Deoksiriboosi määritelmä

Deoksiriboosi on viiden hiilen sokerimolekyyli, joka auttaa muodostamaan DNA-molekyylien fosfaattirungon. DNA eli deoksiribonukleiinihappo on monista nukleiinihapoista muodostunut polymeeri. Jokainen nukleiinihappo koostuu deoksiriboosimolekyylistä, joka on sitoutunut sekä fosfaattiryhmään että joko puriiniin tai pyrimidiiniin. Puriineilla on kaksi hiili-ja typpirengasta, kun taas pyrimidiineillä on vain yksi rengas. Puriinit ovat adeniini (A) ja guaniini (G), kun taas PYRIMIDIINIT ovat DNA: ssa sytosiini ja tymiini. RNA: ssa pyrimidiinejä ovat sytosiini (C) ja urasiili (U). Nämä deoksiriboosiin ja fosfaattiryhmään liittyvät molekyylit tunnetaan deoksiribonukleotideina ja ne ovat suoria esiasteita DNA: lle. Nukleotidien välisiä sidoksia kutsutaan fosfodiesterisidoksiksi, koska ne tapahtuvat yhden nukleotidin fosfaattiryhmän ja seuraavan nukleotidin deoksiriboosisokerin välillä.

pitkät DNA-jonot, jotka sisältävät useita yksittäisiä deoksiriboosimolekyylejä, kuljettavat yhdessä eläimen geneettistä informaatiota. Vaikka yksittäisillä nukleotideilla ei ole tietoa, kuten yksittäisellä kirjaimella, kolmen nukleotidin sarja luo kodonin, joka vaatii tietyn aminohapon. Yhdessä monet aminohapot muodostavat funktionaalisia proteiineja, jotka voivat auttaa solua nopeuttamaan tiettyjä reaktioita. Vaikka deoksiriboosiemäs ei muutu nukleotidista toiseen, se luo vahvan tuen DNA: n toimiville molekyyleille. Ainoa ero RNA: n ja DNA: n välillä on riboosin sijaan deoksiriboosi. Ribonukleotidireduktaasiksi kutsuttu entsyymi poistaa happimolekyylin yhdestä riboosisokerin hiilestä. Tuloksena on deoksiriboosi, DNA: n emäs. Tämä yksinkertainen muutos on ainoa ero RNA: n ja DNA: n välillä, vaikka ne ovat kehittyneet eri funktioiksi ajan kuluessa.

Deoksiriboosirakenne

itsestään deoksiriboosi voi esiintyä lineaarisena molekyylinä tai viisi-tai kuusihenkisenä renkaana. Deoksiriboosi tunnetaan aldopentoosina, koska se on viisihiilinen molekyyli, jonka lopussa on karbonyyliryhmä. Yllä olevassa kuvassa se nähdään deoksiribofuranoosina eli viisijäsenisenä renkaana. Substituutiot tässä fosfaattiryhmän ja nukleiinihappoemäksen renkaassa mahdollistavat sen, että deoksiriboosi toimii DNA: n selkärankana, kuten alla olevassa kuvassa nähdään.

DNA: ssa deoksiriboosi esiintyy viisijäsenisenä renkaana. Kuten havainnosta nähdään, deoksiriboosi on menettänyt happimolekyylin, joka muodostaa yhden renkaan hiilistä. Vaikka tämä voi tuntua yksinkertaiselta muutokselta, se vaikuttaa voimakkaasti DNA: n vastustuskykyyn hajota hydrolyysillä. Lisähapen avulla RNA mahdollistaa suuremman vuorovaikutuksen vesimolekyylien kanssa. Tämä voi johtaa riboosimolekyylejä yhdistävien fosfodiesterisidosten hydrolyysiin. Vertailun vuoksi deoksiriboosimolekyylejä yhdistävät fosfodiesterisidokset vuorovaikuttavat luonnostaan vähemmän veden kanssa ja hajoavat hydrolyysin kautta vähemmän. Näin DNA-molekyylit voivat kestää sukupolvia vain pienin korjauksin.

konventiona deoksiriboosin hiilet numeroidaan alkuluvuilla niiden erottamiseksi toisistaan. 1 ’ hiili (sanotaan ”yksi prime hiili”) on hiili, joka on sitoutunut typpipitoisen (nukleiinihapon) emäksen. 5 ’ hiili on renkaan vastakkaisella puolella, eikä se ole osa rengasrakennetta. 5’ hiili yhdistyy fosfaattiryhmään. Tämä fosfaattiryhmä sitoutuu sitten sen yläpuolella olevan nukleotidin 3 ’ – hiileen, kuten kuvassa nähdään. Näin syntyy kovalenttisesti sitoutunut DNA: n selkäranka. Vaikka DNA: ta ei ole kuvattu, se on olemassa kahtena juosteena, jotka täydentävät toisiaan, ja kummallakin on deoksiriboosipohjaiset selkärangat. Pyrimidiinit ja puriinit vuorovaikuttavat keskenään muodostaen vetysidoksia, jotka pitävät selkärangat koossa. Replikaation aikana entsyymit rikkovat nämä vetysidokset muodostaen uusia DNA-säikeitä, jotka täydentävät emosidoksen kumpaakin puolta. Uudet riboosimolekyylit kiinnittyvät typpiemäksiin ja fosfaattiryhmiin ennen kuin ne deoksisoidaan deoksiriboosiemäksiksi. Nukleotidit voidaan sitten lisätä kasvavaan emäsjonoon, josta tulee itsenäinen DNA-molekyyli.

• riboosi – pentoosimolekyyli, joka on sitoutunut 5 happimolekyyliin, 1 enemmän kuin deoksiriboosi.
• DNA – nukleiinihappopolymeeri, joka on muodostunut monista yksittäisistä nukleotideista, jotka ovat liittyneet toisiinsa fosfodiesterisidoksilla.
• Nukleiinihappoemäs on deoksiriboosiin tai riboosiin kiinnittynyt puriini tai pyrimidiini, jotka muodostavat nukleotidin.
• nukleotidi – Deoksiriboosi tai riboosi, joka on kiinnittynyt fosfaattiryhmään ja nukleiinihappoemäkseen.

tietokilpailu

1. Tiedemies tekee kokeita aineella, joka pakottaa deoksiriboosin lineaariseen muotoonsa, vaikka se olisi upotettu DNA: han. Mitä tapahtuisi organismille, joka altistuisi tälle aineelle?
A. Se toistaisi DNA: ta nopeammin, koska DNA laajenisi
B. DNA ei enää toimisi ja eliö kuolisi
C. DNA toimisi edelleen, mutta ei kyennyt tiivistymään mitoosin aikana

2. DNA voi vastustaa hydrolyysin aiheuttamia vaurioita, koska 2′ – hiilessä ei ole happea. Jotkut virukset lisääntyvät pelkän RNA: n avulla. Miten RNA voi kestää useita sukupolvia, vaikka se käyttää riboosia deoksiriboosin sijaan?
A. valmistamisen jälkeen RNA pakataan proteiinikapseleihin, jotka eivät sisällä vettä.
B. virus aiheuttaa veden sulautumisen solusta
C. DNA muodostuu välituotteena RNA: sta, solun sisällä

3. Tiedemies lisää dekantterilasiin vapaat fosfaattiryhmät, deoksiriboosin ja kaikki nukleiinihappoemäkset. Hän hämmentää dekantterilasia sauvalla ja odottaa useita tunteja. Hän yrittää analysoida dekantterilasiin muodostunutta DNA: ta, mutta huomaa, ettei siinä ole DNA: ta eli nukleotideja. Mitä hän ei huomaa?
A. eliöt kokoavat aineosat
B. Sähkö
C. lämpö puhalluslampun kautta