Budowa cząsteczki DNA – kwasu deoksyrybonukleinowego

Budowa cząsteczki DNA (ang. deoxyrybonucleic acid) została odkryta w 1953 r. przez Jamesa Watsona i Francisa Cricka. Było to najważniejsze odkrycie współczesnej biologii. W DNA zapisana jest informacja genetyczna.

Monomer kwasu DNA

Monomerem kwasu DNA jest deoksyrybonukleotyd (nukleotyd DNA).
Untitled 1 copy
Budowa nukleotydu (monomeru) DNA
Budowa nukleotydu DNA:
  • Jedna z zasad azotowych: adenina (A), tymina (T), guanina (G), cytozyna (C),
  • Cukier – deoksyryboza
  • Reszta kwasu fosforowego: posiadająca ładunek ujemny H2PO4 nadający DNA charakter kwasu.
  • Zasady purynowe są zbudowane z dwóch pierścieni. Należą do nich: adenina (A), guanina (G).
  • Zasady pirymidynowe są zbudowane z jednego pierścienia. Należą do nich cytozyna (C) i tymina (T).
  • Deoksyryboza łącząc się z zasadą azotową tworzy nukleozyd.
  • Nukleozyd (deoksyryboza + zasada azotowa) połączony z resztą fosforanową (V) tworzy nukleotyd

Zasady azotowe

  • DNA jest zbudowany z 4 rodzajów nukleotydów: adeniny (A), guaniny (G), tyminy (T), cytozyny (C).
  • Nukleotydy te zawierają cukier – deoksyrybozę.
  • Nukleotydy różnią się zasadą azotową wchodzą w ich skład.

Połączenie nukleotydów

  • Nukleotydy łączą się ze sobą szeregowo z udziałem wiązań kowalencyjnych (wiązań fosfodiestrowych).
  • Wiązania te tworzą się między węglem deoksyrybozy a resztą fosforanową.
  • Zasady azotowe odstają z boku nici.

"Wykręcona" cząsteczka DNA

  • Cząsteczka DNA ma kształt podwójnej helisy.
  • Obydwie nici okręcają się wokół siebie w prawą stronę. 
  • Dwa łańcuchy polinukleotydowe skręcają się „śrubowo” wokół wspólnej osi.
  • Łańcuchy polinukleotydowe są przeciwlegle ułożone (czyli są antyrównoległe) – biegną w przeciwnych kierunkach.

Utrzymywanie się struktury helisy DNA

Podwójna helisa DNA utrzymuje się dzięki:
  • wiązaniom wodorowym – występują pomiędzy zasadami azotowymi obu łańcuchów,
  • oddziaływaniom hydrofobowym – występują pomiędzy sąsiednimi parami zasad azotowymi tego samego łańcucha.

Zasada komplementarności (semikonserwatywna)

  • Łańcuchy nukleotydowe łączą się ze sobą zgodnie z zasadą komplementarności: adenina (A) łączy się z tyminą (T), cytozyna (C) łączy się z guaniną (G).
  • Reguła Chargaffa – w cząsteczce DNA ilość adeniny (A) jest równa ilości tymina (T) oraz ilość cytozyny (C) jest równa ilości guaniny (G).

Połączenie nukleotydów

  • W parze adenina (A) – tymina (T) występują dwa wiązania wodorowe.
  • W parze nukleotydów guanina (G) – cytozyna (C) występują trzy wiązania wodorowe.
Źródła:
1.  Fuerst J.: Biologia. Vademecum liceum, technikum. Wydawnictwo GREG, Kraków 2008.
2.  Fuerst J., Jakubowska A., Król I.: Tablice. Biologia. Chemia. Wydawnictwo „GREG”, Kraków 2018.
3.  Holeczek J., Januszewska-Hasiec B., Kobyłecka J., Stawarz J., Stencel R.: Teraz Matura. Biologia Vademecum, Nowa Era, Warszawa 2015.
4.  Mikołajczyk M., Zygmunt J.: Vademecum Maturzysty Biologia. Najlepsze wydanie na rok 2018, Wydawnictwo Greg, Kraków 2017.
5.  https://pixabay.com/pl/

2 comments

Leave a Reply

Witryna wykorzystuje Akismet, aby ograniczyć spam. Dowiedz się więcej jak przetwarzane są dane komentarzy.