عناصر الأحماض النووية

توجد الحياة على الأرض فقط بفضل فئة من المركبات العضوية تسمى الأحماض النووية. يتكون هذا التصنيف للمركبات من بوليمرات مكونة من النيوكليوتيدات. من بين أفضل الأحماض النووية المعروفة DNA (حمض الديوكسي ريبونوكلييك) و RNA (الحمض النووي الريبي). يوفر الحمض النووي مخططًا للحياة في الخلايا الحية بينما يسمح RNA بترجمة الشفرة الجينية إلى بروتينات ، والتي تشكل المكونات الخلوية للحياة. يتكون كل نيوكليوتيد في الحمض النووي من جزيء السكر (الريبوز في الحمض النووي الريبي ومزيل الأكسجين في الحمض النووي) إلى القاعدة النيتروجينية ومجموعة الفوسفات. تسمح مجموعات الفوسفات للنيوكليوتيدات بالارتباط ببعضها البعض ، مما يخلق العمود الفقري للسكر والفوسفات للحمض النووي بينما توفر القواعد النيتروجينية أحرف الأبجدية الجينية. تتكون هذه المكونات من الأحماض النووية من خمسة عناصر: الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والفوسفور.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

من نواحٍ عديدة ، تتطلب الحياة على الأرض مركبات تسمى الأحماض النووية ، والترتيبات المعقدة للكربون ، والهيدروجين ، الأكسجين والنيتروجين والفوسفور التي تعمل بمثابة المطبوعات الزرقاء وقارئات الطباعة الزرقاء للكائنات الحية علم الوراثة.

كجزيء عضوي ، يعمل الكربون كعنصر أساسي في الأحماض النووية. تظهر ذرات الكربون في سكر العمود الفقري للحمض النووي والقواعد النيتروجينية.

تظهر ذرات الأكسجين في القواعد النيتروجينية والسكر والفوسفات في النيوكليوتيدات. يكمن اختلاف مهم بين DNA و RNA في بنية السكريات الخاصة بكل منهما. تكمن أربع مجموعات هيدروكسيل (OH) متصلة بهيكل حلقة الكربون والأكسجين للريبوز. في deoxyribose ، يحل هيدروجين واحد محل مجموعة هيدروكسيل واحدة. هذا الاختلاف في ذرة الأكسجين يؤدي إلى مصطلح "deoxy" في deoxyribose.

ذرات الهيدروجين مرتبطة بذرات الكربون والأكسجين داخل قواعد السكر والنيتروجين للأحماض النووية. تسمح الروابط القطبية التي تم إنشاؤها بواسطة روابط الهيدروجين والنيتروجين في القواعد النيتروجينية بتكوين روابط هيدروجينية بين خيوط النواة الأحماض ، مما يؤدي إلى تكوين DNA مزدوج الشريطة ، حيث يتم ربط شريطين من الحمض النووي معًا بواسطة الروابط الهيدروجينية للقاعدة أزواج. في الحمض النووي ، تتوافق أزواج القواعد هذه مع الأدينين إلى الثايمين والجوانين إلى السيتوزين. يلعب هذا الاقتران الأساسي دورًا مهمًا في كل من تكرار وترجمة الحمض النووي.

تظهر قواعد الأحماض النووية المحتوية على النيتروجين على شكل بيريميدينات وبيورينات. البيريميدين ، الهياكل أحادية الحلقة مع النيتروجين الموجودة في الموضعين الأول والثالث من الحلقة ، تشمل السيتوزين والثايمين ، في حالة الحمض النووي. اليوراسيل بدائل الثايمين في الحمض النووي الريبي. البيورينات لها هيكل مزدوج الحلقة ، حيث تنضم حلقة بيريميدين إلى حلقة ثانية عند ذرات الكربون الرابعة والخامسة إلى حلقة تُعرف باسم حلقة إيميدازول. تحتوي الحلقة الثانية على ذرات نيتروجين إضافية في الموضعين السابع والتاسع. الأدينين والجوانين هي قواعد البيورين الموجودة في الحمض النووي. يحتوي الأدينين والسيتوزين والجوانين على مجموعة أمينية إضافية (تحتوي على النيتروجين) مرتبطة بهيكل الحلقة. تشارك هذه المجموعات الأمينية المرتبطة في الروابط الهيدروجينية المتكونة بين أزواج قاعدية من خيوط الحمض النووي المختلفة.

يعلق على كل سكر مجموعة فوسفات تتكون من الفوسفور والأكسجين. يسمح هذا الفوسفات لجزيئات السكر من النيوكليوتيدات المختلفة بربطها معًا في سلسلة بوليمر.