Organiska makromolekyler spelar en viktig roll i vår kropp. Nukleinsyror är en klass av sådana makromolekyler som har en mycket viktig roll att spela.
De är de som är ansvariga för olika biosyntetiska aktiviteter som utförs på cellulär nivå. De är också de som ansvarar för att bära genetisk information från en generation till en annan.
I denna skrift om nukleinsyror fakta kommer vi att lära oss mycket. Det kommer att bli en informationsfylld artikel. Så, lägg i växeln!
Nukleinsyrafakta: 1-9 | Grundläggande information
Klasser av makromolekyler
1. Totalt finns det fyra klasser av makromolekyler som finns i kroppen. De är:
Polysackarider
Polysackarider är polymera (en polymer är en stor molekyl, vanligen känd som makromolekyl som består av många upprepade underenheter) kolhydrater som består av monosackaridenheters kedjor.
Fetter
En av de tre makronäringsämnena är fetter. En fettmolekyl består huvudsakligen av väte- och kolatomer och är hydrofob.
Proteiner
Proteiner är stora makromolekyler som innehåller en eller fler än en lång kedja av aminosyrarester. De ansvarar för ett stort antal funktioner i organismer.
Lär dig fakta om proteiner
Nukleinsyror
De är en typ av makromolekyler som ansvarar för att utföra ett stort antal funktioner, bland annat att bära genetisk information från generation till generation.
Lär dig fakta om DNA (en typ av nukleinsyra)
Nukleinsyror: komponentfördelning
2. Nukleinsyror är mycket komplexa makromolekylära organiska föreningar som är nödvändiga för livets existens.
3. Nukleinsyror är i själva verket polymerer nukleotider.
En polymer är en stor molekyl som tillverkas genom att man sammanfogar små molekyler, så kallade monomerer. Termen ”polymer” kommer från två grekiska ord ”Poly” som betyder ”många” och ”Mer” som betyder ”enhet”.
4. En nukleotid innehåller i sin tur nukleosid och fosforsyra.
5. En nukleosid består i sin tur av kvävebaser och pentosocker.
6. Det finns två typer av kvävebaser. De är:
- Puriner: Det finns två typer av puriner. De är adenin och guanin.
- Pyrimidiner: Det finns tre typer av pyrimidiner. De är tymin, cytosin och uracil.
7. Nu är pentosocker också av två typer. De är:
- Ribos: Detta särskilda pentosocker finns bara i RNA.
- Deoxyribose: RNA eller Ribose Nucleic Acid finns endast i cytoplasmamatrixen.
9. DNA eller desoxyribose nukleinsyra finns endast i cellkärnan (utom under mitos och meios).
Nukleinsyror fakta: 10-14 | Historia
10. DNA upptäcktes första gången 1869. En schweizisk läkare vid namn Friedrich Miescher var den som upptäckte det när han arbetade i laboratoriet hos Felix Hoppe-Seyler – en tysk fysiologisk kemist.
11. Miescher använde saltsyra för att behandla vita blodkroppar som han fick från pus som hittades på bandage från fransk-preussiska kriget.
12. Han fick fram kärnor genom att behandla de vita blodkropparna med HCl eller saltsyra.
13. Han behandlade sedan kärnorna med HCl. Denna gång fick han en fällning som innehöll kol, syre, väte, kväve och höga halter eller hög procentandel fosfor.
14. Han kallade utfällningen för ”nuklein” eftersom den hade erhållits från kärnorna.
Nukleinsyror fakta: 15-19 | Historia
15. Senare undersökningar visade att utfällningen var sur till sin natur. Det är av denna anledning som namnet ändrades från nuklein till nukleinsyra. Miescher visste egentligen inte att han hade upptäckt DNA.
16. Hoppe-Seyler lyckades få fram en liknande fällning från jästcell. Den fällningen är nu känd som RNA.
17. Det var Emil Fischer som identifierade pyrimidinerna och purinerna år 1880.
18. Albercht Kossel identifierade kvävebaser, pentosocker och fosforsyra i nuklein.
19. Namnet nukleinsyra föreslogs av Altmann år 1899. Han använde termen för att beskriva nuklein som innehöll fosfor.
Nukleinsyror fakta: 20-24 | Historia
20. Kossel tilldelades Nobelpriset 1910 eftersom han påvisade förekomsten av cytosin och tymin (de två pyrimidinerna) samt adenin och guanin (de två purinerna) i nukleinsyror.
21. Kossels arbete tillsammans med undersökningar från Jones, Levine och Ascoli under första kvartalet 1900-talet visade så småningom att det finns två typer av nukleinsyror. De är:
- Deoxyribonukleinsyra eller DNA
- Ribonukleinsyra eller RNA.
22. Rossenbeck och Feulgen utvecklade 1924 DNA-specifika färgningstekniker.
23. Feulgen använde så småningom dessa tekniker för att visa att det mesta av DNA-innehållet i en cell finns inuti cellkärnan. Han visade detta 1937.
24. A. R. Todd var den som så småningom på 1950-talet upptäckte att det fanns internukleotidbindningar.
Nukleinsyror fakta: 25-33 | Nukleosider
25. En nukleosid består av ett pentosocker en heterocyklisk kvävebas. En nukleosid består alltså antingen av en ribose och en heterocyklisk kvävebas eller en deoxyribose och en heterocyklisk kvävebas.
26. En glykosidisk bindning ansvarar för att förbinda ett pentosocker med en kvävebas.
En glykosidisk bindning är en kovalent bindning som förenar en kolhydratmolekyl med en annan molekyl som kan vara eller inte vara en kolhydrat.
En kovalent bindning är en kemisk bindning som innefattar delning av elektronpar mellan atomer.
27. Namnen på nukleosiderna härrör från namnen på kvävebaserna. När det gäller RNA heter till exempel en ribonukleosid som innehåller kvävebasen adenin ”adenosin”.
28. På samma sätt benämns ribonukleosider som innehåller guanin, uracil och cytosin som guanosin, uridin respektive cytidin.
29. När det gäller DNA benämns en desoxyribonukleosid som innehåller kvävebasen adenin som deoxyadenosin.
30. På samma sätt benämns deoxyribonukleosider som innehåller guanin, cytosin och tymin som deoxyguanosin, deoxycytidin respektive deoxythymidin.
31. Tymin förekommer sällan i ribonukleosider. Detta är anledningen till att deoxythymidin vanligtvis kallas för tymidin.
32. Pyrimidin- och purinbaser förkortas ofta med enkla bokstäver. Dessa förkortningar används också för ribonukleosider. Förkortningarna är:
- A för Adenosin
- G för Guanosin
- U för Uridin
- C för Cytidin
33. Desoxyribonukleosider har också förkortningar och de är:
- dA för Deoxyadenosin
- dG för Deoxyguanosin
- dC för Deoxycytidin
- dT för Deoxythymidin
Nukleinsyror fakta: 34-35 | Nukleotider
34. Nukleotider innehåller nukleosider och fosforsyra (i form av fosfatgrupper)
35. Namnet på en ribonukleotid eller en desoxyribonukleotid är beroende av nukleosiden. Namnet anger också antalet fosfatgrupper som finns i nukleotiden.
EXEMPEL PÅ NUKLEOTIDERS NAMN:
Nitrogenbas: Adenin
Ribonukleosid: Adenosin
Ribonukleotid: Adenosin
Ribonukleotid: Adenosin: Adenosinmonofosfat (AMP) – detta anger att det bara finns en fosfatgrupp i Adenosinmonofosfatet.Stickämnesbas: Adenosine Base: Adenosine Monophosphate: Adenosine Monophosphate: Adenosine Monophosphate: Adenosine Monophosphate: Adenin
Deoxyribonukleosid:: Adenin
Deoxyadenosin
Deoxyribonukleotid: Deoxyadenosin
Deoxyribonukleotid: Deoxyadenosin: Detta anger att det endast finns en fosfatgrupp i deoxyadenosinmonofosfat.Nukleinsyror: Fakta: 36-41 | DNA
36. DNA eller desoxyribose nukleinsyra eller desoxyribonukleinsyra består av ett pentosocker, adenin, guanin, cytosin och tymin samt fosfatgrupper.
37. Fosfatgruppen (som är en del av nukleoiden) är knuten till pentosockret med hjälp av en fosfodiesterbindning.
38. Erwin Chargaff fann vissa regelbundenheter i nukleotidkompositioner som finns i DNA-prover som han extraherade från olika eukaryotade och prokaryotade celler.
39. Chargaff observerade också att i DNA från en given cell förekommer adenin och tymin i ekvimolära mängder. Han såg också att guanin och cytosin också förekommer i ekvimolära mängder.
40. I alla arters DNA är förhållandet mellan pyrimidiner och puriner 1:1. Med andra ord är molförhållandet i DNA A+G = C+T.
41. Watson och Crick föreslog DNA:s dubbla spiralformade struktur år 1953.
Fakta om nukleinsyror: 42-47 | DNA
42. De två personerna, det vill säga Watson och Crick kunde göra detta på grund av följande:
- Nukleotidernas kända strukturer.
- Röntgendiffraktionsmönster som erhölls från DNA-fibrer. Mönstren erhölls av Maurice Wilkins och Rosalind Franklin.
- Den kemiska ekvivalensen som Chargaff noterade.
43. DNA-modellen som gavs av Watson och Crick redogör för de lika stora mängderna pyrimidiner och puriner.
44. Denna redovisning av lika stora mängder pyrimidiner och puriner föreslog att DNA har två strängar.
45. De två strängarna är anordnade antiparallellt och baserna i den ena strängen paras specifikt med baserna i den andra strängen.
46. Adenin parar sig med tymin medan guamin parar sig med cytosin i DNA.
47. Den modell som Watson och Crick gav är nu känd som DNA:s B-konformation eller bara B-DNA.
Nukleinsyrafakta: 48-50 | RNA
48. Medan DNA är helt genetiskt är olika typer av RNA faktiskt icke-genetiska.
49. RNA är enkelsträngade men har vanligtvis komplexa sekundärstrukturer.
50. Det finns fyra huvudklasser av RNA. De är:
Ribosomalt RNA eller rRNA
rRNA är molekyler och de finns i Ribosomen. De är den vanligaste gruppen eller klassen av RNA. De utgör cirka 80 % av det totala cellulära RNA:
Transfer-RNA eller tRNA
tRNA är ansvariga för att transportera aminosyror till ribosomen för att införlivas i peptidkedjorna under proteinsyntesen. De är inte särskilt långa (endast 73-95 nukleotider långa). De utgör nästan 15 % av cellens totala RNA.
Messenger RNA eller mRNA
mRNA är ansvariga för att hjälpa till att koda sekvensen av aminosyror i proteiner. mRNA transporterar informationen från DNA till översättningskomplexet (en plats där proteiner syntetiseras). De utgör endast 3 % av det totala cellulära RNA:t. Av alla RNA-klasser är mRNA de minst stabila.
Små RNA
Dessa molekyler finns i alla celler. Vissa av de små RNA-molekylerna har katalytisk verksamhet eller bidrar till katalytisk verksamhet i förening med proteiner. Dessa är icke-kodande RNA-molekyler.
Vet du det? RNA kan bli dubbelsträngat! Enkelsträngade nukleotider viks tillbaka och blir dubbelsträngade. Det finns många RNA-virus som är dubbelsträngade. Några exempel på RNA-virusfamiljen är Reoviridae, Chrysoviridae, Endornaviridae osv. De orsakar vanligtvis svår gastroenterit.
Nukleinsyror fakta: 51 | Skillnader mellan DNA och RNA
DNA RNA 1. Pentosocker i DNA kallas deoxyribose. 1. Pentosocker i RNA kallas ribose. 2. Kvävebaser som förekommer är:
(a) Puriner – adenin och guamin.
(b) Pyrimidin – cytosin och tymin.2. Kvävebaser som förekommer är:
(a) Puriner – adenin och guamin
(b) Pyrimidin – cytosin och uracil3. Molekyler har fyra nukleotider:
(a) deoxyadenosinmonofosfat.
(b) deoxyguanosinmonofosfat.
(c) deoxycytidinmonofosfat.
(d) deoxythymidinmonofosfat.3. Molekyler har fyra nukleotider:
(a) adenosinmonofosfat.
(b) guanosinmonofosfat.
(c) cytidinmonofosfat.
(d) uridinmonofosfat.4. DNA är dubbelsträngat med nukleotider ordnade i par. 4. RNA är enkelsträngat 5. DNA är genetiskt material. 5. RNA är bärare av genetisk information och spelar en mycket viktig roll i proteinsyntesmekanismen. 6. DNA ses i kromosomer, kloroplaster, mitokondrier, nukleoplasma etc. 6. RNA ses i cytoplasma, nukleolus, nukleoplasma etc. 7. DNA kan skadas av ultraviolett strålning. 7. RNA är relativt resistent mot ultraviolett strålning. 8. DNA har C-H-bindningar. Dessa bindningar gör DNA relativt stabilt. 8. De O-H-bindningar som finns i ribose i RNA gör det mer reaktivt jämfört med DNA. 9. Kroppen förstör de enzymer som kan angripa DNA. Den dubbelsträngade helixstrukturen har mycket små spår som ger skydd åt DNA eftersom det inte finns tillräckligt med utrymme för enzymer att fästa och orsaka skador. 9. I alkaliska förhållanden är RNA inte stabilt. Dessutom finns det stora spår i molekylerna som gör RNA känsligt för attacker från enzymer. 10. DNA är självreplikerande. 10. RNA syntetiseras från DNA när det behövs. Nukleinsyror fakta: DNA:s och RNA:s funktioner
DNA:s funktioner
52. DNA lagrar genetisk information.
53. Det ansvarar för replikering av genetiskt material.
54. DNA bidrar till livets utveckling på grund av mutation av DNA.
RNA-funktioner
55. RNA är katalytiskt till sin natur. RNA utför funktioner för några få enzymer som ribozyme. RNA är mycket mer reaktivt än DNA.
56. Transkription (processen att kopiera DNA till RNA) och translation (processen att använda RNA för att producera proteiner) är två viktiga funktioner som utförs av RNA.
Visste du det? RNA anses vara den första självreplikerande molekyl som existerar!