- Was sind Nukleinsäuren?
- Nukleinsäuretypen
- Funktion von Nukleinsäuren
- Struktur von Nukleinsäuren
- Bedeutung von Nukleinsäuren
Wir erklären, was Nukleinsäuren DNA und RNA sind, ihre molekulare Struktur, ihre Funktionen und ihre Bedeutung für Lebewesen.
Was sind Nukleinsäuren?
Nukleinsäuren sind Makromoleküle oder Polymere biologische Substanzen in Zellen des Lebewesen, d. h. lange Molekülketten, die aus sich wiederholenden kleineren Teilen (Monomeren) bestehen. In diesem Fall handelt es sich um Nukleotidpolymere, die durch Phosphodiesterbindungen verbunden sind.
Es gibt zwei bekannte Arten von Nukleinsäuren: DNA und RNA. Je nach Art können sie mehr oder weniger umfangreich, mehr oder weniger komplex sein und verschiedene Formen annehmen.
Diese Makromoleküle sind in allen Zellen enthalten (in der Zellkern Im Falle von Eukaryoten, oder im Nukleoid im Fall von Prokaryoten). Auch Infektionserreger so einfach wie Virus Diese Makromoleküle sind stabil, sperrig und ursprünglich.
Nukleinsäuren wurden Ende des 19. Jahrhunderts von Johan Friedrich Miescher (1844-1895) entdeckt. Dieser Schweizer Arzt isolierte aus dem Kern verschiedener Zellen eine säurehaltige Substanz, die er anfangs nannte Nuklein, aber das war die erste untersuchte Nukleinsäure.
Dank dessen konnten spätere Wissenschaftler die Form, Struktur und Funktion von DNA und RNA studieren und verstehen, was das wissenschaftliche Verständnis der Übertragung der Leben.
Nukleinsäuretypen
Nukleinsäuren können von zwei Arten sein: Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Ribonukleinsäure (RNA). Sie unterscheiden sich durch:
- Seine biochemischen Funktionen. Während man als "Behälter" der . dient Genetische Information, der andere dient dazu, Ihre Anweisungen zu transkribieren.
- Seine chemische Zusammensetzung. Jeder umfasst a Molekül von Pentosezucker (Desoxyribose für DNA und Ribose für RNA) und einem etwas anderen Satz stickstoffhaltiger Basen (Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin in der DNA; Adenin, Guanin, Cytosin und Uracil in der RNA).
- Seine Struktur. Während DNA eine doppelsträngige Helix (Doppelhelix) ist, ist RNA einzelsträngig und linear.
Funktion von Nukleinsäuren
Nukleinsäuren dienen in ihrer jeweiligen und spezifischen Weise der Speicherung, Auslesung und Transkription des genetischen Materials, das in der Zelle.
Folglich greifen sie in die Konstruktionsprozesse (Synthese) von Protein innerhalb der Zelle. Dieser Prozess tritt immer dann auf, wenn die Zelle produziert Enzyme, Hormone und andere Peptide, die für die Aufrechterhaltung des Körpers unerlässlich sind.
Andererseits beteiligen sich Nukleinsäuren auch an der Zellreplikation, also der Bildung neuer Zellen im Körper, und in der Reproduktion des gesamten Individuums, da Geschlechtszellen die Hälfte des vollständigen Genoms (DNA) jedes Elternteils besitzen.
Die DNA kodiert durch ihre Nukleotidsequenz alle genetischen Informationen des Organismus. In diesem Sinne können wir sagen, dass DNA als Nukleotid-Template fungiert.
Stattdessen dient die RNA als Operator basierend auf diesem Code, weil sie ihn kopiert (transkribiert) und zu den zellulären Ribosomen transportiert, wo die Proteine zusammengebaut werden. Es ist ein komplexer Prozess, der ohne diese lebenswichtigen Verbindungen nicht ablaufen könnte.
Struktur von Nukleinsäuren
Jedes Nukleinsäuremolekül besteht aus der Wiederholung einer Art von Nukleotiden, die jeweils bestehen aus:
- Eine Pentose (Zucker). Es ist ein Fünf-Kohlenstoff-Monosaccharid, das Desoxyribose oder Ribose sein kann.
- Eine stickstoffhaltige Base. Es wird von bestimmten aromatischen heterozyklischen Verbindungen (Purin und Pyrimidin) abgeleitet. Es kann Adenin (A), Guanin (G), Thymin (T), Cytosin (C) und Uracil (U) sein.
- Eine Phosphatgruppe. Es wird aus Phosphorsäure gewonnen.
Die strukturelle Zusammensetzung jedes Moleküls wird außerdem in einer doppelsträngigen (DNA) oder einzelsträngigen (RNA) helikalen Form angegeben, obwohl bei prokaryotischen Organismen häufig zirkuläre DNA-Moleküle, sogenannte Plasmide, zu finden sind.
Bedeutung von Nukleinsäuren
Nukleinsäuren sind essenziell für das Leben, wie wir es kennen, da sie für die Synthese von Proteinen und für die Weitergabe genetischer Informationen von einer Generation zur anderen unerlässlich sind (Nachlass). Das Verständnis dieser Verbindungen bedeutete einen großen Fortschritt beim Verständnis der chemischen Grundlagen des Lebens.
Daher ist der Schutz der DNA für das Leben des Einzelnen und des Menschen unabdingbar Spezies. Giftige chemische Stoffe (wie ionisierende Strahlung, Metalle Schwerstoffe oder Karzinogene) können Veränderungen von Nukleinsäuren und Krankheiten verursachen, die in bestimmten Fällen auf zukünftige Generationen übertragen werden können.