核酸:功能与疾病

核酸 它们由一串单个的核苷酸组成,形成大分子,并且作为细胞核中基因的主要成分,是遗传信息的载体,并催化许多生化反应。 各个核苷酸各自由一个 磷酸盐 和核酸碱基部分以及戊糖环分子 核糖 或脱氧核糖。 的生化效力 核酸 它不仅基于它们的化学成分,而且还基于它们的二级结构和三维排列。

什么是核酸?

的构建基块 核酸 是各个核苷酸,每个核苷酸由 磷酸盐 残留物,单糖 核糖 或脱氧核糖,每个原子有5个C原子排列成一个环,并且是五个可能的核酸之一 基础。 五种可能的核酸 基础 是腺嘌呤(A),鸟嘌呤(G),胞嘧啶(C),胸腺嘧啶(T)和尿嘧啶(U)。 含有脱氧核糖的核苷酸 组件串在一起形成脱氧核糖核酸 (DNA)和含有 核糖 作为一个 组件组装形成核糖核酸 (RNA)。 尿嘧啶作为核酸碱基仅存在于RNA中。 在那里,尿嘧啶替代了仅存在于DNA中的胸腺嘧啶。 这意味着只有4个不同的核苷酸可用于构建DNA和RNA。 在英语和国际使用中,以及在德国技术论文中,缩写DNA(脱氧核糖核酸),而不是DNA和RNA(核糖核酸)代替RNA通常被使用。 除了天然存在的核酸 以DNA或RNA形式出现的合成核酸在化学上得到发展,可以充当某些化学过程的催化剂。

解剖结构

核酸由大量核苷酸的串联组成。 核苷酸通常由环状单糖脱氧核糖组成(对于DNA而言)或核糖(对于RNA而言),再加上一个 磷酸盐 残基和核酸碱基部分。 核糖和脱氧核糖的不同之处仅在于,在脱氧核糖的情况下,OH基通过还原,即通过添加电子而转化为H离子,因此在化学上更稳定。 从每个具有5个C原子的环状核糖或脱氧核糖开始,每个核苷酸中的核酸碱基均通过N-糖苷键连接至同一C原子。 N-糖苷是指 与核酸碱基的NH 2基连接。 如果将具有糖苷键的C原子称为1号,则-顺时针看-具有3号的C原子通过磷酸二酯键连接至下一个核苷酸的磷酸基团,而具有5号的C原子为酯化为其“自己的”磷酸基团。 核酸,DNA和RNA均由纯核苷酸组成。 这意味着中央糖 分子 DNA的核苷酸总是由脱氧核糖组成,而RNA的核苷酸总是由核糖组成。 给定核酸的核苷酸仅在4种可能核酸的顺序上有所不同 基础 在每种情况下。 可以将DNA看作是缠绕在其内部并由互补对应物完成的细条带,因此DNA通常以双螺旋的形式存在。 在这种情况下,腺嘌呤和胸腺嘧啶,鸟嘌呤和胞嘧啶的碱基对总是彼此相对的。

功能与任务

DNA和RNA执行不同的任务和功能。 尽管DNA不执行任何功能性任务,但RNA会参与各种代谢过程。 DNA充当每个细胞遗传信息的中央存储位置。 它包含整个生物体的构建说明,并在需要时提供它们。 所有的结构 蛋白质 DNA以氨基酸序列的形式存储在DNA中。 实际上,首先通过转录过程“转录” DNA的编码信息,然后翻译(转录)为相应的氨基酸序列。 所有这些必要的复杂工作功能都是由特殊的核糖核酸来完成的。 因此,RNA的任务是在细胞核内形成与DNA互补的单链,并将其作为核糖体RNA通过核孔转运出细胞核,进入细胞质并到达细胞核。 核糖体 为了组装和合成特定的 氨基酸 进入预期 蛋白质tRNA(转移RNA)是一项重要的任务,它由大约70至95个核苷酸的相对短的链组成。 tRNA具有苜蓿叶状结构。 它的任务是占用 氨基酸 根据DNA的编码提供,并提供给 核糖体 用于蛋白质合成。 一些tRNA是专门针对特定的 氨基酸; 然而,其他tRNA同时负责多个氨基酸。

疾病

与细胞分裂有关的复杂过程,即细胞的复制 染色体 遗传密码翻译成氨基酸序列会导致一系列功能障碍,从致死性(不可行)到难以察觉的广泛影响。 在极少数情况下,随机故障也可能 改善个人对环境条件的适应性,并因此获得有益的效果。 在DNA复制过程中,单个基因可能会发生自发变化(突变)(基因 突变),否则可能会出现错误 分配 of 染色体 细胞之间(基因组突变)。 基因组突变的一个著名例子是21三体性-也称为 唐氏综合征。 不利的环境条件,形式为 饮食 低端 ,长时间的压力情况,过度暴露于 紫外线辐射 促进对DNA的破坏, 削弱 免疫系统 并促进 癌症 细胞。 有毒物质也会影响RNA和 严重受损。