Deoxyribose

Deoxyribose definitie

Deoxyribose is het vijf-koolstofsuikermolecuul dat de fosfaatbronne van DNA-moleculen helpt vormen. DNA, of deoxyribonucleic zuur is een polymeer dat van vele nucleic zuren wordt gevormd. Elk nucleïnezuur is samengesteld uit een DeOxyRibose-molecuul dat aan zowel een fosfaatgroep als een purine of pyrimidine wordt gebonden. Purines hebben twee koolstof-en stikstofringen, terwijl pyrimidines slechts één ring hebben. De purines zijn adenine (A) en guanine (G) terwijl de pyrimidines cytosine en thymine in DNA zijn. In RNA zijn de pyrimidines cytosine (C) en uracil (U). Verbonden met deoxyribose en een fosfaatgroep, zijn deze molecules genoemd geworden deoxyribonucleotides en zijn de directe voorlopers aan DNA. De banden tussen nucleotiden zijn genoemd geworden fosfodiësterbanden omdat zij tussen de fosfaatgroep van één nucleotide en de deoxyribosesuiker van het volgende nucleotide plaatsvinden.

samen dragen lange strengen DNA die veel individuele moleculen van deoxyribose bevatten de genetische informatie van een dier. Terwijl de individuele nucleotiden geen informatie dragen, zoals één enkele brief, leidt een reeks van drie nucleotiden tot een codon, dat een bepaald aminozuur vraagt. Samen, vormen vele aminozuren functionele proteã nen, die de cel in het versnellen van bepaalde reacties kunnen helpen. Hoewel de deoxyribose-basis niet van één nucleotide aan volgende verandert, leidt het tot een sterke steun voor de werkende molecules van DNA. Het enige verschil tussen RNA en DNA is de aanwezigheid van deoxyribose in plaats van ribose. Een enzym dat ribonucleotide reductase wordt genoemd verwijdert een zuurstofmolecuul uit één van de koolstoffen van een ribosesuiker. Het resultaat is deoxyribose, de basis van DNA. Deze eenvoudige verandering is het enige verschil tussen RNA en DNA, terwijl zij verschillende functies in de loop van de tijd hebben geëvolueerd.

Deoxyribose structuur

d DeOxyRibose 3D ballen

op zichzelf kan deoxyribose bestaan als een lineair molecuul of als een ring met vijf of zes leden. Deoxyribose is bekend als aldopentose, omdat het een vijf-koolstofmolecuul is dat een carbonylgroep aan het eind van het molecuul bevat. In de bovenstaande afbeelding wordt het gezien als deoxyribofuranose, of als een ring met vijf leden. Substituties op deze ring van een fosfaatgroep en een nucleïnezuurbase zullen deoxyribose laten functioneren als de ruggengraat van DNA, zoals te zien is in de afbeelding hieronder.

nucleotiden

in DNA bestaat deoxyribose als een ring met vijf leden. Zoals te zien in de afbeelding, deoxyribose heeft verloren een zuurstofmolecuul vormen een van de koolstof in de ring. Terwijl dit als een eenvoudige verandering kan lijken, beà nvloedt het drastisch de weerstand van DNA tegen wordt opgesplitst door hydrolyse. RNA, met de extra zuurstof, zorgt voor een grotere interactie met watermoleculen. Dit kan tot hydrolyse van de fosfodiësterbanden leiden die ribosemolecules verbinden. Ter vergelijking, de fosfodiësterbindingen die deoxyribosemoleculen op natuurlijke wijze verbinden interageren minder met water, en breken minder door hydrolyse af. Dit staat de molecules van DNA toe om generaties met slechts kleine fixes overspannen.

als conventie zijn de koolstof in een deoxyribose genummerd met priemgetallen om er onderscheid tussen te maken. De 1 ‘koolstof (gezegd als ” de één prime koolstof”) is de koolstof die zal worden gebonden aan de stikstofhoudende (nucleïnezuur) base. De 5 ‘ koolstof zal aan de andere kant van de ring, en maakt geen deel uit van de ringstructuur. De 5 ‘ koolstof verbindt met de fosfaatgroep. Deze fosfaatgroep zal dan binden aan de 3’ koolstof van het nucleotide erboven, zoals te zien is in de grafiek. Dit leidt tot de covalent gebonden ruggengraat van DNA. Hoewel niet voorgesteld, bestaat DNA als twee bundels die elkaar aanvullen, elk met DeOxyRibose gebaseerde backbones. De pyrimidines en purines interageren met elkaar om waterstofbanden te vormen met de rugbeenderen samen te houden. Tijdens replicatie, breken de enzymen deze waterstofbanden om nieuwe bundels van DNA te vormen die elke kant van de ouder bundel aanvullen. De nieuwe molecules van ribose zijn in bijlage aan stikstofhoudende basissen en fosfaatgroepen alvorens in deoxyribosebasissen worden gedeoxygeneerd. De nucleotiden kunnen dan aan de groeiende koord van basissen worden toegevoegd die een onafhankelijke molecule van DNA zal worden.

  • Ribose-een pentose-molecuul gebonden aan 5 zuurstofmoleculen, 1 meer dan deoxyribose.
  • DNA-een nucleïnezuurpolymeer gemaakt van vele individuele nucleotiden die met elkaar verbonden zijn door fosfodiësterbindingen.
  • Nucleïnezuurbase-de purine of pyrimidine die verbonden is met deoxyribose of ribose die een nucleotide vormen.
  • Nucleotide-Deoxyribose of ribose gehecht aan een fosfaatgroep en een nucleïnezuurbase.

Quiz

1. Een wetenschapper experimenteert met een stof die deoxyribose in zijn lineaire vorm dwingt, zelfs wanneer het in DNA is ingebed. Wat zou er gebeuren met een organisme dat aan deze stof wordt blootgesteld?
A. Het zou DNA sneller reproduceren, omdat het DNA zou worden uitgebreid
B. Het DNA zou niet meer functioneren en het organisme zou sterven
C. Het DNA zou nog steeds functioneren, maar kon niet condenseren tijdens mitose

antwoord op Vraag #1
B is correct. Het functioneren van een DNA-molecuul is volledig afhankelijk van zijn vorm. Hoewel deoxyribose in verschillende vormen in waterige oplossing kan bestaan, zodra het in DNA wordt opgenomen blijft het in de vijf-ledige ringbouw. Als de stof gebruikt door de wetenschappers in staat zou zijn om de bindingen van de vijf-ledige ring te breken, zouden de moleculen de bindingen met zichzelf moeten hervormen om de extra elektronen te verantwoorden. Daarbij zouden de banden met de fosfaatgroep of de stikstofhoudende basis moeten worden gebroken, en het DNA zou in stukken vallen. Zonder een structuur voor proteã nen om aan te hechten, kon geen nieuw DNA worden samengesteld.

2. DNA kan zich verzetten tegen schade van hydrolyse toe te schrijven aan het gebrek aan een zuurstof op de 2′ koolstof. Sommige virussen verspreiden zich gebruikend slechts RNA. Hoe kan RNA door meerdere generaties duren ook al gebruikt het ribose in plaats van deoxyribose?
A. Nadat het RNA is geproduceerd, wordt het verpakt in eiwitcapsules die water uitsluiten.
B. Het virus zorgt ervoor dat water wordt uitgesloten van de cel
C. DNA wordt gevormd als een tussenproduct van het RNA, binnen de cel

antwoord op Vraag #2
A is correct. Virussen zijn gecoat in virale eiwitten, die het virus transporteren tussen cellen. Hoewel sommige virussen een DNA-intermediair hebben (antwoord C, bekend als retroviruses), verhoogt het niet noodzakelijk de levensduur van RNA. Viraal RNA moet zich herhalen gebruikend de ribosomen en de proteã nen van de gastheer het virale RNA tot stand brengt. Als water uit de gastheercel werd uitgesloten, kon geen van de replicatieprocessen plaatsvinden. De nieuwe moleculen van RNA worden verpakt in eiwitomhulsels na replicatie die specifiek worden aangepast om de fragielere banden in ribose te beschermen. Sommige virussen gebruiken deoxyribose en DNA als hun basis.

3. Een wetenschapper voegt vrije fosfaatgroepen, deoxyribose, en alle nucleïnezuurbasen toe aan een beker. Hij roert de beker met een roede en wacht enkele uren. Hij probeert het DNA in het bekerglas te analyseren, maar vindt er geen DNA, of nucleotiden. Wat mist hij?
A. een organisme om de bestanddelen te assembleren
B. elektriciteit
C. warmte, via een brander

antwoord op Vraag # 3
A is juist. De individuele componenten van DNA zullen op geen enkele zinvolle manier op zichzelf samenkomen. Wetenschapper theoretiseren dat het miljarden jaren duurde voor de eerste zelf-replicerende moleculen te vormen met alleen de startende bestanddelen aanwezig. Organismen gebruiken een grote verscheidenheid aan enzymen om de verschillende moleculen te helpen vormen. Bijvoorbeeld, splijt een speciaal enzym de zuurstof van ribose om desoxyribose te vormen. Een ander enzym is nodig om de fosfaatgroep aan de desoxyribose te hechten. Nog meer enzymen zijn nodig om de stikstofhoudende basen te vormen en ze aan deoxyribose vast te maken.

Related Posts

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *