nukleové kyseliny

Biolog

2022

Vysvětlíme, co jsou nukleové kyseliny DNA a RNA, jejich molekulární strukturu, jejich funkce a jejich význam pro živé bytosti.

Nukleové kyseliny jsou ve všech buňkách.

Co jsou nukleové kyseliny

Nukleové kyseliny jsou makromolekuly nebo polymery biologické látky přítomné v buňky z živé bytosti, tedy dlouhé molekulární řetězce tvořené opakujícími se menšími kousky (monomery). V tomto případě se jedná o nukleotidové polymery spojené fosfodiesterovými vazbami.

Existují dva známé typy nukleových kyselin: DNA a RNA. V závislosti na typu mohou být více či méně rozsáhlé, více či méně složité a mohou mít různé podoby.

Tyto makromolekuly jsou obsaženy ve všech buňkách (v buněčného jádra v případě eukaryotanebo v nukleoidu v případě prokaryota). Dokonce i infekční agens tak jednoduché jako virus Tyto makromolekuly jsou stabilní, objemné a prvotní.

Nukleové kyseliny objevil koncem 19. století Johan Friedrich Miescher (1844-1895). Tento švýcarský lékař izoloval z jádra různých buněk kyselou látku, kterou původně nazval nuklein, ale ukázalo se, že to byla první studovaná nukleová kyselina.

Díky tomu byli pozdější vědci schopni studovat a porozumět formě, struktuře a funkci DNA a RNA, což navždy změnilo vědecké chápání přenosu život.

Typy nukleových kyselin

Nukleové kyseliny mohou být dvou typů: Deoxyribonukleová kyselina (DNA) a Ribonukleová kyselina (RNA). Liší se tím:

  • Jeho biochemické funkce. Zatímco jeden slouží jako „kontejner“ z Genetické informace, druhý slouží k přepisu vašich pokynů.
  • Jeho chemické složení. Každá obsahuje a molekula pentózového cukru (deoxyribóza pro DNA a ribóza pro RNA) a mírně odlišný soubor dusíkatých bází (adenin, guanin, cytosin a thymin v DNA; adenin, guanin, cytosin a uracil v RNA).
  • Jeho struktura. Zatímco DNA je dvouvláknová šroubovice (double helix), RNA je jednovláknová a lineární.

Funkce nukleových kyselin

DNA obsahuje všechny genetické informace používané RNA.

Nukleové kyseliny svým příslušným a specifickým způsobem slouží k ukládání, čtení a transkripci genetického materiálu obsaženého v buňka.

V důsledku toho zasahují do procesů konstrukce (syntézy). protein uvnitř buňky. K tomuto procesu dochází vždy, když se buňka vyrábí enzymy, hormony a další peptidy nezbytné pro udržení těla.

Na druhé straně se nukleové kyseliny podílejí také na replikaci buněk, tedy tvorbě nových buněk v těle a na reprodukce celého jedince, protože pohlavní buňky mají polovinu kompletního genomu (DNA) každého rodiče.

DNA kóduje veškerou genetickou informaci organismu prostřednictvím své nukleotidové sekvence. V tomto smyslu můžeme říci, že DNA funguje jako nukleotidový templát.

Místo toho RNA slouží jako operátor založený na tomto kódu, protože jej zkopíruje (přepíše) a přenese do buněčných ribozomů, kde se skládají proteiny. Je to složitý proces, který by bez těchto životně důležitých sloučenin nemohl nastat.

Struktura nukleových kyselin

Každá molekula nukleové kyseliny se skládá z opakování určitého typu nukleotidů, z nichž každý se skládá z:

  • Pentóza (cukr). Jedná se o pětiuhlíkový monosacharid, kterým může být deoxyribóza nebo ribóza.
  • Dusíkatá báze. Je odvozen od určitých aromatických heterocyklických sloučenin (purinů a pyrimidinů). Může to být adenin (A), guanin (G), thymin (T), cytosin (C) a uracil (U).
  • Fosfátová skupina. Je odvozen od kyseliny fosforečné.

Strukturální složení každé molekuly je navíc uvedeno ve dvouvláknové (DNA) nebo jednovláknové (RNA) helikální formě, ačkoli v případě prokaryotických organismů je běžné nalézt kruhové molekuly DNA nazývané plazmidy.

Význam nukleových kyselin

Nukleové kyseliny jsou nezbytné pro život, jak jej známe, protože jsou nezbytné pro syntézu bílkovin a pro přenos genetické informace z jedné generace na druhou (dědictví). Pochopení těchto sloučenin představovalo obrovský skok vpřed v pochopení chemických základů života.

Proto je ochrana DNA nezbytná pro život jednotlivce i člověka druh. Toxické chemické látky (jako je ionizující záření, kovy těžké látky nebo karcinogeny) mohou způsobit změny v nukleových kyselinách a způsobit onemocnění, která se v určitých případech mohou přenést na další generace.

!-- GDPR -->