Жизнь на Земле существует только благодаря классу органических соединений, называемых нуклеиновыми кислотами. Эта классификация соединений состоит из полимеров, построенных из нуклеотидов. К наиболее известным нуклеиновым кислотам относятся ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота). ДНК обеспечивает план жизни в живых клетках, тогда как РНК позволяет переводить генетический код в белки, которые составляют клеточные компоненты жизни. Каждый нуклеотид в нуклеиновой кислоте состоит из молекулы сахара (рибоза в РНК и дезоксирибоза в ДНК) с азотистым основанием и фосфатной группой. Фосфатные группы позволяют нуклеотидам связываться друг с другом, создавая сахарно-фосфатный остов нуклеиновой кислоты, в то время как азотистые основания обеспечивают буквы генетического алфавита. Эти компоненты нуклеиновых кислот состоят из пяти элементов: углерода, водорода, кислорода, азота и фосфора.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Во многих отношениях жизнь на Земле требует соединений, называемых нуклеиновыми кислотами, сложных комбинаций углерода, водорода, кислород, азот и фосфор, которые действуют как чертежи и читатели чертежей организмов. генетика.
Молекулы углерода
Как органическая молекула углерод действует как ключевой элемент нуклеиновых кислот. Атомы углерода появляются в сахаре основной цепи нуклеиновой кислоты и азотистых основаниях.
Молекулы кислорода
Атомы кислорода присутствуют в азотистых основаниях, сахаре и фосфатах нуклеотидов. Важное различие между ДНК и РНК заключается в структуре соответствующих сахаров. К углеродно-кислородной кольцевой структуре рибозы присоединены четыре гидроксильные (ОН) группы. В дезоксирибозе один водород заменяет одну гидроксильную группу. Это различие в атоме кислорода приводит к термину «дезокси» в дезоксирибозе.
Молекулы водорода
Атомы водорода присоединены к атомам углерода и кислорода в сахарных и азотистых основаниях нуклеиновых кислот. Полярные связи, создаваемые связями водород-азот в азотистых основаниях, позволяют образовывать водородные связи между цепями нуклеиновых кислот. кислоты, что приводит к созданию двухцепочечной ДНК, где две цепи ДНК удерживаются вместе водородными связями основания пары. В ДНК эти пары оснований совпадают с аденином с тимином и гуанином с цитозином. Это спаривание оснований играет важную роль как в репликации, так и в трансляции ДНК.
Молекулы азота
Азотсодержащие основания нуклеиновых кислот представляют собой пиримидины и пурины. Пиримидины, однокольцевые структуры с азотом, расположенным в первом и третьем положениях кольца, включают цитозин и тимин в случае ДНК. Урацил заменяет тимин в РНК. Пурины имеют двойную кольцевую структуру, в которой пиримидиновое кольцо соединяется со вторым кольцом у четвертого и пятого атомов углерода с кольцом, известным как имидазольное кольцо. Это второе кольцо содержит дополнительные атомы азота в седьмом и девятом положениях. Аденин и гуанин - пуриновые основания, обнаруженные в ДНК. Аденин, цитозин и гуанин имеют дополнительную аминогруппу (содержащую азот), присоединенную к кольцевой структуре. Эти присоединенные аминогруппы участвуют в водородных связях, образованных между парами оснований различных цепей нуклеиновых кислот.
Молекулы фосфора
К каждому сахару присоединена фосфатная группа, состоящая из фосфора и кислорода. Этот фосфат позволяет молекулам сахара из разных нуклеотидов соединяться в полимерную цепь.