Informácie

Ako sa volá väzba medzi fosfátom a cukrom v nukleotide?

Ako sa volá väzba medzi fosfátom a cukrom v nukleotide?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Som mierne zmätený z toho, aký je názov väzby medzi fosfátom a cukrom v nukleotide. Celý môj výskum prichádza s tým, že fosfodiesterová väzba je chrbticou DNA. Ale v rámci jedného nukleotidu by sme to možno nazvali fosfoesterovou väzbou (všetky moje hľadania fosfoesterovej väzby to opravili na fosfodiester, takže si myslím, že výraz „fosfoester“ sa nepoužíva ...); alebo by to mohla byť O-glykozidická väzba, keďže ide o molekulu cukru kovalentne naviazanú na inú molekulu cez atóm O?


Phosophoester je platný výraz. Tento výraz používa najmenej 1 000 recenzovaných článkov. IUPAC Goldbook definuje nukleotidy ako:

Zlúčeniny formálne získané esterifikáciou 3 alebo 5 hydroxylových skupín nukleozidov kyselinou fosforečnou. Sú to monoméry nukleových kyselín a sú z nich tvorené hydrolytickým štiepením. “

Fosfoester alebo ester kyseliny fosforečnej znamená ester kyseliny fosforečnej.


Rozširovanie správnej odpovede WIYSIWG:

Každý nukleotid obsahuje jedna fosfoesterová väzba (medzi fosfátom O a cukrom 5'-C). Okrem toho sú to dva nukleotidy pripojený jednou fosfoesterovou väzbou (medzi fosfátom O a cukrom 3'-C). Takže v polyméri s viacerými nukleotidmi (DNA, RNA) obsahuje opakujúca sa monomérna jednotka dve fosfoesterové väzby, „hore“ (5') a „pod“ (3') cukor. Pretože opakujúca sa jednotka obsahuje dve fosfoesterové väzby a fosfáty sa v poradí striedajú s cukrami, nazývame to kostra cukru a fosfátu držaná pohromade fosfo.diesterové väzby/väzby.

Schéma jedného nucelotidu so zvislou čiarou ako fosfoesterovou väzbou (do 5 ° C):

$ P | [cukor]-[základ] $

Dva nukleotidy, každý s vnútornou fosfoesterovou väzbou a s novou fosfoesterovou väzbou, ktorá ich spája (zahŕňa 5' jedného cukru až 3' ďalšieho):

$ P | [cukor]-[základ] | P | [cukor]-[základ] $

Opakujúca sa jednotka v nukleotidovom polyméri so striedajúcou sa kostrou cukrového fosfátu a jednou fosfodiester väzba/spojenie na jednotku/nukleotidový zvyšok (… elipsy označujú, že vzor pokračuje pre celý polymér nukleovej kyseliny, pričom hydroxyly uzatvárajú samotné konce):

$… P | [cukor]-[základ] |… $


AP Biology: Pochopenie kostry cukru a fosfátu

Na ktorej z nasledujúcich molekulárnych zložiek je možné nájsť najčastejší negatívny náboj na DNA?

Vodíkové väzby medzi pármi báz

Fosfátová kostra DNA je negatívne nabitá v dôsledku väzieb vytvorených medzi atómami fosforu a atómami kyslíka. Každá fosfátová skupina obsahuje jeden negatívne nabitý atóm kyslíka, preto je celé vlákno DNA negatívne nabité v dôsledku opakujúcich sa fosfátových skupín.

Príklad otázky č. 22: Štruktúra DNA a RNA

Doplňte analógiu.

Dusík: Nukleové kyseliny :: Fosfor: ______________.

Dusík je nevyhnutný pre tvorbu všetkých nukleových kyselín a fosfor je nevyhnutný pre tvorbu fosfolipidy (jasná voľba), ATP a ADP (ide o rovnakú triedu molekúl a P znamená fosfát) a DNA (pre kostru fosfátového cukru).

Príklad otázky č. 21: Štruktúra DNA a RNA

Čo je nasledujúce nie pravda o molekule DNA?

Purín alebo pyrimidín je naviazaný na každú cukrovo-fosfátovú skupinu

Uracil nie je súčasťou molekuly

Adenín a tymín sú držané pohromade fosfodiesterovými väzbami

Doplnkové vlákna sú držané pohromade vodíkovými väzbami

Adenín a tymín sú držané pohromade fosfodiesterovými väzbami

DNA je polymér zložený z nukleotidových monomérov. Každý nukleotid je vytvorený z deoxyribózového cukru, fosfátu a dusíkatej bázy. Existujú dva typy dusíkatých zásad: puríny a pyrimidíny. Puríny sú adenín a guanín, zatiaľ čo pyrimidíny sú tymín a cytozín (a uracil). Adenín bude vždy viazať tymín a cytozín bude vždy viazať guanín. Uracil sa nachádza iba v RNA a v DNA chýba.

Počas replikácie a syntézy DNA sa nukleotidy zarovnávajú tak, aby boli dusíkaté bázy správne spárované. Bázy sa k sebe viažu vodíkovými väzbami, aby sa nukleotid pripevnil k templátovému vláknu. Proteínová DNA ligáza potom fúzuje cukrovo-fosfátové skupiny susedných nukleotidov, aby vytvorila kostru DNA. Tieto väzby sú známe ako fosfodiesterové väzby.

Jediné nepravdivé tvrdenie sa týka identity väzby medzi dusíkatými zásadami. Bázy držia pohromade vodíkové väzby a chrbticu DNA drží pohromade fosfodiesterové väzby.

Príklad otázky č. 4: Pochopenie kostry cukrového fosfátu

Väzba __________ medzi cukrom jedného nukleotidu a fosfátom susedného nukleotidu stabilizuje chrbticu DNA.

Väzba vytvorená medzi cukrom jedného nukleotidu a fosfátom susedného nukleotidu je kovalentná väzba. Kovalentná väzba je zdieľanie elektrónov medzi atómami. Kovalentná väzba je silnejšia ako vodíková väzba (vodíkové väzby držia pohromade páry nukleotidov na opačných vláknach v DNA). Kovalentná väzba je teda kľúčová pre chrbticu DNA.

Všetky zdroje AP Biology

Nahlásiť problém s touto otázkou

Ak ste našli problém s touto otázkou, dajte nám vedieť. S pomocou komunity môžeme pokračovať v zlepšovaní našich vzdelávacích zdrojov.


Čo spája nukleotidy dohromady?

A chemická väzba medzi fosfátová skupina jedného nukleotidu a cukor susedného nukleotidu drží chrbticu pohromade. Chemické väzby (vodíkové väzby) medzi základňami, ktoré sú proti sebe, držte dva pramene Dvojitý helix spolu.

Okrem vyššie uvedeného, ​​ako sú spojené dva nukleotidy v molekule DNA? Nukleotidy tvoria pár v a molekula z DNA kde dva susedné bázy tvoria vodíkové väzby. Pramene z DNA sú vyrobené spoločnosťou spájanie cukor a fosfát ako kostra (pomocou fosfodiesterových väzieb): dva taký DNA pramene prebiehajú antiparalelne a tvoria strany rebríka a spárované základne fungujú ako priečky rebríka.

Ďalej, aký typ väzby je fosfodiesterová väzba?

V DNA a RNA je fosfodiesterová väzba je prepojenie medzi 3' atómom uhlíka jednej molekuly cukru a 5' atómom uhlíka druhej, deoxyribóza v DNA a ribóza v RNA. Silný kovalentný tvoria sa dlhopisy medzi fosfátovou skupinou a dvoma 5-uhlíkovými uhľovodíkmi v kruhu (pentózy) nad dvoma estermi dlhopisy.

Aký typ väzby spája dusíkaté bázy?

The dusíkové bázy sa konajú spolu vodíkom dlhopisy: adenín a tymín formulár dva vodíky dlhopisy cytozín a guanín formulár tri vodíky dlhopisy.


Nukleotid

Ako je uvedené vyššie, nukleotidová molekula pozostáva z 2 častí nukleozidu a DNA a fosfátovej skupiny. Prepojené nukleotidy tvoria jeden reťazec genetického materiálu. V prípade DNA sú dve vlákna navzájom prepojené ich dusíkatými bázami za vzniku dvojvláknovej štruktúry.

Molekula cukru v RNA je ribózový cukor, čo je 5-uhlíková molekula cukru (C5H10O5). V DNA má molekula cukru o jeden atóm kyslíka menej, a preto sa nazýva deoxyribóza (C5H10O4). Táto molekula cukru je spojená so skupinou fosfátov. Fosfátová skupina pochádza z kyseliny fosforečnej (H3PO4), ktorá stratila 2 atómy vodíka.

K pripojeniu dochádza na 5. uhlíku molekuly cukru. Atóm uhlíka má 2 atómy vodíka a hydroxylovú skupinu (-OH skupina). Počas vytvárania väzby stráca fosfátová skupina atóm vodíka, zatiaľ čo 5. uhlík cukru stráca hydroxylovú skupinu. Tak sa medzi nimi vytvorí väzba s molekulou vody, tvorená H fosfátovej skupiny a uvoľní sa OH cukru. Toto je esterová väzba.

Nukleotid (Fotokredit: Designua/ Shutterstock)

Tu je dôležité poznamenať, že nukleotidy môžu mať jednu, dve alebo tri fosfátové skupiny na 5. uhlíku. V nukleových kyselinách však existujú tri fosfátové skupiny.


Polymerizácia nukleotidov (fosfodiesterové väzby)

Nukleotidy sa spájajú podobne ako iné biologické molekuly kondenzačnou reakciou, ktorá uvoľňuje malú stabilnú molekulu. Na rozdiel od bielkovín, sacharidov a lipidov však molekula, ktorá sa uvoľňuje, nie je voda, ale pyrofosfát (dve fosfátové skupiny spojené dohromady). Keď sa pyrofosfát odštiepi pridaním vody, uvoľní sa veľké množstvo voľnej energie, čím sa zaistí, že je veľmi nepravdepodobné, že by nastal reverzný proces (hydrolýza fosfodiesterovej väzby za vzniku voľných nukleotidov).

Ako uvoľnenie voľnej energie
aby reakcia išla dopredu?

Kliknutím na čísla krokov nižšie zobrazíte polymerizáciu nukleotidov. Kliknutím na ľavú časť myši vymažete obrázky a text.

5 'skupina nukleotid trifosfátu je držaná v blízkosti miesta bez nukleotidového reťazca.

3 'hydroxylová skupina tvorí väzbu na atóm fosforu voľného nukleotidu najbližšie k 5' atómu kyslíka. Medzitým sa rozpadne väzba medzi prvým atómom fosforu a atómom kyslíka, ktorý ho spája s ďalšou fosfátovou skupinou.

K dvom nukleotidom teraz spája nová fosfodiesterová väzba. Skupina pyrofosfátu bola oslobodená.

Pyrofosfátová skupina sa hydrolyzuje (rozdelí pridaním vody), pričom sa uvoľní veľké množstvo energie a reakcia sa posunie dopredu.


Uracilová báza

Uracil je slabá kyselina, ktorá má chemický vzorec C4H4N.2O2. Uracil (U) sa nachádza v RNA, kde sa viaže s adenínom (A). Uracil je demetylovaná forma základného tymínu. Molekula sa recykluje pomocou sady fosforibosyltransferázových reakcií.

Jeden zaujímavý fakt o uracile je ten, že misia Cassini k Saturnu zistila, že jeho mesiac Titan má na svojom povrchu uracil.


Biológia

1. Aké sú tri časti tvoriace nukleotid?

2. Aký je cukor v DNA?

3. Aké sú štyri rôzne bázy nachádzajúce sa v nukleotidoch DNA?

4. Ktoré dve časti tvoria strany „rebríka“ DNA?

5. Čo drží cukry a fosfáty pohromade?

6. Čo tvorí priečky „rebríka“ DNA?

7. K akej časti nukleotidu sú pripevnené priečky?

8. Čo je pravidlo „párovania báz“? Ako sa nukleotidy spájajú?

9. Čo drží dusíkové zásady pokope?

10. Čo najlepšie vystihuje tvar molekuly DNA?

11. Vymenujte tri spôsoby, akými sa RNA chemicky líši od DNA.

13. Aké sú tri kroky zahrnuté v replikácii DNA.

14. Koľko reťazcov DNA pôsobí ako templát?

15. Čo spôsobuje, že sa molekula DNA rozkrúti a „rozopne“?

16. Kde dochádza k replikácii?

17. Čo je pravda o dvoch nových vláknach DNA na konci replikácie?

18. Prečo a kedy dochádza k replikácii DNA?

20. Aké štyri kroky sa podieľajú na transkripcii RNA?

21. Koľko reťazcov DNA slúži ako templát?

22. Aké sú tri rôzne typy RNA?

23. Akú funkciu má mRNA?

26. Čo je päť krokov spojených s prekladom?

27. Čo sa robí počas prekladu?

28. Akú funkciu plní rRNA?

30. Akú funkciu má tRNA?

32. Aký typ väzby sa tvorí medzi aminokyselinami?

33. Aký kodón začína proces prekladu? Zastaví to?

35. Aký je rozdiel medzi bodovou a posunovou mutáciou?

36. Čo je horšie, bodový alebo rámcový posun? Vysvetli prečo.

37. Čo je to delečná mutácia?

38. Čo je to inzerčná mutácia?

39. Čo je inverzná mutácia?

40. Čo je translokačná mutácia?

41. Čo spôsobuje nejednotnú mutáciu?

42. Čo je to trizómia? Monozómia?

V prvom rade za vás nerobíme domáce úlohy.

Napriek tomu, pretože toto nie je moja oblasť odbornosti, hľadal som na Googli pod kľúčovým slovom „nukleotid“, aby som získal tieto možné zdroje:

To isté môžete urobiť pre svoje ďalšie koncepty. V budúcnosti budete môcť rýchlejšie nájsť požadované informácie, ak na vyhľadávanie použijete vhodné kľúčové slová.

Dúfam, že to pomôže. Vďaka za opýtanie.

1. fosfátové cukry a zásada obsahujúca dusík

3. Adenín tymín cytozín a guanín

To je asi všetko, čo viem.
1. fosfátové cukry a báza obsahujúca dusík

3. Cytozín adenínu tymínu a guanínu

adenín (A), cytozín (C), guanín (G) alebo tymín (T).

1. fosfátová skupina, 5-uhlíkový cukor a dusíkatá zásada
2. deoxyribóza
3. Bázy používané v DNA sú adenín (A), cytozín (C), guanín (G) a tymín (T).
4. Boky rebríka sú vyrobené zo striedajúcich sa molekúl cukru a fosfátu. Cukor je deoxyribóza. Priečky rebríka sú dvojicami 4 typov dusíkových báz. Dve zo zásad sú puríny- adenín a guanín.
5. Väzba vytvorená medzi cukrom jedného nukleotidu a fosfátom susedného nukleotidu je kovalentná väzba. Kovalentná väzba je zdieľanie elektrónov medzi atómami. Kovalentná väzba je silnejšia ako vodíková väzba (vodíkové väzby držia pohromade páry nukleotidov na opačných vláknach v DNA).
6. Ukázali, že striedajúce sa molekuly deoxyribózy a fosfátu tvoria skrútené stĺpiky rebríka DNA. Priečky rebríka sú tvorené komplementárnymi pármi dusíkových báz - A vždy spárované s T a G vždy spárované s C.
7. Tieto bázy tvoria 'ramene ' rebríka a sú pripevnené k chrbtovej kosti, kde sa nachádzajú molekuly deoxyribózy (cukru).
8. Pravidlá párovania báz vysvetľujú jav, že bez ohľadu na množstvo adenínu (A) v DNA organizmu je množstvo tymínu (T) rovnaké (Chargaffovo pravidlo). Podobne, bez ohľadu na množstvo guanínu (G), množstvo cytozínu (C) je rovnaké.
9. Dusíkové zásady držia spolu vodíkovými väzbami: adenín a tymín tvoria dve vodíkové väzby, cytozín a guanín tvoria tri vodíkové väzby.
10. Molekula DNA má tvar rebríka, ktorý je stočený do stočenej konfigurácie nazývanej dvojitá špirála. Dusíkové bázy tvoria priečky rebríčka a sú usporiadané v pároch, ktoré sú navzájom spojené chemickými väzbami.


Ako sa nazýva väzba medzi fosfátom a cukrom v nukleotide? - Biológia

Stavebné kamene DNA sú nukleotidy. Dôležitými zložkami každého nukleotidu sú dusíkatá báza, deoxyribóza (5-uhlíkový cukor) a fosfátová skupina (pozri obrázok 1). Každý nukleotid je pomenovaný v závislosti od svojej dusíkatej bázy. Dusíkatá báza môže byť a purínako adenín (A) a guanín (G), alebo a pyrimidínako je cytozín (C) a tymín (T). Uracil (U) je tiež pyrimidín (ako je vidieť na obrázku 1), ale vyskytuje sa iba v RNA, o ktorej si povieme viac neskôr.

Obrázok 1. Každý nukleotid sa skladá z cukru, fosfátovej skupiny a dusíkatej bázy. Cukrom je deoxyribóza v DNA a ribóza v RNA.

Nukleotidy sa navzájom spájajú kovalentnými väzbami známymi ako fosfodiesterové väzby alebo prepojenia. Fosfátový zvyšok je pripojený k hydroxylovej skupine 5 'uhlíka jedného cukru jedného nukleotidu a hydroxylovej skupine 3' uhlíka cukru nasledujúceho nukleotidu, čím vzniká 5'-3 'fosfodiesterová väzba.

V 50. rokoch 20. storočia František Crick a Jamesa Watson spolupracovali na určení štruktúry DNA na univerzite v Cambridge v Anglicku. Túto oblasť aktívne skúmali aj ďalší vedci ako Linus Pauling a Maurice Wilkins. Pauling objavil sekundárnu štruktúru proteínov pomocou röntgenovej kryštalografie. V laboratóriu Wilkins ’ výskumník Rosalind Franklin používal metódy röntgenovej difrakcie na pochopenie štruktúry DNA. Watson a Crick boli schopní zostaviť hádanku molekuly DNA na základe Franklinových údajov, pretože Crick tiež študoval röntgenovú difrakciu (obrázok 2). V roku 1962 dostali James Watson, Francis Crick a Maurice Wilkins Nobelovu cenu za medicínu. Nanešťastie, dovtedy Franklin zomrel a Nobelove ceny sa neudeľujú posmrtne.

Obrázok 2. Práca priekopníckych vedcov (a) James Watson, Francis Crick a Maclyn McCarty viedla k dnešnému chápaniu DNA. Vedec Rosalind Franklin objavil (b) röntgenový difraktogram DNA, ktorý pomohol objasniť jeho štruktúru dvojitej špirály. (kredit a: úprava diela Marjorie McCartyovej, Verejná knižnica vedy)

Watson a Crick navrhli, aby sa DNA skladala z dva pramene ktoré sú skrútené okolo seba, aby vytvorili pravákov špirála. Párovanie báz prebieha medzi purínom a pyrimidínom, konkrétne Páry s T a G páry s C. Adenín a tymín sú komplementárne páry báz a cytozín a guanín sú tiež komplementárne páry báz. Páry báz sú stabilizované o vodíkové väzby adenín a tymín tvoria dve vodíkové väzby a cytozín a guanín tri vodíkové väzby. Dve vlákna sú antiparalelaV prírode to znamená, že 3 'koniec jedného vlákna je otočený k 5' koncu druhého vlákna. Cukor a fosfát nukleotidov tvoria kostru štruktúry, zatiaľ čo dusíkaté bázy sú uložené vo vnútri. Každý pár báz je od druhého páru báz oddelený vzdialenosťou 0,34 nm a každý závit skrutkovice meria 3,4 nm. Preto je na jeden závit skrutkovice prítomných desať párov báz. Priemer dvojitej špirály DNA je 2 nm a je v celom rozsahu rovnomerný. Jednotný priemer môže vysvetliť iba párovanie medzi purínom a pyrimidínom. Krútenie dvoch prameňov okolo seba vedie k vytvoreniu rovnomerne rozmiestnených veľkých a malých drážok (obrázok 3).

Obrázok 3. DNA má (a) štruktúru dvojitej špirály a (b) fosfodiesterové väzby. (C) Hlavné a vedľajšie drážky sú väzbovými miestami pre proteíny viažuce DNA počas procesov, ako je transkripcia (kopírovanie RNA z DNA) a replikácia.


Ako sa nazýva väzba medzi fosfátom a cukrom v nukleotide? - Biológia

Následné nukleotidy DNA aj RNA sú kovalentne spojené cez fosfátové skupiny "mostíkov". Konkrétne je 5'-hydroxylová skupina jednej nukleotidovej jednotky pripojená k 3'-hydroxylovej skupine ďalšieho nukleotidu fosfodiesterovou väzbou (obr. 12-7). Kovalentné kostry nukleových kyselín teda pozostávajú zo striedajúcich sa fosfátových a pentózových zvyškov a charakteristické bázy je možné považovať za vedľajšie skupiny spojené s hlavným reťazcom v pravidelných intervaloch. Všimnite si tiež, že hlavné reťazce DNA aj RNA sú hydrofilné. Hydroxylové skupiny cukrových zvyškov tvoria vodíkové väzby s vodou. Fosfátové skupiny v polárnom hlavnom reťazci majú pK blízko 0 a sú úplne ionizované a negatívne nabité pri pH 7, takže DNA je kyselina. Tieto negatívne náboje sú vo všeobecnosti neutralizované iónovými interakciami s pozitívnymi nábojmi na proteínoch, kovových iónoch a polyamínoch.

Obrázok 12-7 Kovalentné kostrové štruktúry 5 'DNA a RNA, ukazujúce fosfodiesterové mostíky (z ktorých jeden je v DNA zatienený) spájajúce po sebe nasledujúce nukleotidové jednotky. Základný reťazec striedajúcich sa 3 'pentózových a fosfátových skupín DNA aj RNA je vysoko polárny.

Všetky fosfodiesterové väzby v reťazcoch DNA a RNA majú rovnakú orientáciu pozdĺž reťazca (obr. 12-7), čo dáva každému vláknu lineárnej nukleovej kyseliny špecifickú polaritu a zreteľné 5 'a 3' konce. Podľa definície 5 'koncu chýba nukleotid v 5' polohe a 3 'koncu chýba nukleotid v 3' polohe (obr. 12-7). Na jednom alebo oboch koncoch môžu byť prítomné ďalšie skupiny (najčastejšie jeden alebo viac fosfátov).

Kovalentný hlavný reťazec DNA a RNA podlieha pomalej neenzymatickej hydrolýze fosfodiesterových väzieb. V skúmavke sa RNA rýchlo hydrolyzuje v alkalických podmienkach, ale DNA nie sú 2'-hydroxylové skupiny v RNA (neprítomné v DNA), ktoré sú priamo zapojené do procesu. Cyklické 2 ', 3'-monofosfáty sú prvými produktmi pôsobenia zásady na RNA a rýchlo sa ďalej hydrolyzujú, čím sa získa zmes 2'- a 3'-nukleozidových monofosfátov (obr. 12-8).

Nukleotidové sekvencie nukleových kyselín je možné schematicky znázorniť, ako je znázornené (vpravo) na segmente DNA s piatimi nukleotidovými jednotkami. Fosfátové skupiny sú symbolizované (P) a každá deoxyribóza zvislou čiarou. Uhlíky v deoxyribóze sú reprezentované od 1 palca hore do 5 palcov v spodnej časti zvislej čiary (aj keď je cukor v nukleových kyselinách vždy vo forme uzavretého kruhu /3-furanózy). Spojovacie čiary medzi nukleotidmi (cez (Pi)) sú nakreslené uhlopriečne od stredu (3 ') deoxyribózy jedného nukleotidu k spodnej časti (5') ďalšieho. Podľa konvencie je štruktúra jedného vlákna nukleovej kyseliny vždy zapísaná s 5 'koncom vľavo a 3' koncom vpravo, tj. V 5 '𔾷' smere. Niektoré jednoduchšie znázornenia ilustrovaného pentadeoxyribonukleotidu sú pA-C-G-T-Aoh, pApCpGpTpA a pACGTA. Krátka nukleová kyselina sa označuje ako oligonukleotid. Definícia „krátkeho“ je trochu ľubovoľná, ale termín oligonukleotid sa často používa pre polyméry obsahujúce 50 alebo menej nukleotidov. Dlhšia nukleová kyselina sa nazýva polynukleotid.

Obrázok 12-8 Hydrolýza RNA za zásaditých podmienok. 2' hydroxyl pôsobí ako nukleofil pri intramolekulárnom vytesňovaní, 2',3'-cyklický monofosfátový derivát sa ďalej hydrolyzuje za vzniku zmesi 2'- a 3'-monofosfátových derivátov. DNA, ktorej chýbajú 2' hydroxyly, je za podobných podmienok stabilná.

Bázy majú rôzne chemické vlastnosti, ktoré ovplyvňujú štruktúru a v konečnom dôsledku aj funkciu nukleových kyselín. Voľné pyrimidíny a puríny sú slabo zásadité zlúčeniny, a preto sa nazývajú zásady. Puríny a pyrimidíny bežné v DNA a RNA sú vysoko konjugované molekuly (pozri obr. 12-2). Táto vlastnosť má dôležité účinky na štruktúru, distribúciu elektrónov a absorpciu svetla nukleových kyselín. Rezonancia zahŕňajúca veľa atómov v kruhu dáva väčšine väzieb čiastočne dvojitý charakter. Jedným z výsledkov je, že pyrimidíny sú planárne molekuly, puríny sú takmer planárne s miernym zvrásnením. Voľné pyrimidínové a purínové bázy môžu existovať v dvoch alebo viacerých tautomérnych formách v závislosti od pH. Uracil sa napríklad vyskytuje v laktámových, laktimových a dvojlaktimových formách (obr. 12-9). Štruktúry purínov a pyrimidínov zobrazené na obrázku 12-2 sú tautoméry prevládajúce pri pH 7,0. V dôsledku rezonancie opäť všetky bázy absorbujú ultrafialové svetlo a nukleové kyseliny sa vyznačujú silnou absorpciou pri vlnových dĺžkach blízko 260 nm (obr. 12-10).

Obrázok 12-10 Absorpčné spektrá bežných nukleotidov a ich molárne absorpčné koeficienty pri 260 nm a pH 7,0 (ε260). Spektrá zodpovedajúcich ribonukleotidov a deoxyribonukleotidov, ako aj nukleozidov, sú v podstate identické. Ak sú prítomné zmesi nukleotidov, použije sa na meranie vlnová dĺžka 260 nm (prerušované zvislé čiary). Vlastnosti nukleotidových báz ovplyvňujú štruktúru nukleových kyselín

Puríny a pyrimidíny sú tiež hydrofóbne a relatívne nerozpustné vo vode pri takmer neutrálnom pH bunky. Pri kyslom alebo zásaditom pH sa puríny a pyrimidíny nabijú a ich rozpustnosť vo vode sa zvýši. Interakcie hydrofóbneho stohovania, v ktorých sú dve alebo viac základní umiestnené s rovinami ich prstencov rovnobežne (podobne ako stoh mincí), predstavujú jeden z dvoch dôležitých spôsobov interakcie medzi dvoma bázami. Stohovanie zahŕňa kombináciu van der Waalsových a dipólovo-dipólových interakcií medzi bázami. Tieto interakcie stohovania báz pomáhajú minimalizovať kontakt s vodou a sú veľmi dôležité pri stabilizácii trojrozmernej štruktúry nukleových kyselín, ako je popísané ďalej. Úzka interakcia medzi nahromadenými bázami v nukleovej kyseline má za následok zníženie absorpcie UV svetla v porovnaní s roztokom s rovnakou koncentráciou voľných nukleotidov. Toto sa nazýva hypochromický efekt.

Najdôležitejšie funkčné skupiny pyrimidínov a purínov sú kruhové dusíky, karbonylové skupiny a exocyklické aminoskupiny. Vodíkové väzby zahŕňajúce aminoskupiny a karbonylové skupiny sú druhým dôležitým spôsobom interakcie medzi zásadami. Vodíkové väzby medzi bázami umožňujú komplementárne spojenie dvoch a príležitostne troch reťazcov nukleovej kyseliny. Najdôležitejšie vzory vodíkových väzieb sú tie, ktoré definovali James Watson a Francis Crick v roku 1953, v ktorých sa A viaže špecificky na T (alebo U) a G sa viaže na C (obr. 12-11). Tieto dva typy párov báz prevládajú v dvojvláknovej DNA a RNA a za tieto vzorce sú zodpovedné tautoméry uvedené na obrázku 12-2. Toto špecifické párovanie báz umožňuje duplikáciu genetickej informácie syntézou reťazcov nukleových kyselín, ktoré sú komplementárne s existujúcimi reťazcami, ako budeme diskutovať neskôr v tejto kapitole.

Obrázok 12-11 Vzory spájajúce vodík v pároch báz definovaných Watsonom a Crickom.


Ako sa nazýva väzba medzi fosfátom a cukrom v nukleotide? - Biológia

Na zobrazenie tohto obsahu je potrebné predplatné spoločnosti J o VE. Budete môcť vidieť iba prvých 20 sekúnd.

Prehrávač videa JoVE je kompatibilný s formátmi HTML5 a Adobe Flash. Staršie prehliadače, ktoré nepodporujú HTML5 a video kodek H.264, budú stále používať prehrávač videa založený na Flash. Odporúčame stiahnuť najnovšiu verziu programu Flash tu, ale podporujeme všetky verzie 10 a vyššie.

Ak to nepomôže, dajte nám prosím vedieť.

Niektoré molekuly, ako napríklad DNA, môžu polymerizovať prostredníctvom fosfodiesterovej väzby, keď sa vytvoria dve esterové väzby, centrálny atóm fosforu naviazaný na atómy kyslíka a dvojitá väzba na ďalší.

Keď sa pridávajú podjednotky, vlákno pokračuje v raste a vytvára svoju fosfátovú kostru.

3.9: Väzby fosfodiesteru

Prehľad

Fosfodiesterová väzba sa vytvára, keď je molekula kyseliny fosforečnej (H.3PO4) je spojený s dvoma hydroxylovými skupinami (& ndashOH) dvoch ďalších molekúl, čím sa vytvoria dve esterové väzby a odstránia sa dve molekuly vody. Fosfodiesterová väzba sa bežne vyskytuje v nukleových kyselinách (DNA a RNA) a hrá rozhodujúcu úlohu v ich štruktúre a funkcii.

Fosfodiesterové väzby spájajú nukleotidy

DNA a RNA sú polynukleotidy alebo dlhé reťazce nukleotidov, ktoré sú navzájom spojené. Nukleotidy sa skladajú z dusíkatej bázy (adenín, guanín, tymín, cytozín alebo uracil), pentózového cukru a molekuly fosfátu (PO 3 a mínus 4). V polynukleotidovom reťazci sú nukleotidy navzájom spojené fosfodiesterovými väzbami. K fosfodiesterovej väzbe dochádza, keď fosfát tvorí dve esterové väzby. Prvá esterová väzba už existuje medzi fosfátovou skupinou a cukrom nukleotidu. Druhá esterová väzba je vytvorená reakciou na hydroxylovú skupinu (& ndashOH) v druhej molekule. Každá tvorba esterovej väzby odstraňuje molekulu vody.

Vo vnútri bunky je polynukleotid vytvorený z voľných nukleotidov, ktoré majú tri fosfátové skupiny pripojené k 5 o uhlíku ich cukru. Tieto nukleotidy sa teda nazývajú nukleotid trifosfáty. Pri tvorbe fosfodiesterových väzieb dochádza k strate dvoch fosfátov, pričom nukleotid zostáva s jednou fosfátovou skupinou, ktorá je na uhlíku viazaná esterovou väzbou. Druhá esterová väzba je vytvorená medzi 5 -fosfátovou molekulou nukleotidu a 3 -hydroxylovou skupinou cukru v inom nukleotide. Trieda enzýmov nazývaných polymerázy katalyzuje alebo urýchľuje tvorbu fosfodiesterových väzieb.

Fosfodiesterové väzby v polynukleotidovom reťazci tvoria striedavý vzorec zvyškov cukru a fosfátu, ktorý sa nazýva kostra cukru a fosfátu. Fosfodiesterové väzby dodávajú polynukleotidovému reťazcu smerovosť. Polynukleotidový reťazec má na jednom konci voľnú 5 -fosfátovú skupinu a na druhom voľnú 3 -hydroxylovú skupinu. Tieto konce sa označujú ako 5o koniec a 3o koniec. Smerovosť nukleových kyselín je zásadná pre replikáciu DNA a syntézu RNA.

Nakamura, Teruya, Ye Zhao, Yuriko Yamagata, Yue-jin Hua a Wei Yang. & ldquoWatching DNA Polymerase & eta Make a Phosphodiester Bond. & rdquo Príroda 487, č. 7406 (11. júla 2012): 196 & ndash201. [zdroj]


Pozri si video: Vérnyomásom mondd meg nékem, mitől feszül a lelkem? - Barnai Roberto, Jakab István (November 2022).