Definizione di desossiribosio

Il desossiribosio è la molecola di zucchero a cinque atomi di carbonio che aiuta a formare la spina dorsale del fosfato delle molecole di DNA. Il DNA, o acido desossiribonucleico è un polimero formato da molti acidi nucleici. Ogni acido nucleico è composto da una molecola di desossiribosio legata sia a un gruppo fosfato che a una purina o a una pirimidina. Le purine hanno due anelli di carbonio e azoto, mentre le pirimidine hanno un solo anello. Le purine sono adenina (A) e guanina (G) mentre le pirimidine sono citosina e timina nel DNA. Nell’RNA, le pirimidine sono citosina (C) e uracile (U). Collegate al desossiribosio e ad un gruppo fosfato, queste molecole sono note come desossiribonucleotidi e sono i precursori diretti del DNA. I legami tra i nucleotidi sono noti come legami fosfodiesterici perché avvengono tra il gruppo fosfato di un nucleotide e lo zucchero desossiribosio del nucleotide successivo.

Insieme, lunghe stringhe di DNA contenenti molte singole molecole di desossiribosio trasportano le informazioni genetiche di un animale. Mentre i singoli nucleotidi non portano informazioni, come una singola lettera, una serie di tre nucleotidi crea un codone, che richiede un particolare amminoacido. Insieme, molti aminoacidi formano proteine funzionali, che possono aiutare la cellula ad accelerare determinate reazioni. Sebbene la base di desossiribosio non cambi da un nucleotide all’altro, crea un forte supporto per le molecole di lavoro del DNA. L’unica differenza tra RNA e DNA è la presenza di desossiribosio invece di ribosio. Un enzima noto come ribonucleotide reduttasi rimuove una molecola di ossigeno da uno dei carboni di uno zucchero ribosio. Il risultato è desossiribosio, la base del DNA. Questo semplice cambiamento è l’unica differenza tra RNA e DNA, mentre hanno evoluto diverse funzioni nel tempo.

Struttura del desossiribosio

Di per sé, il desossiribosio può esistere come molecola lineare o come anello a cinque o sei membri. Il desossiribosio è noto come aldopentosio, perché è una molecola a cinque atomi di carbonio che contiene un gruppo carbonilico alla fine della molecola. Nell’immagine sopra, è visto come desossiribofuranosio, o come un anello a cinque membri. Le sostituzioni su questo anello di un gruppo fosfato e di una base di acido nucleico consentiranno al desossiribosio di funzionare come spina dorsale del DNA, come si vede nel grafico seguente.

Nel DNA, il desossiribosio esiste come anello a cinque membri. Come si vede nel grafico, desossiribosio ha perso una forma molecola di ossigeno uno dei carboni nell’anello. Mentre questo può sembrare un semplice cambiamento, colpisce drasticamente la resistenza del DNA ad essere scomposto per idrolisi. L’RNA, con l’ossigeno extra, consente una maggiore interazione con le molecole d’acqua. Questo può portare all’idrolisi dei legami fosfodiesterici che collegano le molecole di ribosio. In confronto, i legami fosfodiesterici che collegano le molecole di desossiribosio interagiscono naturalmente meno con l’acqua e si rompono meno attraverso l’idrolisi. Ciò consente alle molecole di DNA di estendersi generazioni con correzioni solo minori.

Come convenzione, i carboni in un desossiribosio sono numerati con numeri primi per differenziarli. Il carbonio 1’ (detto “il carbonio primo” ” è il carbonio che sarà legato alla base azotata (acido nucleico). Il 5 ‘ carbonio sarà sul lato opposto dell’anello e non fa parte della struttura dell’anello. Il carbonio 5 ‘ si collega al gruppo fosfato. Questo gruppo fosfato si legherà quindi al carbonio 3’ del nucleotide sopra di esso, come si vede nel grafico. Questo crea la spina dorsale del DNA legata in modo covalente. Anche se non nella foto, il DNA esiste come due fili che si completano a vicenda, ciascuno con dorsali a base di desossiribosio. Le pirimidine e le purine interagiscono tra loro per formare legami idrogeno con tenere insieme le dorsali. Durante la replicazione, gli enzimi rompono questi legami idrogeno per formare nuovi filamenti di DNA che completano ciascun lato del filamento genitore. Nuove molecole di ribosio sono attaccate a basi azotate e gruppi fosfatici prima di essere deossigenate in basi desossiribosiche. I nucleotidi possono quindi essere aggiunti alla crescente serie di basi che diventeranno una molecola di DNA indipendente.

• Ribosio-Una molecola pentosa legata a 5 molecole di ossigeno, 1 in più del desossiribosio.
• DNA-Un polimero di acido nucleico costituito da molti singoli nucleotidi collegati da legami fosfodiesterici.
• Base di acido nucleico-La purina o pirimidina attaccato al desossiribosio o ribosio che creano un nucleotide.
• Nucleotide-desossiribosio o ribosio attaccato ad un gruppo fosfato e una base di acido nucleico.

Quiz

1. Uno scienziato sta sperimentando una sostanza che costringe il desossiribosio nella sua forma lineare, anche se incorporato nel DNA. Cosa accadrebbe a un organismo esposto a questa sostanza?
A. Riprodurrebbe il DNA più velocemente, perché il DNA sarebbe espanso
B. Il DNA non funzionerebbe più e l’organismo morirebbe
C. Il DNA funzionerebbe ancora, ma non potrebbe condensarsi durante la mitosi

2. Il DNA può resistere al danno da idrolisi dovuto la mancanza di ossigeno sul carbonio 2’. Alcuni virus si propagano usando solo RNA. Come può l’RNA durare attraverso più generazioni anche se usa ribosio invece di desossiribosio?
A. Dopo essere stato prodotto, l’RNA è confezionato in capsule proteiche che escludono l’acqua.
B. Il virus fa sì che l’acqua sia esclusa dalla cellula
C. Il DNA si forma come intermedio dall’RNA, all’interno della cellula

3. Uno scienziato aggiunge gruppi fosfatici liberi, desossiribosio e tutte le basi di acido nucleico a un becher. Agita il bicchiere con una verga e aspetta diverse ore. Cerca di analizzare il DNA formato nel becher, ma scopre che non c’è DNA o nucleotidi. Cosa gli manca?
A. Un organismo per assemblare i costituenti
B. Elettricità
C. Calore, tramite una fiamma ossidrica