Život na Zemi existuje iba vďaka triede organických zlúčenín nazývaných nukleové kyseliny. Táto klasifikácia zlúčenín pozostáva z polymérov vytvorených z nukleotidov. Medzi najznámejšie nukleové kyseliny patrí DNA (deoxyribonukleová kyselina) a RNA (ribonukleová kyselina). DNA poskytuje plán života v živých bunkách, zatiaľ čo RNA umožňuje preklad genetického kódu do proteínov, ktoré tvoria bunkové zložky života. Každý nukleotid v nukleovej kyseline pozostáva z molekuly cukru (ribóza v RNA a deoxyribóza v DNA) na dusíkatú bázu a fosfátovú skupinu. Fosfátové skupiny umožňujú nukleotidom spojiť sa spolu, a tak vytvoriť cukorno-fosfátový hlavný reťazec nukleovej kyseliny, zatiaľ čo dusíkaté bázy poskytujú písmená genetickej abecedy. Tieto zložky nukleových kyselín sú zostavené z piatich prvkov: uhlík, vodík, kyslík, dusík a fosfor.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
V mnohých ohľadoch si život na Zemi vyžaduje zlúčeniny nazývané nukleové kyseliny, zložité usporiadanie uhlíka, vodíka, kyslík, dusík a fosfor, ktoré pôsobia ako modrotlače a ako čítačky modrej tlače organizmov genetika.
Uhlíkové molekuly
Ako organická molekula pôsobí uhlík ako kľúčový prvok nukleových kyselín. Atómy uhlíka sa objavujú v cukre reťazca nukleovej kyseliny a dusíkatých bázach.
Molekuly kyslíka
Atómy kyslíka sa vyskytujú v dusíkatých bázach, cukre a fosfátoch nukleotidov. Dôležitý rozdiel medzi DNA a RNA spočíva v štruktúre ich príslušných cukrov. K kruhovej štruktúre uhlíka a kyslíka ribózy sú pripojené štyri hydroxylové skupiny (OH). V deoxyribóze jeden vodík nahradzuje jednu hydroxylovú skupinu. Tento rozdiel v atóme kyslíka vedie k termínu „deoxy“ v deoxyribóze.
Molekuly vodíka
Atómy vodíka ležia naviazané na atómy uhlíka a kyslíka vo vnútri cukrov a dusíkatých báz nukleových kyselín. Polárne väzby vytvorené väzbami vodík-dusík v dusíkatých bázach umožňujú, aby sa medzi reťazcami nukleovej vytvorili vodíkové väzby kyseliny, čo vedie k vytvoreniu dvojvláknovej DNA, kde sú dva reťazce DNA držané pohromade vodíkovými väzbami bázy páry. V DNA sa tieto páry báz líšia s adenínom na tymín a guanínom na cytozín. Toto párovanie báz hrá dôležitú úlohu tak pri replikácii, ako aj pri translácii DNA.
Dusíkaté molekuly
Bázy nukleových kyselín obsahujúce dusík sa javia ako pyrimidíny a puríny. Pyrimidíny, jednokruhové štruktúry s dusíkom umiestnené v prvej a tretej polohe kruhu, zahŕňajú cytozín a v prípade DNA tymín. Uracil nahrádza tymín v RNA. Puríny majú dvojitú kruhovú štruktúru, v ktorej sa pyrimidínový kruh pripája k druhému kruhu na štvrtom a piatom atóme uhlíka k kruhu známemu ako imidazolový kruh. Tento druhý kruh obsahuje ďalšie atómy dusíka na siedmej a deviatej pozícii. Adenín a guanín sú purínové bázy nachádzajúce sa v DNA. Adenín, cytozín a guanín majú k kruhovej štruktúre pripojenú ďalšiu aminoskupinu (obsahujúcu dusík). Tieto pripojené aminoskupiny sú zapojené do vodíkových väzieb vytvorených medzi pármi báz rôznych reťazcov nukleových kyselín.
Fosforové molekuly
Ku každému cukru je pripojená fosfátová skupina zložená z fosforu a kyslíka. Tento fosfát umožňuje vzájomné spojenie molekúl cukru rôznych nukleotidov v polymérnom reťazci.