Viața pe Pământ există doar datorită unei clase de compuși organici numiți acizi nucleici. Această clasificare a compușilor constă din polimeri construiți din nucleotide. Printre cei mai cunoscuți acizi nucleici se numără ADN (acid dezoxiribonucleic) și ARN (acid ribonucleic). ADN-ul oferă planul vieții în celulele vii, în timp ce ARN permite translația codului genetic în proteine, care alcătuiesc componentele celulare ale vieții. Fiecare nucleotidă dintr-un acid nucleic constă dintr-o moleculă de zahăr (riboză în ARN și dezoxiriboză în ADN) la o bază azotată și o grupare fosfat. Grupurile fosfat permit nucleotidelor să se lege între ele, creând coloana vertebrală zahăr-fosfat a acidului nucleic, în timp ce bazele azotate furnizează literele alfabetului genetic. Aceste componente ale acizilor nucleici sunt construite din cinci elemente: carbon, hidrogen, oxigen, azot și fosfor.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
În multe feluri, viața pe Pământ necesită compuși numiți acizi nucleici, aranjamente complexe de carbon, hidrogen, oxigen, azot și fosfor care acționează ca amprentele albastre și cititoarele albastre ale unui organism genetică.
Molecule de carbon
Ca moleculă organică, carbonul acționează ca un element cheie al acizilor nucleici. Atomii de carbon apar în zahărul coloanei vertebrale a acidului nucleic și în bazele azotate.
Molecule de oxigen
Atomii de oxigen apar în bazele azotate, zahărul și fosfații nucleotidelor. O diferență importantă între ADN și ARN constă în structura zaharurilor respective. Atașate la structura inelului carbon-oxigen a ribozei se află patru grupări hidroxil (OH). În dezoxiriboză, un hidrogen înlocuiește o grupare hidroxil. Această diferență într-un atom de oxigen duce la termenul „deoxi” în dezoxiriboză.
Molecule de hidrogen
Atomii de hidrogen sunt atașați la atomii de carbon și oxigen din zahărul și bazele azotate ale acizilor nucleici. Legăturile polare create de legăturile hidrogen-azot din bazele azotate permit legăturilor de hidrogen să se formeze între firele nucleice acizi, ceea ce duce la crearea de ADN dublu catenar, unde două catene de ADN sunt ținute împreună de legăturile de hidrogen ale bazei perechi. În ADN aceste perechi de baze se aliniază cu adenină la timină și guanină la citozină. Această asociere a bazelor joacă un rol important atât în replicarea cât și în traducerea ADN-ului.
Molecule de azot
Bazele conținând azot ale acizilor nucleici apar ca pirimidine și purine. Pirimidinele, structuri cu un singur inel cu azot localizate în prima și a treia poziție a inelului, includ citozină și timină, în cazul ADN-ului. Uracil înlocuiește timina din ARN. Purinele au o structură cu inel dublu, în care un inel pirimidinic se unește cu un al doilea inel la al patrulea și al cincilea atom de carbon cu un inel cunoscut sub numele de inel imidazol. Acest al doilea inel conține atomi de azot suplimentari în pozițiile a șaptea și a noua. Adenina și guanina sunt bazele purinice găsite în ADN. Adenina, citozina și guanina au o grupare amino suplimentară (care conține azot) atașată la structura inelului. Aceste grupări amino atașate sunt implicate în legăturile de hidrogen formate între perechile de baze ale diferitelor fire de acid nucleic.
Molecule de fosfor
Fiecare zahăr este atașat unei grupări fosfat compuse din fosfor și oxigen. Acest fosfat permite moleculelor de zahăr ale diferitelor nucleotide să fie legate între ele într-un lanț polimeric.