nukleiinihapot ovat elintärkeitä biopolymeerit löytyy kaikista elävistä olennoista, joissa ne toimivat koodata, siirtää ja ilmaista geenit. Nämä suuret molekyylit kutsutaan nukleiinihapoiksi, koska ne identifioitiin ensin soluydinmutta niitä löytyy myös mitokondriot ja kloroplastissa samoin kuin bakteerit ja virukset. Kaksi pää nukleiinihappoa ovat deoksiribonukleiinihappo (DNA-) ja ribonukleiinihappo (RNA).
DNA on kaksijuosteinen molekyyli, joka on järjestetty kromosomiin, joka löytyy solujen ytimestä, missä se koodaa organismin geneettistä tietoa. Kun solu jakautuu, kopio tästä geneettisestä koodista välitetään uudelle solulle. Geneettisen koodin kopiointia kutsutaan replikointi.
RNA on yksijuosteinen molekyyli, joka voi komplementoida tai "sovittua yhteen" DNA: han. Tyyppinen RNA, nimeltään lähetti-RNA tai mRNA, lukee DNA: n ja tekee siitä kopion prosessi nimeltään transkriptio. mRNA kantaa tämän kopion ytimestä ribosomiin sytoplasmassa, missä siirto RNA tai tRNA auttaa sovittamaan aminohapot koodiin, muodostaen lopulta proteiinit prosessi nimeltään käännös.
Emäkset ja sokeri ovat erilaisia DNA: lla ja RNA: lla, mutta kaikki nukleotidit kytkeytyvät toisiinsa käyttämällä samaa mekanismia. Sokerin primaari- tai ensimmäinen hiili linkittää emäkseen. Sokerin numero 5 hiili sitoutuu fosfaattiryhmään. Kun nukleotidit sitoutuvat toisiinsa DNA: n tai RNA: n muodostamiseksi, yhden nukleotidin fosfaatti kiinnittyy 3-hiili toisen nukleotidin sokerista, muodostaen niin kutsutun nukleiinihapon sokeri-fosfaattirungon happo. Nukleotidien välistä yhteyttä kutsutaan fosfodiesterisidokseksi.
Sekä DNA että RNA valmistetaan käyttämällä emäksiä, pentoosisokeri- ja fosfaattiryhmiä, mutta typpipitoiset emäkset ja sokeri eivät ole samat kahdessa makromolekyylissä.
DNA valmistetaan käyttämällä emäksiä adeniini, tymiini, guaniini ja sytosiini. Emäkset sitoutuvat toisiinsa hyvin erityisellä tavalla. Adeniini- ja tymiinisidos (A-T), kun taas sytosiini- ja guaniinisidos (G-C). Pentoosisokeri on 2'-deoksiriboosi.
RNA tehdään käyttämällä emäksiä adeniini, urasiili, guaniini ja sytosiini. Emäsparit muodostavat samalla tavalla, paitsi adeniini liittyy urasiiliin (A-U) ja guaniini sitoutuu sytosiinin (G-C) kanssa. Sokeri on riboosi. Yksi helppo tapa muistaa, mitkä emäsparit toistensa kanssa on tarkastella kirjainten muotoa. C ja G ovat molemmat aakkosten kaarevat kirjaimet. A ja T ovat molemmat kirjaimet, jotka on tehty katkeilevista suoria linjoja. Voit muistaa, että U vastaa T: tä, jos muistat U: n seuraavan T: tä, kun sanot aakkoset.
Adeniinia, guaniinia ja tymiiniä kutsutaan puriiniemäksiksi. Ne ovat bisyklisiä molekyylejä, mikä tarkoittaa, että ne koostuvat kahdesta renkaasta. Sytosiiniksi ja tymiiniksi kutsutaan pyrimidiiniemäksiä. Pyrimidiiniemäkset koostuvat yhdestä renkaasta tai heterosyklisestä amiinista.
Vaikka tutkijat löydettiin eukaryooteista, ajan myötä tutkijat huomasivat, että solulla ei tarvitse olla ydintä, jotta sillä olisi nukleiinihappoja. Kaikki oikeat solut (esim. Kasveista, eläimistä, sienistä) sisältävät sekä DNA: ta että RNA: ta. Poikkeuksia ovat jotkut kypsät solut, kuten ihmisen punasolut. Viruksella on joko DNA tai RNA, mutta harvoin molemmat molekyylit. Vaikka suurin osa DNA: sta on kaksijuosteinen ja suurin osa RNA: sta on yksijuosteista, on poikkeuksia. Yksijuosteista DNA: ta ja kaksijuosteista RNA: ta esiintyy viruksissa. Jopa nukleiinihappoja, joissa on kolme ja neljä säiettä, on löydetty!