Budowa DNA

Nukleotyd

Podstawowa jednostka DNA i RNA, zbudowana z pentozy, grupy fosforanowej i zasady azotowej.

Pentoza

Pięciowęglowy cukier w nukleotydzie; w DNA występuje deoksyryboza, w RNA ryboza.

Różnica między rybozą a deoksyrybozą

Ryboza posiada grupę hydroksylową (-OH) przy węglu 2’, a deoksyryboza ma tam atom wodoru (-H).

Symbol „prim”

Oznaczenie atomów węgla w pentozie w celu odróżnienia ich od atomów węgla zasad azotowych.

Grupa fosforanowa

Element nukleotydu nadający DNA i RNA właściwości kwasowe.

Zasady azotowe

Składnik nukleotydu zawierający azot; wyróżnia się puryny (A, G) i pirymidyny (C, T, U).

Puryny

Zasady azotowe zbudowane z dwóch pierścieni węglowo-azotowych: adenina (A) i guanina (G).

Pirymidyny

Zasady azotowe zbudowane z jednego pierścienia węglowo-azotowego: cytozyna (C), tymina (T) i uracyl (U).

Czym jest wiązanie fosfodiestrowe?

Wiązanie fosfodiestrowe to wiązanie chemiczne powstające w wyniku połączenia dwóch grup hydroksylowych przez grupę fosforanową.

Jak powstaje łańcuch DNA?

Łańcuch DNA powstaje w wyniku polimeryzacji nukleotydów w reakcji kondensacji, w której grupa hydroksylowa przy węglu 3’ jednego nukleotydu tworzy wiązanie estrowe z grupą fosforanową przy węglu 5’ sąsiedniego nukleotydu, co uwalnia cząsteczkę wody.

Co oznacza termin "polaryzacja" w odniesieniu do łańcucha DNA?

Polaryzacja łańcucha DNA oznacza, że jego końce różnią się od siebie. Koniec 5' ma wolną grupę fosforanową, a koniec 3' wolną grupę hydroksylową.

Jak wiązanie fosfodiestrowe wpływa na strukturę DNA?

Wiązanie fosfodiestrowe (5’->3’) łączy nukleotydy, tworząc stabilną strukturę z ujemnie naładowanymi grupami fosforanowymi, co zapewnia rozpuszczalność DNA w cytoplazmie i lokalizację w obrębie komórki.

Co to jest reakcja kondensacji w tworzeniu łańcucha DNA?

Reakcja kondensacji to proces, w którym dwa nukleotydy łączą się, uwalniając cząsteczkę wody, tworząc wiązanie fosfodiestrowe między nimi.

Jaki wpływ na strukturę DNA mają grupy fosforanowe?

Grupy fosforanowe są naładowane ujemnie, co zapewnia rozpuszczalność DNA w cytoplazmie oraz stabilizację struktury cząsteczki w komórce.

Jakie znaczenie ma polarność DNA dla jego funkcji?

Polarność DNA jest kluczowa dla jego replikacji i transkrypcji, ponieważ kierunek polimeryzacji i odczytu informacji genetycznej zależy od orientacji końców 5’ i 3’.

Z czego składa się podwójna helisa DNA?

Podwójna helisa DNA składa się z dwóch nici polinukleotydowych ułożonych antyrównolegle. Jedna nić biegnie w kierunku 5’→3’, a druga w kierunku 3’→5’.

Jakie wiązania łączą zasady azotowe w DNA?

Zasady azotowe w DNA łączą się za pomocą wiązań wodorowych. Adenina (A) łączy się z tyminą (T) przez dwa wiązania wodorowe, a guanina (G) z cytozyną (C) przez trzy wiązania wodorowe.

Jaką rolę pełnią wiązania wodorowe w strukturze DNA?

Wiązania wodorowe stabilizują podwójną helisę DNA i nadają jej regularną strukturę.

Co to jest duży i mały rowek w strukturze DNA?

Duży i mały rowek powstają w wyniku skręcenia helisy oraz rozmieszczenia zasad azotowych. Duży rowek jest bardziej dostępny dla białek, które odczytują sekwencje DNA, natomiast mały rowek pełni mniejszą rolę w wiązaniu białek.

Jakie białka mogą oddziaływać z dużym rowkiem DNA?

W dużym rowku białka mogą rozpoznawać specyficzne sekwencje zasad, co umożliwia odczytywanie informacji genetycznej i regulację procesów takich jak transkrypcja.

Jaką rolę pełnią oddziaływania warstwowe w DNA?

Oddziaływania warstwowe między zasadami azotowymi eliminują przestrzenie między nimi, stabilizując helisę i eliminując wodę z hydrofobowego rdzenia. Są one głównym motorem tworzenia podwójnej helisy.

Jakie właściwości sprawiają, że podwójna helisa DNA jest stabilna i dynamiczna?

Podwójna helisa DNA jest stabilna dzięki wiązaniom wodorowym i oddziaływaniom warstwowym, ale jednocześnie dynamiczna, umożliwiając procesy takie jak replikacja i transkrypcja.

Czym jest nukleosom?

Nukleosom to podstawowa jednostka strukturalna chromatyny, składająca się z odcinka DNA nawiniętego na oktamer białek histonowych (H2A, H2B, H3, H4).

Jak DNA jest upakowane w nukleosomie?

DNA owija się wokół histonów około 1,7 raza, co umożliwia kompaktowe upakowanie materiału genetycznego.

Jaką rolę pełnią nukleosomy w organizacji DNA?

Nukleosomy organizują DNA w strukturę chromatyny, która w dalszych etapach zwijania formuje chromosomy metafazowe.

Co to jest nukleoid?

Nukleoid to obszar cytoplazmy w komórkach prokariotycznych, w którym znajduje się skondensowany, kolisty chromosom bakteryjny.

Jakie cechy ma nukleoid?

Nukleoid nie jest otoczony błoną jądrową i zawiera DNA organizowane przez białka histonopodobne. Materiał genetyczny bakterii ulega superzwinięciu.

Czym są plazmidy?

Plazmidy to małe, koliste lub liniowe cząsteczki DNA występujące poza chromosomem bakteryjnym.

Jak plazmidy replikują się w komórkach bakteryjnych?

Plazmidy replikują się niezależnie od chromosomu bakteryjnego.

Jaką rolę pełnią plazmidy w komórkach bakteryjnych?

Plazmidy często zawierają geny adaptacyjne, takie jak geny oporności na antybiotyki, i mogą mieć charakter symbiotyczny lub pasożytniczy względem gospodarza.

Jakie są rozmiary plazmidów?

Plazmidy mają wielkość od 2 do 100 kpz.