ในบทเรียนนี้ เราจะได้เรียนรู้
กรดนิวคลีอิกเป็นชีวโมเลกุลขนาดใหญ่ที่สำคัญที่สุดเพื่อความต่อเนื่องของชีวิต สิ่งเหล่านี้พบได้ในนิวเคลียสและไซโตพลาสซึมของเซลล์ พวกเขามีหน้าที่รับผิดชอบในการควบคุมกิจกรรมของเซลล์สังเคราะห์ทางชีวภาพที่สำคัญตลอดจนนำข้อมูลทางพันธุกรรมจากรุ่นหนึ่งไปสู่อีกรุ่นหนึ่ง ดังนั้นกรดนิวคลีอิกจึงเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีความสำคัญสูงสุด
พวกมันเป็นสารประกอบทางเคมีที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติซึ่งสามารถย่อยสลายได้เพื่อให้ได้กรดฟอสฟอริก น้ำตาล และส่วนผสมของเบสอินทรีย์ (พิวรีนและไพริมิดีน)
มีความเกี่ยวข้องกับโครโมโซม พวกเขาส่งข้อมูลต่าง ๆ ไปยังไซโตพลาสซึม
กรดนิวคลีอิกมีสองประเภทหลัก - กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) และกรดไรโบนิวคลีอิก (RNA)
ดีเอ็นเอ ประกอบด้วยสารพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ตั้งแต่แบคทีเรียเซลล์เดียวไปจนถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายเซลล์ ในยูคาริโอตจะพบในนิวเคลียสและในคลอโรพลาสต์และไมโตคอนเดรีย ในโปรคาริโอต โพรคาริโอตไม่ได้ถูกห่อหุ้มด้วยเยื่อบาง ๆ แต่อยู่ภายในไซโตพลาสซึมแบบลอยอิสระ เนื้อหาทางพันธุกรรมทั้งหมดของเซลล์เรียกว่าจีโนมและการศึกษาจีโนมก็คือจีโนม
ข้อมูลทางพันธุกรรมหรือพันธุกรรมทั้งหมดในเซลล์ถูกจัดเก็บในรูปแบบรหัสในโมเลกุลที่เรียกว่าดีเอ็นเอ ข้อมูลทางพันธุกรรมหรือกรรมพันธุ์หมายถึงข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นในการสืบพันธุ์รวมทั้งรักษาสิ่งมีชีวิตใหม่ DNA ถูกจำลองและแจกจ่ายไปยังเซลล์ลูกสาวระหว่างการแบ่งเซลล์ ดังนั้นข้อมูลทางพันธุกรรมจึงถูกส่งผ่านจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งและจากสิ่งมีชีวิตรุ่นหนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง
DNA เป็นแหล่งเก็บข้อมูลพันธุกรรมหลัก ข้อมูลจะถูกส่งไปยังโมเลกุล อาร์เอ็นเอผ่านการถอดรหัส กระบวนการแปล RNA นำไปสู่การสังเคราะห์โปรตีน RNA ช่วยในการแสดงข้อมูลนี้เป็นรูปแบบเฉพาะของการสังเคราะห์โปรตีน RNA เป็นสารพันธุกรรมของไวรัสบางชนิด แต่ก็พบได้ในเซลล์ที่มีชีวิตทั้งหมด ซึ่งมีบทบาทสำคัญในกระบวนการบางอย่าง เช่น การสร้างโปรตีน
ในเซลล์ที่สูงกว่านั้น ส่วนใหญ่พบ DNA ในนิวเคลียสโดยเป็นส่วนหนึ่งของโครโมโซม พบ DNA จำนวนเล็กน้อยในไซโตพลาสซึมในคลอโรพลาสต์และไมโตคอนเดรีย RNA มีอยู่ในไซโตพลาสซึมและในนิวเคลียส RNA ถูกสังเคราะห์ในนิวเคลียสและการสังเคราะห์โปรตีนเกิดขึ้นในไซโตพลาสซึม
กรดนิวคลีอิกประกอบด้วยน้ำตาล (เพนโทส) กรดฟอสฟอริก และเบสไนโตรเจน (ไพริมิดีนและพิวรีน) โมเลกุลกรดนิวคลีอิกมีพอลิเมอร์เชิงเส้นตรงที่นิวคลีโอไทด์ถูกเชื่อมเข้าด้วยกันผ่านฟอสโฟไดสเตอร์หรือพันธะ
ด้านล่างนี้คือภาพประกอบของ DNA นิวคลีโอไทด์:
ด้านล่างนี้คือภาพประกอบของ RNA นิวคลีโอไทด์:
เรามาพูดถึงกรดนิวคลีอิกแต่ละหน่วยกัน:
น้ำตาลเพนโทส
น้ำตาลในกรดนิวคลีอิกมีสองประเภทพื้นฐาน:
ความแตกต่างระหว่างน้ำตาลต่อหน้าหมู่ไฮดรอกซิลกับคาร์บอนที่สองของไรโบส และไฮโดรเจนบนคาร์บอนที่สองของดีออกซีไรโบส อะตอมของคาร์บอนของโมเลกุลน้ำตาลมีหมายเลขเป็น 1', 2', 3', 4' และ 5' (1' อ่านว่า "หนึ่งไพรม์")
กลุ่มฟอสเฟต
สิ่งเหล่านี้เชื่อมต่อกับอะตอมคาร์บอนหมายเลข 5 ของโมเลกุลน้ำตาล
ฐานไนโตรเจน
ฐานไนโตรเจนเป็นโมเลกุลอินทรีย์และได้รับการตั้งชื่อเนื่องจากมีคาร์บอนและไนโตรเจน
เบสไนโตรเจนคือ – Adenine (A), Guanine (G), Cytosine (C) และ Thymine (T) ในโมเลกุล DNA และ Uracil (U) ในโมเลกุล RNA Uracil พบใน RNA เท่านั้นแทนที่จะเป็นไทมีนใน DNA แต่ละฐานเชื่อมต่อกับอะตอมคาร์บอนหมายเลข 1 ของโมเลกุลน้ำตาล กรดนิวคลีอิกแตกต่างกันไปตามความแตกต่างของเบสไนโตรเจนที่เกิดขึ้น
อะดีนีนและกวานีนจัดเป็นพิวรีน โครงสร้างหลักของพิวรีนประกอบด้วยวงแหวนคาร์บอนไนโตรเจนสองวง Cytosine, thymine และ uracil จัดเป็น pyrimidines ซึ่งมีวงแหวนคาร์บอนไนโตรเจนเป็นโครงสร้างหลัก วงแหวนคาร์บอนไนโตรเจนพื้นฐานแต่ละวงมีกลุ่มหน้าที่ต่างกันติดอยู่
กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA)
นี้ก่อตัวประมาณ 9% ของนิวเคลียส ในทางเคมี ประกอบด้วยสามองค์ประกอบหลัก: เบส น้ำตาล และกรดฟอสฟอริก
กรดไรโบนิวคลีอิก (RNA)
RNA มักพบในนิวเคลียส แต่ยังพบในโครโมโซมในปริมาณเล็กน้อย RNA จำนวนเล็กน้อยยังพบได้ในคลอโรพลาสต์และไมโตคอนเดรีย RNA เป็นโมเลกุลสายยาวที่ประกอบด้วยหน่วยซ้ำของนิวคลีโอไทด์ Ribose เป็นองค์ประกอบน้ำตาลของ RNA และสี่เบส cytosine, adenine, guanine และ uracil
ขั้นตอนการทำสำเนาจาก DNA เรียกว่า การถอดความ นี่คือเวลาที่เซลล์ทำสำเนา (หรือ "การถอดเสียง") ของ DNA สำเนาของ DNA เรียกว่า RNA เนื่องจากใช้กรดนิวคลีอิกชนิดอื่นที่เรียกว่ากรดไรโบนิวคลีอิก DNA ซึ่งเป็นเกลียวคู่ ถูกคัดลอกหรือคัดลอกลงใน RNA เกลียวเดียว
ต่อไป RNA จะถูกแปลง (หรือ "แปล") เป็นลำดับของกรดอะมิโนที่ประกอบเป็นโปรตีน ขั้นตอนการแปลของการสร้างโปรตีนใหม่จากคำสั่ง RNA เกิดขึ้นในเครื่องที่ซับซ้อนในเซลล์ที่เรียกว่าไรโบโซม
โมเลกุล RNA ทั่วไปสามกลุ่มเกี่ยวข้องกับการแสดงยีนที่เข้ารหัสภายใน DNA ของเซลล์
โมเลกุล RNA ของผู้ส่งสาร (mRNA) มีลำดับการเข้ารหัสสำหรับการสังเคราะห์โปรตีนและเรียกว่าการถอดเสียง
โมเลกุล ribosomal RNA (rRNA) ก่อตัวเป็นแกนกลางของไรโบโซมของเซลล์ (โครงสร้างที่เกิดการสังเคราะห์โปรตีน)
ถ่ายโอนโมเลกุล RNA (tRNA) นำกรดอะมิโนไปยังไรโบโซมในระหว่างการสังเคราะห์โปรตีน
ในเซลล์ยูคาริโอต RNA แต่ละคลาสมีพอลิเมอเรสของตัวเอง ในขณะที่ในเซลล์โปรคาริโอต RNA polymerase เดี่ยวจะสังเคราะห์คลาสต่างๆ ของ RNA
กรดนิวคลีอิกจะถูกส่งไปยังโครโมโซมภายในนิวเคลียสของเซลล์ พวกเขามีหน้าที่ในการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมจากรุ่นหนึ่งไปอีกรุ่นหนึ่งเมื่อเซลล์แบ่งตัว
| ดีเอ็นเอ | RNA | |
| การทำงาน | คลังข้อมูลทางพันธุกรรม | เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์โปรตีนและการควบคุมยีน ผู้ให้บริการข้อมูลทางพันธุกรรมในไวรัสบางชนิด |
| น้ำตาล | ดีออกซีไรโบส | ไรโบส |
| โครงสร้าง | เกลียวคู่ | มักเป็นเกลียวเดี่ยว |
| ฐาน | C, T, A, G | C, U, A, G |
