Deoxyribose

Deoxyribose Definice

Deoxyribose je pět-uhlíkové molekuly cukru, které pomáhá tvořit fosfátová páteř DNA molekuly. DNA nebo deoxyribonukleová kyselina je polymer tvořený mnoha nukleovými kyselinami. Každá nukleová kyselina je složena z molekuly deoxyribózy vázané jak na fosfátovou skupinu, tak na purin nebo pyrimidin. Puriny mají dva uhlíkové a dusíkaté kruhy, zatímco pyrimidiny mají pouze jeden kruh. Puriny jsou adenin (A) a guanin (G), zatímco pyrimidiny jsou cytosin a thymin v DNA. V RNA jsou pyrimidiny cytosin (C) a uracil (U). Tyto molekuly jsou spojeny s deoxyribózou a fosfátovou skupinou a jsou známé jako deoxyribonukleotidy a jsou přímými prekurzory DNA. Vazby mezi nukleotidy jsou známé jako fosfodiesterové vazby, protože probíhají mezi fosfátovou skupinou jednoho nukleotidu a deoxyribózovým cukrem dalšího nukleotidu.

společně dlouhé řetězce DNA obsahující mnoho jednotlivých molekul deoxyribózy nesou genetickou informaci zvířete. Zatímco jednotlivé nukleotidy nesou žádné informace, jako jedno písmeno, řada tří nukleotidů vytváří kodon, který vyžaduje určitou aminokyselinu. Společně mnoho aminokyselin tvoří funkční proteiny, které mohou buňce pomoci při urychlení určitých reakcí. Přestože se deoxyribózová báze nemění z jednoho nukleotidu na druhý, vytváří silnou podporu pro pracovní molekuly DNA. Jediným rozdílem mezi RNA a DNA je přítomnost deoxyribózy místo ribózy. Enzym známý jako ribonukleotid reduktáza odstraňuje molekulu kyslíku z jednoho z uhlíků ribózového cukru. Výsledkem je deoxyribóza, báze DNA. Tato jednoduchá změna je jediným rozdílem mezi RNA a DNA, zatímco v průběhu času se vyvinuly různé funkce.

Deoxyribose Strukturu

D deoxyribose 3D koule

sám O sobě, deoxyribose může existovat jako lineární molekula nebo jako pěti nebo šestičlenný kruh. Deoxyribóza je známá jako aldopentóza, protože se jedná o molekulu s pěti uhlíky, která obsahuje karbonylovou skupinu na konci molekuly. Na obrázku výše, To je viděno jako deoxyribofuranose, nebo jako pětičlenný prsten. Substituce na tomto kruhu fosfátové skupiny a báze nukleových kyselin umožní deoxyribóze fungovat jako páteř DNA, jak je vidět na obrázku níže.

nukleotidy

v DNA existuje deoxyribóza jako pětičlenný kruh. Jak je vidět na obrázku, deoxyribóza ztratila molekulu kyslíku z jednoho z uhlíků v kruhu. I když se to může zdát jako jednoduchá změna, drasticky ovlivňuje odolnost DNA vůči štěpení hydrolýzou. RNA s extra kyslíkem umožňuje větší interakci s molekulami vody. To může vést k hydrolýze fosfodiesterových vazeb, které spojují molekuly ribózy. Ve srovnání s tím fosfodiesterové vazby, které spojují molekuly deoxyribózy, přirozeně interagují méně s vodou a méně se rozpadají hydrolýzou. To umožňuje molekulám DNA překlenovat generace pouze s malými opravami.

jako konvence jsou uhlíky v deoxyribóze číslovány prvočísly pro rozlišení mezi nimi. 1 ‚uhlík (řekl jako „jeden primární uhlík“) je uhlík, který bude vázán na dusíkatou (nukleovou kyselinu) bázi. 5 ‚ uhlík bude na opačné straně prstence, a není součástí struktury prstence. 5 ‚ uhlík se připojuje k fosfátové skupině. Tato fosfátová skupina se pak naváže na 3 ‚ uhlík nukleotidu nad ním, jak je vidět na obrázku. To vytváří kovalentně vázanou páteř DNA. I když to není na obrázku, DNA existuje jako dva řetězce, které se navzájem doplňují, každý s deoxyribózovými páteři. Pyrimidiny a puriny spolu interagují za vzniku vodíkových vazeb s přidržením páteřních kostí pohromadě. Během replikace enzymy rozbíjejí tyto vodíkové vazby a vytvářejí nové řetězce DNA, které doplňují každou stranu rodičovského řetězce. Nové molekuly ribosy jsou připojeny na dusíkaté báze a fosfátové skupiny, než byl odkysličenou do deoxyribose základny. Nukleotidy pak mohou být přidány do rostoucího řetězce bází, které se stanou nezávislou molekulou DNA.

  • ribóza-molekula pentózy vázaná na 5 molekul kyslíku, o 1 více než deoxyribóza.
  • DNA-polymer nukleové kyseliny vyrobený z mnoha jednotlivých nukleotidů Spojených fosfodiesterovými vazbami.
  • báze nukleové kyseliny-purin nebo pyrimidin navázaný na deoxyribózu nebo ribózu, které vytvářejí nukleotid.
  • nukleotid-deoxyribóza nebo ribóza navázaná na fosfátovou skupinu A bázi nukleových kyselin.

kvíz

1. Vědec experimentuje s látkou, která nutí deoxyribózu do její lineární formy, i když je vložena do DNA. Co by se stalo s organismem vystaveným této látce?
A. To by reprodukovat DNA rychleji, protože DNA by být rozšířen
B. DNA by již funkce, a organismus zemře,
C. DNA by stále fungovat, ale nemohl kondenzovat během mitózy

Odpověď na Otázku č. 1
B je správně. Fungování molekuly DNA je zcela závislé na jejím tvaru. Ačkoli deoxyribóza může existovat v různých formách ve vodném roztoku, jakmile je začleněna do DNA, zůstává v konformaci pětičlenného kruhu. Je-li látka používána vědci byli schopni prolomit pouta pěti-členný kruh, molekuly by k reformě dluhopisů s sebou k účtu pro extra elektrony. Přitom by se musely rozbít vazby s fosfátovou skupinou nebo dusíkatou bází a DNA by se rozpadla na kousky. Bez struktury, na kterou by se proteiny mohly navázat, by nemohla být syntetizována žádná nová DNA.

2. DNA může odolat poškození hydrolýzou v důsledku nedostatku kyslíku na uhlíku 2′. Některé viry se šíří pouze pomocí RNA. Jak může RNA trvat několik generací, i když používá ribózu místo deoxyribózy?
a. po výrobě je RNA balena v proteinových kapslích, které vylučují vodu.
B. virus způsobí, že voda bude vyloučena z buňky,
C. DNA je vytvořen jako meziprodukt od RNA v buňce

Odpověď na Otázku #2
je správné. Viry jsou potaženy virovými proteiny, které transportují virus mezi buňkami. Ačkoli některé viry mají meziprodukt DNA (odpověď C, známá jako retroviry), nemusí nutně zvyšovat životnost RNA. Virová RNA se musí replikovat sama pomocí ribozomů hostitele a proteinů, které virová RNA vytváří. Pokud by byla z hostitelské buňky vyloučena voda, nemohl by se uskutečnit žádný z replikačních procesů. Nové molekuly RNA jsou po replikaci zabaleny do proteinových obalů, které jsou speciálně přizpůsobeny k ochraně křehčích vazeb v ribóze. Některé viry používají jako základ deoxyribózu a DNA.

3. Vědec přidává do kádinky volné fosfátové skupiny, deoxyribózu a všechny báze nukleových kyselin. Míchá kádinku tyčí a čeká několik hodin. Snaží se analyzovat DNA vytvořenou v kádince, ale zjistí, že neexistuje DNA nebo nukleotidy. Co mu chybí?
a. organismy sestavit složek
B. Elektřina
C. Teplo, přes plamenomet

Odpověď na Otázka #3
je správné. Jednotlivé složky DNA se nespojí samy o sobě žádným smysluplným způsobem. Vědec se domnívají, že to trvalo miliardy let pro první self-kopírovat molekuly tvoří pouze výchozí složky přítomné. Organismy používají širokou škálu enzymů, které pomáhají vytvářet různé molekuly. Například speciální enzym štěpí kyslík ribózy za vzniku deoxyribózy. K připojení fosfátové skupiny k deoxyribóze je zapotřebí dalšího enzymu. Ještě více enzymů je zapotřebí k vytvoření dusíkatých bází a jejich připojení k deoxyribóze.

Related Posts

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *