องค์ประกอบของกรดนิวคลีอิก

สิ่งมีชีวิตบนโลกดำรงอยู่ได้ด้วยสารประกอบอินทรีย์ชนิดหนึ่งที่เรียกว่ากรดนิวคลีอิก การจำแนกประเภทของสารประกอบนี้ประกอบด้วยพอลิเมอร์ที่สร้างจากนิวคลีโอไทด์ กรดนิวคลีอิกที่รู้จักกันดี ได้แก่ DNA (กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก) และอาร์เอ็นเอ (กรดไรโบนิวคลีอิก) DNA ให้พิมพ์เขียวของชีวิตในเซลล์ที่มีชีวิตในขณะที่ RNA อนุญาตให้แปลรหัสพันธุกรรมเป็นโปรตีนซึ่งประกอบขึ้นเป็นส่วนประกอบเซลล์ของชีวิต นิวคลีโอไทด์แต่ละตัวในกรดนิวคลีอิกประกอบด้วยโมเลกุลน้ำตาล (ไรโบสในอาร์เอ็นเอและดีออกซีไรโบสในดีเอ็นเอ) ไปยังฐานไนโตรเจนและกลุ่มฟอสเฟต กลุ่มฟอสเฟตยอมให้นิวคลีโอไทด์เชื่อมโยงกัน ทำให้เกิดกระดูกสันหลังที่มีน้ำตาลฟอสเฟตของกรดนิวคลีอิก ในขณะที่เบสไนโตรเจนเป็นตัวอักษรของตัวอักษรทางพันธุกรรม ส่วนประกอบของกรดนิวคลีอิกเหล่านี้สร้างขึ้นจากธาตุ 5 ธาตุ ได้แก่ คาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน และฟอสฟอรัส

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

ในหลาย ๆ ด้าน สิ่งมีชีวิตบนโลกต้องการสารประกอบที่เรียกว่ากรดนิวคลีอิก การจัดเรียงตัวที่ซับซ้อนของคาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน และฟอสฟอรัสที่ทำหน้าที่เป็นตัวพิมพ์สีน้ำเงินและตัวอ่านตัวพิมพ์สีน้ำเงินของสิ่งมีชีวิต พันธุศาสตร์

ในฐานะที่เป็นโมเลกุลอินทรีย์ คาร์บอนทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบสำคัญของกรดนิวคลีอิก อะตอมของคาร์บอนปรากฏในน้ำตาลของกระดูกสันหลังของกรดนิวคลีอิกและเบสไนโตรเจน

อะตอมของออกซิเจนปรากฏในเบสไนโตรเจน น้ำตาล และฟอสเฟตของนิวคลีโอไทด์ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง DNA และ RNA อยู่ในโครงสร้างของน้ำตาลแต่ละชนิด กลุ่มไฮดรอกซิล (OH) สี่กลุ่มที่ติดอยู่กับโครงสร้างวงแหวนคาร์บอนออกซิเจนของไรโบส ในดีออกซีไรโบส ไฮโดรเจนหนึ่งตัวแทนที่หมู่ไฮดรอกซิลหนึ่งหมู่ ความแตกต่างของอะตอมออกซิเจนนี้นำไปสู่คำว่า "ดีออกซี" ในดีออกซีไรโบส

อะตอมไฮโดรเจนติดอยู่กับอะตอมของคาร์บอนและออกซิเจนภายในน้ำตาลและเบสไนโตรเจนของกรดนิวคลีอิก พันธะขั้วที่เกิดจากพันธะไฮโดรเจน-ไนโตรเจนในฐานไนโตรเจนทำให้พันธะไฮโดรเจนก่อตัวขึ้นระหว่างเส้นใยของนิวเคลียส กรดซึ่งส่งผลให้เกิดการสร้าง DNA แบบสองสายซึ่ง DNA สองสายถูกยึดเข้าด้วยกันโดยพันธะไฮโดรเจนของฐาน คู่ ใน DNA คู่เบสเหล่านี้อยู่ในแนวเดียวกับอะดีนีนกับไทมีนและกวานีนถึงไซโตซีน การจับคู่เบสนี้มีบทบาทสำคัญในทั้งการจำลองแบบและการแปล DNA

เบสที่ประกอบด้วยไนโตรเจนของกรดนิวคลีอิกปรากฏเป็นไพริมิดีนและพิวรีน พีริมิดีน โครงสร้างวงแหวนเดี่ยวที่มีไนโตรเจนอยู่ที่ตำแหน่งที่หนึ่งและสามของวงแหวน รวมถึงไซโตซีนและไทมีนในกรณีของดีเอ็นเอ Uracil ทดแทนไทมีนใน RNA พิวรีนมีโครงสร้างแบบวงแหวนคู่ ซึ่งวงแหวนไพริมิดีนเชื่อมกับวงแหวนที่สองที่อะตอมของคาร์บอนที่สี่และที่ห้ากับวงแหวนที่เรียกว่าวงแหวนอิมิดาโซล วงแหวนที่สองนี้มีอะตอมไนโตรเจนเพิ่มเติมที่ตำแหน่งที่เจ็ดและเก้า Adenine และ guanine เป็นฐานของ purine ที่พบใน DNA อะดีนีน, ไซโตซีนและกัวนีนมีหมู่อะมิโนเพิ่มเติม (ที่มีไนโตรเจน) ติดอยู่กับโครงสร้างวงแหวน หมู่อะมิโนที่แนบมาเหล่านี้เกี่ยวข้องกับพันธะไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นระหว่างคู่เบสของสายกรดนิวคลีอิกที่ต่างกัน

ติดกับน้ำตาลแต่ละกลุ่มคือกลุ่มฟอสเฟตที่ประกอบด้วยฟอสฟอรัสและออกซิเจน ฟอสเฟตนี้ยอมให้โมเลกุลน้ำตาลของนิวคลีโอไทด์ต่างๆ เชื่อมโยงกันในสายโซ่พอลิเมอร์