgrupper och en kvävebas.

Pentosocker i RNA är ribos, medan att i DNA är deoxiribos. I nukleinsyror har nukleotider bara en fosfatgrupp. Ett exempel på en välkänd nukleotid som kan skryta med flera fosfatgrupper är ATP eller adenosintrifosfat. ADP (adenosindifosfat) deltar i många av samma processer som ATP gör.

Enstaka molekyler av DNA kan vara utomordentligt långa och kan sträcka sig för en hel kromosom. RNA-molekyler är mycket mer begränsade i storlek än DNA-molekyler men klassificeras fortfarande som makromolekyler.
Specifika skillnader mellan DNA och RNA.

Ribos har en fematomring som innehåller fyra av de fem kolatterna i sockret. Tre av de andra är ockuperade av hydroxylgrupper (–OH), en av en väteatom och en av en hydroximetylgrupp (–CH2OH). Den enda skillnaden i deoxiribos är att en av de tre hydroxylgrupperna (den i 2-kolpositionen) är borta och ersätts av en väteatom.

Även medan både DNA och RNA har nukleotider med en av fyra möjliga kvävehaltiga baser inkluderade, varierar dessa något mellan de två nukleinsyrorna. DNA har adenin (A), cytosin (C), guanin (G) och tymin. medan RNA har A, C och G men uracil (U) i stället för tymin.
Typer av nukleinsyror

De flesta av de funktionella skillnaderna mellan DNA och RNA hänför sig till deras markant olika roller i celler. DNA lagras där den genetiska koden för levande - inte bara reproduktion utan aktiviteter från dag till dag - lagras. RNA, eller åtminstone mRNA, ansvarar för att samla in samma information och föra den till ribosomerna utanför kärnan där proteiner är byggda som möjliggör genomförandet av de ovannämnda metaboliska aktiviteterna.

Bassekvensen för en nukleic syra är där dess specifika meddelanden bärs, och kvävebaserna kan således sägas vara ytterst ansvariga för skillnader i djur av samma art - det vill säga olika manifestationer av samma drag (t.ex. ögonfärg, kroppshårmönster).
basparning i nukleinsyror

Två av baserna i nukleinsyror (A och G) är puriner, medan två (C och T i DNA; C och U i RNA) är pyrimidiner. Purinmolekyler innehåller två smälta ringar, medan pyrimidiner endast har en och är i allmänhet mindre. Som du snart kommer att lära dig är DNA-molekylen dubbelsträngad på grund av bindning mellan nukleotiderna i intilliggande strängar.

En purinbas kan bara binda till en pyrimidinbas, eftersom två puriner skulle ta upp för mycket utrymme mellan trådar och två pyrimidiner för lite, med en purin-pyrimidinkombination som är precis rätt storlek. Men saker är faktiskt tätare kontrollerad än detta: I nukleinsyror binder A till och endast till T (eller U i RNA), medan C binder till och endast till G.

DNA-struktur

Den fullständiga beskrivningen av DNA-molekylen som en dubbelsträngad spiral 1953 av James Watson och Francis Crick fick slutligen duon ett Nobelpris, även om Rosalind Franklins röntgendiffraktionsarbete under åren som ledde till detta prestation var instrument för parets framgång och är ofta underskattad i historieböcker.

I naturen finns DNA som en spiral eftersom detta är den mest energiskt fördelaktiga formen för den specifika uppsättning molekyler som den innehåller att ta. Sidokedjorna, baserna och andra delar av DNA-molekylen upplever rätt blandning av elektrokemiska attraktioner och elektrokemiska avstötningar så att molekylen är mest "bekväm" i form av två spiraler, något förskjutna från varandra, som sammanvävda spiraltrappa .
Bindning mellan nukleotidkomponenter

DNA-strängar består av växlande fosfatgrupper och sockerrester, med kvävebaserna fästa vid en annan del av sockerdelen. En DNA- eller RNA-sträng förlänger tack vare vätebindningar som bildas mellan fosfatgruppen i en nukleotid och den andra sockerresten. Specifikt är fosfatet vid antalet 5 kol (ofta skrivet 5 ') för den inkommande nukleotiden fäst i stället för hydroxylgruppen på nummer 3 kol (eller 3') i den växande polynukleotiden (liten nukleinsyra). Detta är känt som en fosfodiester-koppling
.

Samtidigt är alla nukleotider med A-baser uppradade med nukleotider med T-baser i DNA och nukleotider med U-baser i RNA; C par unikt med G i båda. De två strängarna i en DNA-molekyl sägs vara komplementära till varandra, eftersom bassekvensen för den ena kan bestämmas med hjälp av bassekvensen för den andra tack vare det enkla basparningssystemet som nukleinsyramolekyler observerar. av RNA

RNA, som noterats, är extraordinärt liknande DNA på en kemisk nivå, varvid endast en kvävehaltig bas bland fyra är olika och en enda "extra" syreatom i RNA-sockret. Uppenbarligen är dessa till synes triviala skillnader tillräckliga för att säkerställa väsentligt olika beteenden mellan biomolekylerna.

Noterbart är RNA enkelsträngat. Det vill säga att du inte ser termen "komplementär sträng" som används i samband med denna nukleinsyra. Olika delar av samma RNA-sträng kan emellertid interagera med varandra, vilket innebär att formen på RNA faktiskt varierar mer än DNA-formen (alltid en dubbel spiral). Följaktligen finns det många olika typer av RNA.
Typer av RNA