Dezoxiriboză

Dezoxiriboză definiție

Dezoxiriboza este molecula de zahăr cu cinci atomi de carbon care ajută la formarea coloanei vertebrale fosfat a moleculelor de ADN. ADN-ul sau acidul dezoxiribonucleic este un polimer format din mulți acizi nucleici. Fiecare acid nucleic este compus dintr-o moleculă de dezoxiriboză legată atât de o grupare fosfat, cât și de o purină sau de o pirimidină. Purinele au două inele de carbon și azot, în timp ce pirimidinele au un singur inel. Purinele sunt adenină (a) și guanină (G), în timp ce pirimidinele sunt citozină și timină în ADN. În ARN, pirimidinele sunt citozină (C) și uracil (U). Conectate la dezoxiriboză și o grupare fosfat, aceste molecule sunt cunoscute sub numele de dezoxiribonucleotide și sunt precursorii direcți ai ADN-ului. Legăturile dintre nucleotide sunt cunoscute sub numele de legături fosfodiesterice, deoarece au loc între grupul fosfat al unei nucleotide și zahărul deoxiriboză al următoarei nucleotide.

împreună, șiruri lungi de ADN care conțin multe molecule individuale de dezoxiriboză poartă informațiile genetice ale unui animal. În timp ce nucleotidele individuale nu conțin informații, ca o singură literă, o serie de trei nucleotide creează un codon, care necesită un anumit aminoacid. Împreună, mulți aminoacizi formează proteine funcționale, care pot ajuta celula să accelereze anumite reacții. Deși baza deoxiriboză nu se schimbă de la o nucleotidă la alta, ea creează un suport puternic pentru moleculele de lucru ale ADN-ului. Singura diferență dintre ARN și ADN este prezența dezoxiribozei în loc de riboză. O enzimă cunoscută sub numele de ribonucleotid reductază elimină o moleculă de oxigen dintr-unul dintre carbonii unui zahăr riboză. Rezultatul este dezoxiriboza, baza ADN-ului. Această schimbare simplă este singura diferență între ARN și ADN, în timp ce acestea au evoluat diferite funcții de-a lungul timpului.

structura Dezoxiribozei

d bile de dezoxiriboză 3D

de la sine, dezoxiriboza poate exista ca o moleculă liniară sau ca un inel cu cinci sau șase membri. Deoxiriboza este cunoscută sub numele de aldopentoză, deoarece este o moleculă cu cinci atomi de carbon care conține o grupare carbonil la capătul moleculei. În imaginea de mai sus, este văzută ca dezoxiribofuranoză sau ca un inel cu cinci membri. Substituțiile pe acest inel ale unei grupări fosfat și a unei baze de acid nucleic vor permite dezoxiribozei să funcționeze ca coloana vertebrală a ADN-ului, așa cum se vede în graficul de mai jos.

nucleotide

în ADN, dezoxiriboza există ca un inel cu cinci membri. După cum se vede în grafic, dezoxiriboza a pierdut o moleculă de oxigen din unul dintre carbonii din inel. Deși acest lucru poate părea o simplă schimbare, afectează drastic rezistența ADN-ului la a fi descompusă prin hidroliză. ARN, cu oxigen suplimentar, permite o interacțiune mai mare cu moleculele de apă. Acest lucru poate duce la hidroliza legăturilor fosfodiesterice care leagă moleculele de riboză. În comparație, legăturile fosfodiesterice care leagă moleculele de dezoxiriboză interacționează în mod natural mai puțin cu apa și se descompun mai puțin prin hidroliză. Acest lucru permite moleculelor de ADN să se întindă pe generații doar cu remedieri minore.

ca convenție, carbonii dintr-o dezoxiriboză sunt numerotați cu numere prime pentru a diferenția între ei. Carbonul 1′ (denumit „carbonul unic”) este carbonul care va fi legat de baza azotată (acid nucleic). Carbonul 5 ‘ va fi pe partea opusă a inelului și nu face parte din structura inelului. Carbonul 5 ‘ se conectează la gruparea fosfat. Această grupare fosfat se va lega apoi de carbonul 3 ‘ al nucleotidei de deasupra acestuia, așa cum se vede în grafic. Acest lucru creează coloana vertebrală legată covalent a ADN-ului. Deși nu este imaginat, ADN-ul există ca două fire care se completează reciproc, fiecare cu coloane vertebrale pe bază de dezoxiriboză. Pirimidinele și purinele interacționează între ele pentru a forma legături de hidrogen cu țineți coloana vertebrală împreună. În timpul replicării, enzimele rup aceste legături de hidrogen pentru a forma noi fire de ADN care completează fiecare parte a catenei părinte. Noi molecule de riboză sunt atașate la baze azotate și grupări fosfat înainte de a fi dezoxigenate în baze de dezoxiriboză. Nucleotidele pot fi apoi adăugate la șirul în creștere de baze care vor deveni o moleculă de ADN independentă.

  • riboză-o moleculă de pentoză legată de 5 molecule de oxigen, cu 1 mai mult decât deoxiriboza.
  • ADN-un polimer de acid nucleic obținut din multe nucleotide individuale legate prin legături fosfodiesterice.
  • baza acidului Nucleic – Purina sau pirimidina atașată la deoxiriboză sau riboză care creează o nucleotidă.
  • nucleotidă – Dezoxiriboză sau riboză atașată la o grupare fosfat și o bază de acid nucleic.

test

1. Un om de știință experimentează o substanță care forțează dezoxiriboza în forma sa liniară, chiar și atunci când este încorporată în ADN. Ce s-ar întâmpla cu un organism expus la această substanță?
A. ar reproduce ADN-ul mai repede, deoarece ADN-ul ar fi extins
B. ADN-ul nu ar mai funcționa și organismul ar muri
C. ADN-ul ar funcționa în continuare, dar nu s-ar putea condensa în timpul mitozei

răspunsul la întrebarea #1
B este corect. Funcționarea unei molecule de ADN depinde în întregime de forma sa. Deși dezoxiriboza poate exista sub diferite forme în soluție apoasă, odată încorporată în ADN, aceasta rămâne în conformația inelului cu cinci membri. Dacă substanța folosită de oamenii de știință ar putea rupe legăturile inelului cu cinci membri, moleculele ar trebui să reformeze legăturile cu ele însele pentru a ține cont de electronii suplimentari. Procedând astfel, legăturile cu gruparea fosfat sau baza azotată ar trebui rupte, iar ADN-ul ar cădea în bucăți. Fără o structură de care proteinele să se atașeze, Niciun ADN nou nu ar putea fi sintetizat.

2. ADN-ul poate rezista daunelor cauzate de hidroliză din cauza lipsei unui oxigen pe carbonul 2′. Unele virusuri se propagă folosind doar ARN. Cum poate ARN-ul să dureze mai multe generații, chiar dacă folosește riboză în loc de dezoxiriboză?
A. După ce a fost produs, ARN-ul este ambalat în capsule proteice care exclud apa.
B. virusul face ca apa să fie exclusă din celulă
C. ADN-ul este format ca intermediar din ARN, în interiorul celulei

răspunsul la întrebarea #2
A este corect. Virusurile sunt acoperite în proteine virale, care transportă virusul între celule. Deși unii viruși au un intermediar ADN (răspunsul C, cunoscut sub numele de retrovirusuri), nu crește neapărat durata de viață a ARN-ului. ARN-ul viral trebuie să se reproducă singur folosind ribozomii gazdei și proteinele pe care le creează ARN-ul viral. Dacă apa ar fi exclusă din celula gazdă, niciunul dintre procesele de replicare nu ar putea avea loc. Noile molecule de ARN sunt ambalate în carcase proteice după replicare, care sunt adaptate în mod specific pentru a proteja legăturile mai fragile din riboză. Unii viruși folosesc dezoxiriboza și ADN-ul ca bază.

3. Un om de știință adaugă grupări fosfat libere, dezoxiriboză și toate bazele acidului nucleic într-un pahar. El agită paharul cu o tijă și așteaptă câteva ore. El încearcă să analizeze ADN-ul format în pahar, dar constată că nu există ADN sau nucleotide. Ce îi lipsește?
A. un organisme pentru a asambla constituenții
B. electricitate
C. căldură, printr-un aparat de sudură

răspuns la întrebarea #3
A este corect. Componentele individuale ale ADN – ului nu se vor uni singure într-un mod semnificativ. Oamenii de știință teoretizează că au fost necesare miliarde de ani pentru ca primele molecule care se auto-reproduc să se formeze doar cu constituenții de pornire prezenți. Organismele folosesc o mare varietate de enzime pentru a ajuta la formarea diferitelor molecule. De exemplu, o enzimă specială scindează oxigenul ribozei pentru a forma dezoxiriboză. O altă enzimă este necesară pentru a atașa gruparea fosfat la dezoxiriboză. Sunt necesare mai multe enzime pentru a forma bazele azotate și a le atașa la dezoxiriboză.

Related Posts

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *