Elementi di acidi nucleici

La vita sulla Terra esiste solo grazie a una classe di composti organici chiamati acidi nucleici. Questa classificazione dei composti consiste in polimeri costruiti da nucleotidi. Tra gli acidi nucleici più noti si annoverano il DNA (acido desossiribonucleico) e l'RNA (acido ribonucleico). Il DNA fornisce il progetto di vita nelle cellule viventi mentre l'RNA consente la traduzione del codice genetico in proteine, che costituiscono i componenti cellulari della vita. Ogni nucleotide in un acido nucleico è costituito da una molecola di zucchero (ribosio nell'RNA e desossiribosio nel DNA) ad una base azotata e un gruppo fosfato. I gruppi fosfato consentono ai nucleotidi di legarsi tra loro, creando la spina dorsale zucchero-fosfato dell'acido nucleico mentre le basi azotate forniscono le lettere dell'alfabeto genetico. Questi componenti degli acidi nucleici sono costituiti da cinque elementi: carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto e fosforo.

TL; DR (troppo lungo; non letto)

In molti modi, la vita sulla Terra richiede composti chiamati acidi nucleici, complesse disposizioni di carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto e fosforo che fungono da blueprint e lettori di blue print di un organismo genetica.

In quanto molecola organica, il carbonio funge da elemento chiave degli acidi nucleici. Gli atomi di carbonio compaiono nello zucchero della spina dorsale dell'acido nucleico e nelle basi azotate.

Gli atomi di ossigeno compaiono nelle basi azotate, negli zuccheri e nei fosfati dei nucleotidi. Un'importante differenza tra DNA e RNA risiede nella struttura dei rispettivi zuccheri. Attaccati alla struttura ad anello carbonio-ossigeno del ribosio si trovano quattro gruppi ossidrile (OH). Nel desossiribosio, un idrogeno sostituisce un gruppo ossidrile. Questa differenza in un atomo di ossigeno porta al termine "desossi" in desossiribosio.

Gli atomi di idrogeno giacciono attaccati agli atomi di carbonio e ossigeno all'interno dello zucchero e delle basi azotate degli acidi nucleici. I legami polari creati dai legami idrogeno-azoto nelle basi azotate consentono la formazione di legami idrogeno tra i filamenti di nuclei acidi, che si traduce nella creazione di DNA a doppio filamento, in cui due filamenti di DNA sono tenuti insieme dai legami idrogeno della base coppie. Nel DNA queste coppie di basi si allineano con l'adenina alla timina e la guanina alla citosina. Questo accoppiamento di basi svolge un ruolo importante sia nella replicazione che nella traduzione del DNA.

Le basi contenenti azoto degli acidi nucleici appaiono come pirimidine e purine. Le pirimidine, strutture ad anello singolo con azoto situate nella prima e terza posizione dell'anello, includono citosina e timina, nel caso del DNA. L'uracile sostituisce la timina nell'RNA. Le purine hanno una struttura a doppio anello, in cui un anello pirimidinico si unisce a un secondo anello al quarto e quinto atomo di carbonio ad un anello noto come anello imidazolico. Questo secondo anello contiene atomi di azoto aggiuntivi alla settima e nona posizione. Adenina e guanina sono le basi puriniche presenti nel DNA. Adenina, citosina e guanina hanno un gruppo amminico aggiuntivo (contenente azoto) attaccato alla struttura ad anello. Questi gruppi amminici attaccati sono coinvolti nei legami idrogeno formati tra coppie di basi di diversi filamenti di acidi nucleici.

A ciascuno zucchero è attaccato un gruppo fosfato composto da fosforo e ossigeno. Questo fosfato consente alle molecole di zucchero di diversi nucleotidi di essere collegate tra loro in una catena polimerica.