Животът на Земята съществува само благодарение на клас органични съединения, наречени нуклеинови киселини. Тази класификация на съединенията се състои от полимери, конструирани от нуклеотиди. Сред най-известните нуклеинови киселини са ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина) и РНК (рибонуклеинова киселина). ДНК осигурява схемата на живота в живите клетки, докато РНК позволява транслацията на генетичния код в протеини, които изграждат клетъчните компоненти на живота. Всеки нуклеотид в нуклеинова киселина се състои от захарна молекула (рибоза в РНК и дезоксирибоза в ДНК) до азотна основа и фосфатна група. Фосфатните групи позволяват на нуклеотидите да се свързват заедно, създавайки захарно-фосфатния скелет на нуклеиновата киселина, докато азотните основи осигуряват буквите на генетичната азбука. Тези компоненти на нуклеиновите киселини са изградени от пет елемента: въглерод, водород, кислород, азот и фосфор.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
В много отношения животът на Земята изисква съединения, наречени нуклеинови киселини, сложни подредби от въглерод, водород, кислород, азот и фосфор, които действат като сини отпечатъци и четци за сини отпечатъци на организми генетика.
Въглеродни молекули
Като органична молекула въглеродът действа като ключов елемент на нуклеиновите киселини. Въглеродните атоми се появяват в захарта на основата на нуклеиновата киселина и азотните основи.
Молекули на кислород
Кислородните атоми се появяват в азотните основи, захарта и фосфатите на нуклеотидите. Важна разлика между ДНК и РНК се крие в структурата на съответните им захари. Към структурата на въглерод-кислородния пръстен на рибозата са свързани четири хидроксилни (ОН) групи. В дезоксирибозата един водород замества една хидроксилна група. Тази разлика в кислородния атом води до термина „дезокси“ в дезоксирибозата.
Водородни молекули
Водородните атоми са свързани с въглеродни и кислородни атоми в рамките на захарните и азотните основи на нуклеиновите киселини. Полярните връзки, създадени от водородно-азотни връзки в азотните основи, позволяват образуването на водородни връзки между нишките на нуклеиновите киселини, което води до създаването на двуверижна ДНК, където две нишки на ДНК се държат заедно от водородните връзки на основата двойки. В ДНК тези двойки бази се подравняват с аденин към тимин и гуанин към цитозин. Това сдвояване на основите играе важна роля както за репликацията, така и за транслацията на ДНК.
Азотни молекули
Азотсъдържащите основи на нуклеиновите киселини се появяват като пиримидини и пурини. Пиримидините, структури с единичен пръстен с азот, разположени в първата и третата позиция на пръстена, включват цитозин и тимин, в случая на ДНК. Урацил замества тимина в РНК. Пурините имат структура с двоен пръстен, при която пиримидиновият пръстен се присъединява към втори пръстен при четвъртия и петия въглероден атом към пръстен, известен като имидазолов пръстен. Този втори пръстен съдържа допълнителни азотни атоми на седма и девета позиция. Аденинът и гуанинът са пуриновите основи, открити в ДНК. Аденин, цитозин и гуанин имат допълнителна амино група (съдържаща азот), прикрепена към пръстенната структура. Тези прикрепени аминогрупи участват във водородните връзки, образувани между базови двойки от различни вериги на нуклеинова киселина.
Фосфорни молекули
Към всяка захар е прикрепена фосфатна група, съставена от фосфор и кислород. Този фосфат позволява на захарните молекули на различни нуклеотиди да бъдат свързани заедно в полимерна верига.