DNA, RNA & proteinsyntes
Nukleinsyror är biomolekyler som lagrar och överför genetisk information. Deras kemi bygger på nukleotider, fosfodiesterbindningar och specifik basparning. Proteinsyntesen kopplar nukleinsyrornas sekvens till aminosyrasekvensen i ett protein.
- Nivå 2
Förstå → Se exempel → Träna
Förstå
Nukleotider
En nukleotid består av ett socker, en fosfatgrupp och en kvävebas. I DNA är sockret deoxiribos och i RNA ribos. Nukleotiderna kopplas samman genom fosfodiesterbindningar till en riktad socker-fosfatryggrad.
DNA:s dubbelhelix och basparning
DNA består vanligtvis av två antiparallella strängar. Adenin basparar med tymin och guanin med cytosin genom vätebindningar. Komplementariteten gör att sekvensinformation kan kopieras med hög specificitet.
RNA har flera roller
RNA är ofta enkelsträngat och innehåller uracil i stället för tymin. mRNA bär information från DNA, tRNA kopplar kodon till aminosyror och rRNA är en central del av ribosomens struktur och katalytiska funktion.
Transkription
Vid transkription används en DNA-sträng som mall för syntes av RNA. RNA-polymeras bygger RNA i 5'→3'-riktning genom komplementär basparning mot DNA-mallen.
Translation
Vid translation läser ribosomen mRNA i tripletter, kodon. tRNA-molekyler med matchande antikodon levererar aminosyror som kopplas samman med peptidbindningar till en växande polypeptid.
Sekvens kopplas till struktur och funktion
DNA-sekvensen bestämmer i stor utsträckning aminosyrasekvensen, som i sin tur påverkar proteinets struktur och funktion. En förändrad nukleotidsekvens kan därför få allt från ingen effekt till stor funktionell konsekvens beroende på var och hur den förändras.
Exempel
Exempel: från DNA till aminosyra
- En DNA-sekvens transkriberas till en komplementär RNA-sekvens.
- mRNA transporteras till ribosomen.
- Ribosomen läser mRNA tre baser i taget.
- Varje kodon motsvarar en aminosyra eller en starts/stopsignal och därmed byggs en bestämd aminosyrasekvens upp.
Så gör du
- 1Identifiera DNA-sekvensens riktning och vilken sträng som används som mall.
- 2Skriv den komplementära mRNA-sekvensen i 5'→3'-riktning.
- 3Dela mRNA i kodon från korrekt startpunkt.
- 4Använd den genetiska koden för att bestämma aminosyrorna.
- 5Koppla aminosyrasekvensen till proteinets möjliga struktur och funktion.
Vanliga misstag
Vanligt misstag
DNA omvandlas direkt till protein.
Bättre
Informationen transkriberas först till RNA och översätts sedan vid ribosomen.
Det handlar om informationsöverföring, inte om att DNA-molekylen blir protein.
Vanligt misstag
Vätebindningarna mellan DNA-strängarna är samma typ av bindning som fosfodiesterbindningarna i ryggraden.
Bättre
Basparen hålls samman av vätebindningar medan ryggraden innehåller kovalenta fosfodiesterbindningar.
Bindningstyperna har olika styrka och funktion.
Vanligt misstag
Varje mutation förändrar alltid proteinets aminosyrasekvens.
Bättre
Vissa mutationer är synonyma eller ligger utanför kodande sekvens och behöver inte ändra aminosyrasekvensen.
Effekten beror på mutationens typ och position.
Fundera
Varför är den kemiska skillnaden mellan kovalenta bindningar i ryggraden och vätebindningar mellan baserna viktig för DNA:s funktion?
Träna
Övning
Varför är det fel att säga att vätebindningarna mellan DNA:s baspar måste brytas genom hydrolys av DNA-ryggraden när strängarna separeras?
Sammanfattning
- DNA och RNA byggs av nukleotider.
- Basparning ger specificitet i informationsöverföringen.
- Transkription producerar RNA från en DNA-mall.
- Translation kopplar mRNA-kodon till aminosyror.
- Nukleotidsekvens kan påverka proteinets struktur och funktion.
Relaterade genomgångar
Fortsätt med något som hänger ihop med den här genomgången.
Proteiner & enzymer
Förstå hur aminosyrors struktur bygger proteiner och hur form, bindningar och kemisk miljö styr proteiners funktion och enzymaktivitet.
Läs genomgångenMetabolism – kopplade reaktioner & molekylära flöden
Se ämnesomsättningen som ett nätverk av enzymkatalyserade reaktioner där kol, elektroner och fri energi överförs mellan biomolekyler.
Läs genomgången