1. DNA:s struktur:En nyckel till löslighet
* dubbel spiral: DNA är en dubbel spiral, två trådar av nukleotider lindade runt varandra. Nukleotiderna består av ett socker (deoxyribos), en fosfatgrupp och en kväve bas (adenin, guanin, cytosin eller tymin).
* vätebindning: De två strängarna hålls samman av vätebindningar mellan kvävebaserna (A-T och G-C).
* Hydrofil fosfatskelett: Fosfatgrupperna i DNA-ryggraden är negativt laddade och hydrofila (vattenälskande). Detta gör att ryggraden lätt interagerar med vattenmolekyler.
* hydrofoba baser: De kvävehaltiga baserna är hydrofoba (vattenfrukt) och är undangömda inuti den dubbla spiralen, bort från vatten.
2. DNA -lösning
* Vatteninteraktion: DNA:s fosfatryggrad interagerar lätt med vattenmolekyler på grund av dess hydrofila natur. Detta gör att DNA kan lösa sig i vattenhaltiga lösningar.
* jonisk styrka: Lösligheten för DNA påverkas också av lösningens jonstyrka. Höga saltkoncentrationer kan störa vätebindningarna som håller den dubbla spiralen ihop, vilket leder till DNA -denaturering (separering av trådar).
* ph: Lösningens pH påverkar också DNA -löslighet. Extrema pH -nivåer kan störa vätebindningen och leda till denaturering.
3. DNA -utfällning
* Minska vatteninteraktion: DNA -utfällning uppnås genom att minska interaktionen mellan DNA och vattenmolekyler. Detta kan göras genom några metoder:
* Tillsätt en hög koncentration av salt: Höga saltkoncentrationer kan skydda de negativt laddade fosfatgrupper, vilket gör dem mindre hydrofila och främjande aggregering.
* Lägga till ett lösningsmedel som tävlar med vatten: Alkoholer (som etanol) är mindre polära än vatten och kan konkurrera om interaktion med DNA -ryggraden, vilket får DNA att fälla ut ur lösningen.
* Ändra pH: Extrem av pH kan förändra laddningsfördelningen på DNA -molekylen, minska dess löslighet och främja nederbörd.
4. Fysiska kemiska egenskaper hos DNA
* laddningstäthet: De negativt laddade fosfatgrupperna ger DNA en hög laddningstäthet. Detta påverkar dess löslighet och interaktion med andra molekyler.
* Flexibilitet: DNA kan vara flexibelt, vilket gör att det kan böjas och vika. Denna flexibilitet är viktig för dess förpackning inom celler och dess interaktion med proteiner.
* basparning: Den specifika basparningen (A-T och G-C) är avgörande för DNA:s informationslagring och replikering. Det bidrar också till dess strukturella stabilitet.
Sammanfattningsvis: Lösligheten och utfällningen av DNA påverkas direkt av dess kemiska struktur och dess interaktion med vatten. Den hydrofila fosfatryggraden gör det möjligt för DNA att lösa upp i vatten, medan de hydrofoba baserna är skyddade inuti spiralen. Genom att manipulera jonstyrkan, pH eller tillsats av lösningsmedel som konkurrerar med vatten kan vi påverka lösligheten för DNA och få det att fälla ut ur lösningen.
