Elu Maal eksisteerib ainult tänu orgaaniliste ühendite klassile, mida nimetatakse nukleiinhapeteks. See ühendite klassifikatsioon koosneb nukleotiididest valmistatud polümeeridest. Tuntumate nukleiinhapete hulka kuuluvad DNA (deoksüribonukleiinhape) ja RNA (ribonukleiinhape). DNA pakub elusrakkudes elu kavandit, RNA aga võimaldab geneetilise koodi tõlkimist valkudeks, mis moodustavad elu rakukomponendid. Iga nukleotiid nukleiinhappes koosneb suhkrumolekulist (riboos RNA-s ja desoksüriboos DNA-s) kuni lämmastikaluseni ja fosfaatrühma. Fosfaatrühmad võimaldavad nukleotiididel omavahel ühenduda, luues nukleiinhappe suhkru-fosfaadi selgroo, samal ajal kui lämmastikulised alused pakuvad geneetilise tähestiku tähti. Need nukleiinhapete komponendid on valmistatud viiest elemendist: süsinik, vesinik, hapnik, lämmastik ja fosfor.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Elu Maal vajab paljuski ühendeid, mida nimetatakse nukleiinhapeteks, süsiniku, vesiniku, hapnik, lämmastik ja fosfor, mis toimivad organismide siniste trükiste ja siniste trükiste lugejana geneetika.
Süsiniku molekulid
Orgaanilise molekulina toimib süsinik nukleiinhapete põhielemendina. Süsinikuaatomid ilmuvad nukleiinhappe selgroo suhkrus ja lämmastikalustes.
Hapniku molekulid
Hapniku aatomid ilmuvad nukleotiidide lämmastikalustes, suhkrus ja fosfaatides. Oluline erinevus DNA ja RNA vahel seisneb nende vastavate suhkrute struktuuris. Riboosi süsinik-hapnikurõnga struktuurile on kinnitatud neli hüdroksüül (OH) rühma. Deoksüriboosis asendab üks vesinik ühte hüdroksüülrühma. See erinevus hapniku aatomis viib desoksüriboosis termini "deoksü".
Vesiniku molekulid
Vesinikuaatomid on kinnitatud süsiniku ja hapniku aatomite külge nukleiinhapete suhkru- ja lämmastikalustes. Lämmastikutes alustes vesinik-lämmastik sidemete abil tekkinud polaarsidemed võimaldavad vesiniksidemete tekkimist nukleiinhelade vahel happed, mille tulemusena luuakse kaheahelaline DNA, kus kahte DNA ahelat hoiavad aluse vesiniksidemed koos paarid. DNA-s joonduvad need aluspaarid tümiini adeniiniga ja tsütosiin guaniiniga. Sellel aluspaaril on oluline roll nii DNA replikatsioonis kui ka translatsioonis.
Lämmastikumolekulid
Nukleiinhapete lämmastikku sisaldavad alused ilmuvad pürimidiinide ja puriinidena. Pürimidiinid, tsükli esimeses ja kolmandas positsioonis paiknevad lämmastikuga ühtsüklilised struktuurid, sisaldavad DNA korral tsütosiini ja tümiini. Uratsiil asendab tümiini RNA-s. Puriinidel on topeltrõngasstruktuur, milles pürimidiinitsükkel ühineb neljanda ja viienda süsinikuaatomi juures oleva teise tsükliga imidasooltsüklina tuntud tsükliga. See teine ring sisaldab täiendavaid lämmastiku aatomeid seitsmendal ja üheksandal positsioonil. Adeniin ja guaniin on puriinalused, mida leidub DNA-s. Adeniinil, tsütosiinil ja guaniinil on tsükli struktuuri külge kinnitatud täiendav aminorühm (sisaldab lämmastikku). Need kinnitatud aminorühmad osalevad vesiniksidemetes, mis moodustuvad erinevate nukleiinhappe ahelate aluspaaride vahel.
Fosformolekulid
Igale suhkrule on kinnitatud fosforrühm, mis koosneb fosforist ja hapnikust. See fosfaat võimaldab erinevate nukleotiidide suhkrumolekule polümeerahelas siduda.