Deoksyryboza definicja

Deoksyryboza jest pięciowęglową cząsteczką cukru, która pomaga tworzyć fosforanowy szkielet cząsteczek DNA. DNA lub kwas deoksyrybonukleinowy jest polimerem utworzonym z wielu kwasów nukleinowych. Każdy kwas nukleinowy składa się z cząsteczki deoksyrybozy związanej zarówno z grupą fosforanową, jak i puryną lub pirymidyną. Puryny mają dwa pierścienie węglowe i azotowe, podczas gdy pirymidyny mają tylko jeden pierścień. Purynami są adenina (A) i guanina (G), podczas gdy pirymidyny to cytozyna i tymina w DNA. W RNA pirymidyny to cytozyna (C) i uracyl (U). Połączone z deoksyrybozą i grupą fosforanową, cząsteczki te są znane jako deoksyrybonukleotydy i są bezpośrednimi prekursorami DNA. Wiązania między nukleotydami są znane jako wiązania fosfodiestrowe, ponieważ zachodzą między grupą fosforanową jednego nukleotydu a cukrem deoksyrybozowym następnego nukleotydu.

razem długie ciągi DNA zawierające wiele pojedynczych cząsteczek deoksyrybozy przenoszą informację genetyczną zwierzęcia. Podczas gdy poszczególne nukleotydy nie niosą żadnych informacji, jak pojedyncza litera, seria trzech nukleotydów tworzy kodon, który wymaga konkretnego aminokwasu. Razem wiele aminokwasów tworzy funkcjonalne białka, które mogą pomóc komórce w przyspieszeniu pewnych reakcji. Chociaż zasada deoksyrybozy nie zmienia się z jednego nukleotydu na drugi, tworzy silne wsparcie dla działających cząsteczek DNA. Jedyną różnicą między RNA i DNA jest obecność deoksyrybozy zamiast rybozy. Enzym znany jako reduktaza rybonukleotydowa usuwa cząsteczkę tlenu z jednego z węgli cukru rybozy. Rezultatem jest deoksyryboza, podstawa DNA. Ta prosta zmiana jest jedyną różnicą między RNA i DNA, podczas gdy z czasem ewoluowały różne funkcje.

struktura Deoksyrybozy

sama deoksyryboza może istnieć jako cząsteczka liniowa lub jako pięcio-lub sześcioczłonowy pierścień. Deoksyryboza jest znana jako aldopentoza, ponieważ jest to cząsteczka pięciowęglowa, która zawiera grupę karbonylową na końcu cząsteczki. Na powyższym zdjęciu jest postrzegany jako deoksyrybofuranoza lub jako pięcioczłonowy pierścień. Podstawienia na tym pierścieniu grupy fosforanowej i zasady kwasu nukleinowego pozwolą deoksyrybozie funkcjonować jako szkielet DNA, jak widać na poniższym rysunku.

w DNA deoksyryboza występuje jako pierścień pięcioczłonowy. Jak widać na rysunku, deoksyryboza straciła cząsteczkę tlenu, tworząc jeden z węgli w pierścieniu. Chociaż może się to wydawać prostą zmianą, drastycznie wpływa na odporność DNA na rozpad przez hydrolizę. RNA, z dodatkowym tlenem, pozwala na większą interakcję z cząsteczkami wody. Może to prowadzić do hydrolizy wiązań fosfodiestrowych, które łączą cząsteczki rybozy. Dla porównania, wiązania fosfodiestrowe, które łączą cząsteczki deoksyrybozy w naturalny sposób mniej oddziałują z wodą i mniej ulegają rozpadowi poprzez hydrolizę. Dzięki temu cząsteczki DNA mogą obejmować pokolenia z tylko niewielkimi poprawkami.

zgodnie z konwencją, węgle w deoksyrybozie są numerowane liczbami pierwszymi, aby je rozróżnić. 1 'węgiel (powiedział jako „jeden pierwszy węgiel”) to węgiel, który będzie związany z zasadą azotową (kwasem nukleinowym). Węgiel 5′ będzie po przeciwnej stronie pierścienia i nie jest częścią struktury pierścienia. Węgiel 5′ łączy się z grupą fosforanową. Ta grupa fosforanowa będzie następnie wiązać się z 3 ’ węglem nukleotydu nad nim, jak widać na rysunku. Tworzy to kowalencyjnie związany szkielet DNA. Chociaż nie przedstawiono na zdjęciu, DNA istnieje jako dwie nici, które uzupełniają się nawzajem, każda z kośćmi grzbietowymi na bazie deoksyrybozy. Pirymidyny i puryny oddziałują ze sobą, tworząc wiązania wodorowe z trzymaniem kości tylnych razem. Podczas replikacji enzymy rozbijają te wiązania wodorowe, tworząc nowe nici DNA, które uzupełniają każdą stronę nici macierzystej. Nowe cząsteczki rybozy są przyłączane do zasad azotowych i grup fosforanowych, zanim zostaną odtlenione do zasad deoksyrybozy. Nukleotydy mogą być następnie dodawane do rosnącego łańcucha zasad, które staną się niezależną cząsteczką DNA.

• ryboza – cząsteczka pentozy związana z 5 cząsteczkami tlenu, o 1 więcej niż deoksyryboza.
• DNA-polimer kwasu nukleinowego zbudowany z wielu pojedynczych nukleotydów połączonych wiązaniami fosfodiestrowymi.
• zasada kwasu nukleinowego-puryna lub pirymidyna przyłączona do deoksyrybozy lub rybozy, które tworzą nukleotyd.
• nukleotyd-Deoksyryboza lub ryboza przyłączona do grupy fosforanowej i zasady kwasu nukleinowego.

Quiz

1. Naukowiec eksperymentuje z substancją, która zmusza deoksyrybozę do liniowej formy, nawet gdy jest osadzona w DNA. Co stanie się z organizmem narażonym na działanie tej substancji?
A. reprodukowałoby DNA szybciej, ponieważ DNA byłoby rozszerzone
B. DNA nie funkcjonowałoby już, a organizm umierałby
C. DNA nadal funkcjonowałoby, ale nie mogło się kondensować podczas mitozy

2. DNA może oprzeć się uszkodzeniom w wyniku hydrolizy z powodu braku tlenu na węglu 2′. Niektóre wirusy rozmnażają się przy użyciu tylko RNA. Jak RNA może przetrwać wiele pokoleń, mimo że używa rybozy zamiast deoksyrybozy?
A. po wytworzeniu RNA pakuje się w kapsułki białkowe, które wykluczają wodę.
B. wirus powoduje wykluczenie wody z komórki
C. DNA powstaje jako związek pośredni z RNA, wewnątrz komórki

3. Naukowiec dodaje do zlewki wolne grupy fosforanowe, deoksyrybozę i wszystkie zasady kwasów nukleinowych. Podnosi zlewkę prętem i czeka kilka godzin. Próbuje przeanalizować DNA utworzone w zlewce, ale odkrywa, że nie ma DNA ani nukleotydów. Co mu umknęło?
A. organizmy do montażu składników
B. Elektryczność
C. ciepło za pomocą palnika