dezoxiribóz

dezoxiribóz definíció

a dezoxiribóz az öt széntartalmú cukor molekula, amely segít a DNS-molekulák foszfát gerincének kialakításában. A DNS vagy a dezoxiribonukleinsav sok nukleinsavból álló polimer. Minden nukleinsav egy dezoxiribóz molekulából áll, amely mind foszfátcsoporthoz, mind purinhoz vagy pirimidinhez kötődik. A purinoknak két szén-és nitrogéngyűrűjük van, míg a pirimidineknek csak egy gyűrűjük van. A purinok adenin (a) és guanin (G), míg a pirimidinek citozin és timin a DNS-ben. Az RNS-ben a pirimidinek citozin (C) és uracil (U). A dezoxiribózhoz és egy foszfátcsoporthoz kapcsolódva ezek a molekulák dezoxiribonukleotidok, és a DNS közvetlen prekurzorai. A nukleotidok közötti kötéseket foszfodiészter kötéseknek nevezzük, mivel ezek az egyik nukleotid foszfátcsoportja és a következő nukleotid dezoxiribózcukor között zajlanak.

együtt a dezoxiribóz számos egyedi molekuláját tartalmazó hosszú DNS-szálak hordozzák az állat genetikai információit. Míg az egyes nukleotidok nem hordoznak információt, mint egy betű, három nukleotid sorozat létrehoz egy kodont, amely egy adott aminosavat igényel. Együtt sok aminosav funkcionális fehérjéket képez, amelyek elősegíthetik a sejtet bizonyos reakciók felgyorsításában. Bár a dezoxiribóz bázis nem változik egyik nukleotidról a másikra, erős támogatást nyújt a DNS működő molekuláinak. Az egyetlen különbség az RNS és a DNS között a dezoxiribóz jelenléte a ribóz helyett. A ribonukleotid-reduktáz néven ismert enzim eltávolítja az oxigénmolekulát a ribózcukor egyik karbonjából. Az eredmény dezoxiribóz, a DNS alapja. Ez az egyszerű változás az egyetlen különbség az RNS és a DNS között, miközben idővel különböző funkciókat fejlesztettek ki.

dezoxiribóz szerkezet

D dezoxiribóz 3D golyók

önmagában a dezoxiribóz lineáris molekulaként vagy öt vagy hat tagú gyűrűként létezhet. A dezoxiribóz aldopentózként ismert, mivel ez egy öt szénmolekula, amely a molekula végén karbonilcsoportot tartalmaz. A fenti képen deoxiribofuranóznak vagy öt tagú gyűrűnek tekintik. A foszfátcsoport és a nukleinsavbázis ezen gyűrűjén lévő szubsztitúciók lehetővé teszik, hogy a dezoxiribóz a DNS gerinceként működjön, amint az az alábbi ábrán látható.

nukleotidok

a DNS-ben a dezoxiribóz öttagú gyűrűként létezik. Amint az A ábrán látható, a dezoxiribóz elvesztette az oxigénmolekulát, amely a gyűrű egyik karbonját képezi. Bár ez egyszerű változásnak tűnhet, drasztikusan befolyásolja a DNS ellenállását a hidrolízis lebontásával szemben. Az RNS, az extra oxigénnel, nagyobb kölcsönhatást tesz lehetővé a vízmolekulákkal. Ez a ribózmolekulákat összekötő foszfodiészter kötések hidrolíziséhez vezethet. Összehasonlításképpen, a foszfodiészter kötések, amelyek összekapcsolják a dezoxiribóz molekulákat, természetesen kevésbé kölcsönhatásba lépnek a vízzel, kevésbé lebontják a hidrolízist. Ez lehetővé teszi a DNS-molekulák számára, hogy csak kisebb javításokkal generálják a generációkat.

konvencióként a dezoxiribózban lévő karbonok prímekkel vannak számozva, hogy megkülönböztessék őket. Az 1 ‘ szén (az “egy elsődleges szén”) az a szén, amely a nitrogéntartalmú (nukleinsav) bázishoz kötődik. Az 5 ‘ szén a gyűrű másik oldalán lesz, és nem része a gyűrűszerkezetnek. Az 5 ‘ szén kapcsolódik a foszfátcsoporthoz. Ez a foszfátcsoport ezután a fenti nukleotid 3’ szénéhez kötődik, amint az A ábrán látható. Ez megteremti a DNS kovalens kötésű gerincét. Míg a képen nem látható, a DNS két szálként létezik, amelyek kiegészítik egymást, mindegyik dezoxiribóz alapú gerincekkel. A pirimidinek és a purinok kölcsönhatásba lépnek egymással, hogy hidrogénkötéseket képezzenek, amelyek együtt tartják a gerinceket. A replikáció során az enzimek megtörik ezeket a hidrogénkötéseket, hogy új DNS-szálakat képezzenek, amelyek kiegészítik a szülő szál mindkét oldalát. A ribóz új molekulái a nitrogénbázisokhoz és a foszfátcsoportokhoz kapcsolódnak, mielőtt dezoxigenizálódnának dezoxiribóz bázisokká. A nukleotidokat ezután hozzá lehet adni a növekvő bázissorozathoz, amely független DNS-molekulává válik.

  • ribóz-5 oxigénmolekulához kötött pentózmolekula, 1-gyel több, mint dezoxiribóz.
  • DNS-a nukleinsav polimer készült sok egyedi nukleotidok kapcsolódik foszfodiészter kötések.
  • Nukleinsavbázis – a purin vagy pirimidin, amely dezoxiribózhoz vagy ribózhoz kapcsolódik, amely nukleotidot hoz létre.
  • nukleotid – dezoxiribóz vagy ribóz egy foszfátcsoporthoz és egy nukleinsav bázishoz kapcsolódva.

1. A tudós olyan anyaggal kísérletezik, amely a dezoxiribózt lineáris formájába kényszeríti, még akkor is, ha DNS-be van ágyazva. Mi történne egy ilyen anyagnak kitett organizmussal?
A. lenne reprodukálni DNS gyorsabb, mert a DNS-bővíthető,
B. A DNS többé nem funkció, valamint a szervezet meghal
C. A DNS-még mindig funkció, de nem lecsapódik a mitózis során

Válasz Kérdés #1
B helyes. A DNS-molekula működése teljes mértékben függ az alakjától. Bár a dezoxiribóz különböző formákban létezik vizes oldatban, miután beépült a DNS-be, az öt tagú gyűrű konformációban marad. Ha a tudósok által használt anyag képes lenne megtörni az öt tagú gyűrű kötéseit, a molekuláknak meg kell reformálniuk a kötéseket magukkal, hogy figyelembe vegyék az extra elektronokat. Ennek során a foszfátcsoporttal vagy a nitrogénbázissal való kötéseket meg kell szakítani, és a DNS darabokra esik. Anélkül, hogy a fehérjék szerkezete kötődne, nem lehet új DNS-t szintetizálni.

2. A DNS ellenállhat a hidrolízis károsodásának a 2 ‘ szén oxigén hiánya miatt. Egyes vírusok csak RNS-t használnak. Hogyan tarthat az RNS több generáción keresztül, annak ellenére, hogy ribózt használ a dezoxiribóz helyett?
A. az előállítás után az RNS fehérje kapszulákba van csomagolva, amelyek kizárják a vizet.
B. A vírus okozza a víz, hogy kizárják a cella
C. DNS képződik, mint egy közbenső az RNS belül a cella

Válasz Kérdés #2
Egy helyes. A vírusokat vírusfehérjékkel vonják be, amelyek a vírust a sejtek között szállítják. Bár egyes vírusoknak van DNS-köztes (C válasz, retrovírusok néven ismert), ez nem feltétlenül növeli az RNS élettartamát. A virális RNS-t a gazdaszervezet riboszómáinak és a vírus RNS által létrehozott fehérjéknek megfelelően kell replikálni. Ha a vizet kizárták a gazdasejtből, a replikációs folyamatok egyike sem történhet meg. Az új RNS-molekulákat replikáció után fehérjehüvelyekbe csomagolják, amelyek kifejezetten a ribózban lévő törékenyebb kötések védelmére vannak kialakítva. Egyes vírusok dezoxiribózt és DNS-t használnak bázisként.

3. Egy tudós hozzáadja a szabad foszfátcsoportokat, a dezoxiribózt és az összes nukleinsav bázist egy főzőpohárhoz. A főzőpoharat egy rúddal megmozdítja, és több órát vár. Megpróbálja elemezni a főzőpohárban kialakult DNS-t, de úgy találja, hogy nincs DNS vagy nukleotidok. Mi hiányzik belőle?
A. az alkotóelemek összeszerelésére szolgáló organizmusok
B. villamos energia
C. hő, blowtorch

a 3.kérdésre adott válasz
a helyes. A DNS egyes összetevői önmagukban semmilyen értelmes módon nem fognak összejönni. A tudós elmélete szerint több milliárd évbe telt, amíg az első önreplikáló molekulák csak a kiindulási összetevőkkel alakultak ki. Az organizmusok sokféle enzimet használnak a különböző molekulák kialakításához. Például egy speciális enzim hasítja a ribóz oxigént, hogy dezoxiribózt képezzen. Egy másik enzimre van szükség a foszfátcsoportnak a dezoxiribózhoz való rögzítéséhez. Még több enzimre van szükség a nitrogénbázisok kialakításához és a dezoxiribózhoz való kötődéshez.

Related Posts

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük