Elementer af nukleinsyrer

Livet på Jorden findes kun takket være en klasse organiske forbindelser kaldet nukleinsyrer. Denne klassificering af forbindelser består af polymerer konstrueret ud fra nukleotider. Blandt de bedst kendte nukleinsyrer inkluderer DNA (deoxyribonukleinsyre) og RNA (ribonukleinsyre). DNA giver planen for liv i levende celler, hvorimod RNA muliggør oversættelse af den genetiske kode til proteiner, der udgør livets cellulære komponenter. Hvert nukleotid i en nukleinsyre består af et sukkermolekyle (ribose i RNA og deoxyribose i DNA) til en nitrogenholdig base og en phosphatgruppe. Fosfatgrupperne tillader nukleotiderne at forbinde hinanden, hvilket skaber nukleinsyrens sukker-fosfatrygge, mens de nitrogenholdige baser giver bogstaverne i det genetiske alfabet. Disse komponenter af nukleinsyrer er konstrueret af fem elementer: kulstof, brint, ilt, nitrogen og fosfor.

TL; DR (for lang; læste ikke)

På mange måder, liv på Jorden kræver forbindelser kaldet nukleinsyrer, komplekse arrangementer af kulstof, brint, ilt, kvælstof og fosfor, der fungerer som blåtryk og blåtryklæsere af en organismernes genetik.
Carbon Molecules

Som et organisk molekyle fungerer kulstof som et nøgleelement i nukleinsyrer. Kulstofatomer optræder i sukkeret i nukleinsyre-rygraden og de nitrogenholdige baser.
Oxygen Molecules

Oxygen atomer findes i nitrogenholdige baser, sukker og fosfater i nucleotiderne. En vigtig forskel mellem DNA og RNA ligger i strukturen for deres respektive sukkerarter. Fastgjort til ribosens carbon-oxygenringstruktur ligger fire hydroxylgrupper (OH). I deoxyribose erstatter et hydrogen en hydroxylgruppe. Denne forskel i et iltatom fører til udtrykket “deoxy” i deoxyribose.
Hydrogenmolekyler

Hydrogenatomer ligger bundet til kulstof- og iltatomer i sukker og nitrogenholdige baser i nukleinsyrer. De polære bindinger, der er dannet af brint-nitrogenbindinger i nitrogenholdige baser, tillader, at der dannes brintbindinger mellem strenge af nukleinsyrer, hvilket resulterer i dannelsen af dobbeltstrenget DNA, hvor to DNA-tråde holdes sammen af basisk hydrogenbindinger par. I DNA stemmer disse basepar sammen med adenin efter thymin og guanin med cytosin. Denne baseparring spiller en vigtig rolle i både replikation og translation af DNA.
Kvælstofmolekyler

De nitrogenholdige baser af nukleinsyrer fremstår som pyrimidiner og puriner. Pyrimidiner, enkeltringstrukturer med nitrogen placeret i ringens første og tredje position, inkluderer cytosin og thymin i tilfælde af DNA. Uracil erstatter thymin i RNA. Puriner har en dobbeltringstruktur, hvor en pyrimidinring samles til en anden ring ved det fjerde og det femte carbonatom til en ring, der er kendt som en imidazolring. Denne anden ring indeholder yderligere nitrogenatomer i syvende og niende position. Adenin og guanin er de purinbaser, der findes i DNA. Adenin, cytosin og guanin har en yderligere aminogruppe (der indeholder nitrogen) bundet til ringstrukturen. Disse tilknyttede aminogrupper er involveret i de hydrogenbindinger, der dannes mellem basepar af forskellige nukleinsyrestrenge.
Fosformolekyler

Ved hver sukker er en phosphatgruppe sammensat af fosfor og ilt. Dette fosfat tillader, at sukkermolekylerne i forskellige nukleotider kobles sammen i en polymerkæde.