Livet på jorden existerar bara tack vare en klass av organiska föreningar som kallas nukleinsyror. Denna klassificering av föreningar består av polymerer konstruerade från nukleotider. Bland de mest kända nukleinsyrorna är DNA (deoxiribonukleinsyra) och RNA (ribonukleinsyra). DNA ger en ritning av liv i levande celler medan RNA tillåter översättning av den genetiska koden till proteiner, som utgör de cellulära komponenterna i livet. Varje nukleotid i en nukleinsyra består av en sockermolekyl (ribos i RNA och deoxiribos i DNA) till en kvävehaltig bas och en fosfatgrupp. Fosfatgrupperna tillåter nukleotiderna att kopplas ihop, vilket skapar socker-fosfat-ryggraden i nukleinsyran medan de kvävehaltiga baserna ger bokstäverna i det genetiska alfabetet. Dessa komponenter av nukleinsyror är konstruerade av fem element: kol, väte, syre, kväve och fosfor.
TL; DR (för lång; Läste inte)
På många sätt kräver liv på jorden föreningar som kallas nukleinsyror, komplexa arrangemang av kol, väte, syre, kväve och fosfor som fungerar som blåtryck och blåtrycksläsare för organismer genetik.
Kolmolekyler
Som en organisk molekyl fungerar kol som ett nyckelelement i nukleinsyror. Kolatomer förekommer i sockret i nukleinsyran och i kvävebaserna.
Syremolekyler
Syreatomer förekommer i kvävehaltiga baser, socker och fosfater i nukleotiderna. En viktig skillnad mellan DNA och RNA ligger i strukturen för deras respektive sockerarter. Fäst vid ribosens kol-syre-ringstruktur ligger fyra hydroxylgrupper (OH). I deoxiribos ersätter ett väte en hydroxylgrupp. Denna skillnad i en syreatom leder till termen "deoxi" i deoxiribos.
Vätemolekyler
Väteatomer ligger bundna till kol- och syreatomer i socker- och kvävebaserna i nukleinsyror. De polära bindningarna som skapas av väte-kvävebindningar i kvävebaserna gör det möjligt att bilda vätebindningar mellan kärnsträngar syror, vilket resulterar i skapandet av dubbelsträngat DNA, där två DNA-strängar hålls samman av vätebindningarna i basen par. I DNA är dessa baspar i linje med adenin mot tymin och guanin mot cytosin. Denna basparning spelar en viktig roll i både replikering och översättning av DNA.
Kvävemolekyler
De kväveinnehållande baserna av nukleinsyror uppträder som pyrimidiner och puriner. Pyrimidiner, enringstrukturer med kväve belägna vid ringens första och tredje position, inkluderar cytosin och tymin, i fallet med DNA. Uracil ersätter tymin i RNA. Puriner har en dubbelringstruktur, i vilken en pyrimidinring förenas med en andra ring vid den fjärde och femte kolatomen till en ring som kallas en imidazolring. Denna andra ring innehåller ytterligare kväveatomer i den sjunde och nionde positionen. Adenin och guanin är purinbaserna som finns i DNA. Adenin, cytosin och guanin har en ytterligare aminogrupp (innehållande kväve) fäst vid ringstrukturen. Dessa bundna aminogrupper är involverade i vätebindningarna bildade mellan baspar av olika nukleinsyrasträngar.
Fosformolekyler
Till varje socker sitter en fosfatgrupp som består av fosfor och syre. Detta fosfat tillåter att sockermolekylerna i olika nukleotider kopplas samman i en polymerkedja.