wat u zult leren: bespreken nucleïnezuren en de rol die ze spelen in DNA en RNA
mensen hebben twee soorten nucleïnezuren in hun lichaam: DNA en RNA. Deze moleculen bevatten de instructies voor onze cellen: ze bepalen wie en wat we zijn. Maar wat maakt ons DNA uit?
figuur 1. Zoek de verschillen tussen DNA en RNA
In dit resultaat, zullen we leren over de componenten van DNA en RNA en krijgen een korte introductie over hoe ze werken.
leerresultaten
- Beschrijf de basisstructuur van nucleïnezuren
- vergelijk en contrast de structuur van DNA en RNA
structuur van nucleïnezuren
nucleïnezuren zijn belangrijke macromoleculen in de continuïteit van het leven. Zij dragen de genetische blauwdruk van een cel en dragen instructies voor het functioneren van de cel.
Figuur 2. Een nucleotide bestaat uit drie componenten: een stikstofhoudende base, een pentose suiker en een fosfaatgroep.
de twee belangrijkste typen nucleïnezuren zijn deoxyribonucleïnezuur (DNA) en ribonucleïnezuur (RNA). DNA is het genetische materiaal dat in alle levende organismen wordt gevonden, variërend van eencellige bacteriën tot meercellige zoogdieren.
het andere type nucleïnezuur, RNA, is voornamelijk betrokken bij de eiwitsynthese. De moleculen van DNA verlaten nooit de kern, maar gebruiken in plaats daarvan een RNA-tussenpersoon om met de rest van de cel te communiceren. Andere types van RNA zijn ook betrokken bij eiwitsynthese en zijn regelgeving.
DNA en RNA zijn samengesteld uit monomeren die bekend staan als nucleotiden. De nucleotiden combineren met elkaar om een polynucleotide, DNA of RNA te vormen. Elk nucleotide bestaat uit drie componenten: een stikstofhoudende base, een pentose (vijf-koolstof) suiker, en een fosfaatgroep (Figuur 2). Elke stikstofhoudende basis in een nucleotide is in bijlage aan een suikermolecuul, die aan een fosfaatgroep is verbonden. De nucleotiden verbinden samen door fosfodiësterbanden om het polynucleotide te vormen.
DNA dubbel-spiraalvormige structuur
Figuur 3. Het dubbel-helixmodel toont DNA als twee parallelle bundels van met elkaar verweven molecules. (credit: Jerome Walker, Dennis Myts)
DNA heeft een dubbele spiraalvormige structuur (Figuur 3). Het is samengesteld uit twee bundels, of polymeren, van nucleotiden. De bundels worden gevormd met covalente banden tussen fosfaat en suikergroepen van aangrenzende nucleotiden.
de twee strengen zijn aan hun basis met waterstofbindingen met elkaar verbonden, en de strengen spoelen over hun lengte om elkaar heen, vandaar de “dubbele helix” beschrijving, wat een dubbele spiraal betekent.
De afwisselende suiker – en fosfaatgroepen liggen aan de buitenkant van elke streng en vormen de ruggengraat van het DNA. De stikstofhoudende basen zijn gestapeld in het interieur, als de stappen van een trap, en deze basen paar; de paren zijn gebonden aan elkaar door waterstofbindingen. Het basenpaar op zodanige wijze dat de afstand tussen de backbones van de twee bundels langs de molecule hetzelfde is.
DNA en RNA
hoewel DNA en RNA vergelijkbaar zijn, hebben ze zeer duidelijke verschillen. Tabel 1 vat de kenmerken van DNA en RNA samen.
| Tabel 1. Features of DNA and RNA | ||
|---|---|---|
| DNA | RNA | |
| Function | Carries genetic information | Involved in protein synthesis |
| Location | Remains in the nucleus | Leaves the nucleus |
| Structure | DNA is double-stranded “ladder”: sugar-phosphate backbone, with base rungs. | Meestal single-stranded |
| Suiker | Deoxyribose | Ribose |
| Pyrimidines | Cytosine, thymine | Cytosine, uracil |
| Purines | Adenine, guanine | Adenine, guanine |
Een ander verschil beren noemen. Er is maar één type DNA. DNA is de erfelijke informatie die wordt doorgegeven aan elke generatie cellen; zijn bundels kunnen “unzipped” met kleine hoeveelheid energie zijn wanneer DNA moet herhalen, en DNA in RNA wordt getranscribeerd. Er zijn mutliple types van RNA: boodschapper RNA is een tijdelijke molecule die de informatie die nodig is om een eiwit van de kern (waar het DNA blijft) naar het cytoplasma, waar de ribosomen zijn transporteert. Andere soorten RNA omvatten ribosomal RNA( rRNA), overdrachtrna (tRNA), klein nucleair RNA (snRNA), en microRNA.
hoewel RNA enkelstrengs is, vertonen de meeste RNA-types een uitgebreide intramoleculaire basisparen tussen complementaire sequenties, waardoor een voorspelbare driedimensionale structuur ontstaat die essentieel is voor hun functie.
zoals u later zult leren, vindt de informatiestroom in een organisme plaats van DNA naar RNA naar eiwit. DNA dicteert de structuur van mRNA in een proces dat als transcriptie wordt bekend, en RNA dicteert de structuur van proteã ne in een proces dat als vertaling wordt bekend. Dit staat bekend als het centrale Dogma van het leven, dat geldt voor alle organismen; uitzonderingen op de regel treden echter op in verband met virale infecties.
samengevat: DNA en RNA
nucleïnezuren zijn moleculen die bestaan uit nucleotiden die cellulaire activiteiten zoals celdeling en eiwitsynthese sturen. Elk nucleotide wordt samengesteld uit een pentosesuiker, een stikstofhoudende basis, en een fosfaatgroep. Er zijn twee soorten nucleïnezuren: DNA en RNA. DNA draagt de genetische blauwdruk van de cel en wordt doorgegeven van ouders op nakomelingen (in de vorm van chromosomen). Het heeft een dubbel-spiraalvormige structuur met de twee strengen die in tegengestelde richtingen lopen, verbonden door waterstofbindingen, en complementair aan elkaar. RNA is single-stranded en wordt gemaakt van een pentose suiker (ribose), een stikstofhoudende basis, en een fosfaatgroep. RNA is betrokken bij eiwitsynthese en zijn regelgeving. Boodschapper RNA (mRNA) wordt gekopieerd van het DNA, wordt geëxporteerd van de kern naar het cytoplasma, en bevat informatie voor de bouw van eiwitten. Ribosomaal RNA (rRNA) is een deel van de ribosomen bij de plaats van eiwitsynthese, terwijl overdrachtrna (tRNA) het aminozuur aan de plaats van eiwitsynthese draagt. microRNA regelt het gebruik van mRNA voor eiwitsynthese.
Controleer wat u begrijpt
beantwoord de vraag(en) hieronder om te zien hoe goed u de onderwerpen begrijpt die in de vorige sectie werden behandeld. Deze korte quiz telt niet mee voor je cijfer in de klas, en je kunt het opnieuw een onbeperkt aantal keer.
Gebruik deze quiz om uw begrip te controleren en te beslissen of (1) de vorige sectie verder te bestuderen of (2) verder te gaan naar de volgende sectie.