1. กรดนิวคลีอิกและนิวคลีโอไทด์ Nucleic acids and Nucleotides

2. Nucleic acid กรดนิวคลีอิก ( Nucleic acids ) นิวคลีโอไทด์ ( Nucleotides ) เรื่องน่ารู้ของกรดนิวคลีอิก ชนิดของนิวคลีโอไทด์ อาร์ เอ็น เอ็น ( Ribonucleic acid, RNA ) ดี เอ็น เอ ( Deoxyribonucleic Acid , DNA ) หน้าที่ของนิวคลีโอไทด์ กรดนิวคลีอิก

3. กรดนิวคลีอิก เป็นสารโมเลกุลใหญ่ที่สำคัญของสิ่งมีชีวิต โดยกรดนิวคลีอิกเป็นสารพันธุกรรมที่ ทำหน้าที่เก็บและถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรม นอกจากนี้ยังทำหน้าที่ควบคุมการเจริญเติบโตของกระบวนการต่างๆ ของสิ่งมีชีวิต และให้พลังงาน ATP( acenosine triphosphate ) จากโครงสร้าง สามารถแบ่งกรดนิวคลีอิก ออกเป็น 2 ชนิด คือ กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก ( DNA ) และ กรดไรโบนิวคลีอิก ( RNA ) โดย DNA ทำหน้าที่เป็นสารพันธุกรรมและเป็นส่วนประกอบของโครโมโซม ส่วน RNA ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรมจาก DNA กรดนิวคลีอิกประกอบด้วย นิวคลีโอไทด์ ( Nucleotide ) เป็นโมโนเมอร์ หลายโมเลกุลเรียงต่อกันเป็นเส้นยาว เรียกว่า พอลี - นิวคลีโอไทด์ ( Polynucleotide )

4. นิวคลีโอไทด์ คือ สารประกอบคาร์บอน ที่เกิดจากอะตอมของธาตุคาร์บอนออกซิเจนและฟอสฟอรัสรวมกันเป็นโมเลกุล นิวคลีโอไทด์ มีโครงสร้าง คือ นิวคลีโอไทด์ ประกอบด้วยสารเคมี 3 อย่างมาประกอบกัน คือ หมู่ฟอสเฟต น้ำตาลเพนโทส ( pentos Sugar ) เบสไนโตรเจน

5. โครงสร้างของหมู่ฟอสเฟต หมู่ฟอสเฟต

6. น้ำตาลเพนโทส คือน้ำตาลที่มีธาตุคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ 5 โมเลกุล มีอยู่สองชนิดคือ น้ำตาลไรโบส และ ดีออกซีไรโบส น้ำตาลทั้งสอง ต่างกันตรงที่ น้ำตาลดีออกซีไรโบสขาดหมู่ไฮดรอกซี (- OH) ที่คาร์บอนตำแหน่งที่สอง เราสามารถใช้ปฎิกิริยาทางเคมีตรวจหาน้ำตาลทั้งสองชนิดได้โดย ใช้ปฏิกิริยา ไดเฟนิลามีน ( diphenylamine) ตรวจหาปริมาณน้ำตาลดีออกซีไรโบส และใช้ปฏิกิริยา ออร์ซินอล ( orcinol) ตรวจหาน้ำตาลไรโบส

7. น้ำตาลเพนโตส แบ่งเป็น 2 ชนิด โครงสร้างของน้ำตาลไรโบส 2. น้ำตาลดีออกซีไรโบส มีสูตรโมเลกุล คือ C 5 H 10 O 4 DNA 1. น้ำตาลไรโบส มีสูตรโมเลกุล คือ C 5 H 10 O 5 RNA โครงสร้างของน้ำตาลดีออกซีไรโบส

8. คือ เบสที่มีในโตรเจนเป็นส่วนประกอบ มี 2 ประเภท ได้แก่ 1. เบสพิวริน ( purine ) เป็นเบสที่มีโครงสร้างหลักประกอบด้วย วงแหวน 2 วงแหวน แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ อะดีนีน ( adinine หรือ A ) และ กวานีน ( guanine หรือ G ) อะดีนีน ( adinine หรือ A ) กวานีน ( guanine หรือ G ) เบสไนโตรเจน

9. 2. ไพริมิดิน ( pyrimidine ) เป็นเบสที่มีโครงสร้างเป็นวงแหวน 1 วงแหวน ได้แก่ ไทมีน ( tymine หรือ T ) ไซโตซีน ( cytosine หรือ C ) และ ยูราซิน ( uracil หรือ U ) ไทมีน ( tymine หรือ T ) ไซโตซีน ( cytosine หรือ C ) ยูราซิน ( uracil หรือ U ) ใน DNA จะประกอบด้วย อะดีนีน , ไซโตซีน , ไทมีน , กวานีน ( A C T G ) ส่วน RNA จะประกอบด้วย อะดีนีน , ไซโตซีน , ยูราซิน , กวานีน ( A C U G ) ใช้ยูราซินแทนไทมีน

10. หน้าที่ของนิวคลีโอไทด์ เป็นหน่วยย่อย ( building block ) สำหรับสร้างกรดนิวคลีอิก โดยไรโบนิวคลีโอไทด์ เป็นหน่วยโครงสร้างของ อาร์ เอ็น เอ และ ดีออกซีไรโบนิวคลีโอไทด์ เป็นหน่วยโครงสร้างของ ดี เอ็น เอ เป็นสารตัวกลางเก็บพลังงาน ซึ่งพลังงานที่ได้จากการเผาผลาญสารอาหาร สามารถเก็บไว้ในรูปพลังงานพันธะเคมีระหว่าง หมู่ฟอสเฟต (anhydride bond) ภายในโมเลกุลของนิวคลีโอไทด์ที่มีฟอสเฟตมากกว่า 1 หมู่ สารตัวกลางเก็บพลังงาน ที่รู้จักกันดีได้แก่ ATP ( acenosine triphosphate ) เป็นตัวกลางในการออกฤทธิ์ของฮอร์โมน เช่น cAMP

11. ชนิดของนิวคลีโอไทด์ นิวคลีโอไทด์ที่มีเบสไซโทซีน นิวคลีโอไทด์ที่มีเบสยูราซิล นิวคลีโอไทด์ที่มีเบสอะดินิน นิวคลีโอไทด์ที่มีเบสกวานิน นิวคลีโอไทด์ที่มีเบสไทมีน

12. ดี เอน เอ เป็นสารชีวโมเลกุลที่ใหญ่ที่สุด ในคนพบ ดี เอน เอ ในนิวเคลียสของเซลล์และในไมโตคอนเดรีย ดี เอน เอ มีขนาดและรูปร่างที่แตกต่างกัน ตั้งแต่มีรูปร่างเป็นวงกลม เช่น พลาสมิดซึ่งเป็น ดี เอน เอ ขนาดเล็กในบักเตรีจนถึง ดี เอน เอ ขนาดใหญ่พันม้วนกับแกนโปรตีนอย่างซับซ้อนจนมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์ เช่น โครโมโซมในเซลล์มนุษย์

13. โครงสร้างของดีเอ็นเอ

14. การยึดจับของเบสในดี เอ็น เอ * ใน DNA จะประกอบด้วย อะดีนีน , ไซโตซีน , ไทมีน , กวานีน ( A C T G ) โดยที่ เบสอะดีนีน จะจับคู่กับ เบสไทมีน ( A กับ T ) และ เบสกวานีน จะจับคู่กับเบสไซโตซีน ( G กับ C ) เสมอ

15. สำหรับ RNA ก็มีโครงสร้างคล้าย DNA คือประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์เรียงต่อกันด้วยพันธะฟอสโฟไดเอสเทอร์เป็น โพลีนิวคลีโอไทด์ แต่องค์ประกอบของ นิวคลีโอไทด์แตกต่างกันที่น้ำตาล และเบส โดยน้ำตาลใน RNA เป็น ไรโบส ส่วนเบสใน RNA มียูราซิล (U) มาแทนไทมีน (T) นอกจากนั้น RNA ยังเป็นโพลีนิวคลีโอไทด์สายเดี่ยว ซึ่งต่างจาก DNA ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเกลียวคู่

16. โครงสร้างของ โครงสร้างของอาร์ เอ็น เอ

17. กรดไรโบนิวคลีอิก (Ribonucleic acid, RNA) RNA ที่พบในเซลล์ทั้งหมดเป็นชนิดสายเดี่ยว เฉพาะไวรัสเท่านั้นที่อาจเป็นสายคู่ได้ ชนิดของเบสที่ประกอบเป็น RNA นั้นไม่แน่นอน ปริมาณของ purine ไม่จำเป็นต้องเท่ากับ pyrimidine เหมือนใน DNA มักจะพบเบสที่แปลกหรือเบสที่หายากเป็นองค์ประกอบ แม้ว่าจะเป็นสายเดี่ยว แต่ RNA อาจม้วนพับสายเข้าหากันและพันกันเองเป็นเกลียวได้ สามารถพบ RNA ได้ทั้งใน nucleus, cytoplasm และ mitochondria

18. ชนิดของ RNA แบ่ง RNA ออกเป็น 3 ชนิดคือ mRNA (messenger RNA), rRNA (ribosomal RNA) และ tRNA (transfer RNA) 100 1,500 3,100 35,000 550,000 1,100,000 5 16 23 82 rRNA 73-93 23,000-30,000 4 16 tRNA 75-300 25,000-1,000,000 6-25 2 mRNA จำนวน นิวคลีโอไทด์ น้ำหนักโมเลกุล ( ดาลตัน ) ขนาด (S) ปริมาณเปรียบเทียบ

19. rRNA RNA ที่เป็นส่วนประกอบของไรโบโซม คิดเป็น 65% ของน้ำหนักไรโบโซม เป็น RNA ที่มีปริมาณมากที่สุด คือ 80% ของ RNA ทั้งหมดภายในเซลล์ ในสัตว์ชั้นสูงมี 4 ขนาด คือ 28S, 18S, 5.8S และ 5S ในแบคทีเรียมี 3 ชนิด คือ 23S, 16S และ 5S rRNA เข้าร่วมกับโปรตีนเกิดเป็นไรโบโซม ทำหน้าที่เป็นแหล่งผลิตโปรตีน

20. ตารางเปรียบเทียบ DNA และ RNA มีน้ำตาล ribose เป็นองค์ประกอบ มีน้ำตาล deoxyribose เป็นองค์ประกอบ มีเสถียรทางเคมีน้อยกว่า มีเสถียรทางเคมีมากกว่า มีน้ำหนักโมเลกุลน้อยกว่า มีน้ำหนักโมเลกุลมากกว่า ส่วนใหญ่เป็นพอลินิวคลีโอไทด์สายเดี่ยวเสมอ เป็นพอลินิวคลีโอไทด์สายคู่เสมอ RNA DNA พบเบสได้ 4 ชนิดคือ A G C U พบเบสได้ 4 ชนิดคือ A G C T

21. ถูกสลายได้โดยด่าง ( เบส ) ถูกสลายได้โดยกรด มีอย่างน้อย 3 ชนิด คือ m RNA t RNA และ r RNA มีเพียงชนิดเดียวแต่มีปริมาณและลำดับเบสได้ไม่จำกัด อาจพบเพียงชั่วคราว คงอยู่ตลอดไป ถูกสังเคราะห์ในเซลล์และพบทั่วไปในเซลล์ พบอยู่ในนิวเคลียสเกือบทั้งหมด อัตราส่วน A + C ÷ G +T มีค่าไม่แน่นอน อัตราส่วน A + C ÷ G +T มีค่าเป็น 1 เสมอ RNA DNA

22. เรื่องน่ารู้ นิวคลิอิก กรดนิวคลีอิก เป็นสารโมเลกุลในเซลล์ที่มีความยาวของโมเลกุลมากที่สุด หน่วยย่อย ( monomer ) ของกรดนิวคลีอิกคือ นิวคลีโอไทด์ ( nucleotide ) นิวคลีโอไทด์ ( nucleotide ) แต่ละโมเลกุลในกรดนิวคลีอิกมีการจับกันด้วย พันธะฟอสโฟไดเอสเตอร์ ( phosphodiester bond ) ของหมู่ฟอสเฟตกับน้ำตาล

23. เรื่องน่ารู้ นิวคลิอิก นิวคลีโอไทด์ ( nucleotide ) แต่ละโมเลกุลประกอบด้วย ไนโตรจีนัสเบส ( nitrogenous base ) หรือ นิวคลีโอไทด์เบส ( nucleotide base ) น้ำตาลที่มีคาร์บอน 5 อะตอม ( pentose sugar ) และ หมู่ฟอสเฟต ( phosphate group ) องค์ประกอบส่วนของนิวคลีโอไทด์ ( nucleotide ) ที่เป็นสารอินทรีย์ คือ ไนโตรจีนัสเบส หรือ นิวคลีโอไทด์เบส น้ำตาลที่มีคาร์บอน 5 อะตอม ( pentose sugar )

24. เรื่องน่ารู้ นิวคลิอิก องค์ประกอบส่วนใดของนิวคลีโอไทด์ ( nucleotide ) ที่เป็นสารอนินทรีย์ คือ หมู่ฟอสเฟต ( phosphate group ) เบสไนโตรเจน ( nitrogenous base ) มี 2 ประเภท คือ เพียวรีน ( purine base ) มี 2 ชนิดคือ อะดีนีน ( adenine หรือ A ) และ กวานีน ( guanine หรือ G ) ไพริมีดีน ( pyrimidine base ) มี 3 ชนิด คือ ไซโทนีน ( cytosine หรือ C ) ไทมีน ( thymine หรือ T ) และ ยูราซิล ( uracil หรือ U )

25. เรื่องน่ารู้ นิวคลิอิก ไนโตรจีนัสเบส ( nitrogenous base ) ชนิดที่พบเฉพาะใน DNA คือ ไทมีน ( thymine หรือ T ) ไนโตรจีนัสเบส ( nitrogenous base ) ชนิดที่พบเฉพาะใน RNA คือ ยูราซิล ( uracil หรือ U ) โมเลกุลของ DNA มีลักษณะเป็นสายเกลียวคู่ ( double helix ) โดยเกลียว 1 รอบจะมีนิวคลีโอไทด์เป็นองค์ประกอบ อยู่ 10 คู่

26. เรื่องน่ารู้ นิวคลิอิก ไนโตรจีนัสเบส ( nitrogenous base ) ในกรดนิวคลีอิกมีคุณสมบัติพิเศษคือ ดูดกลืนแสงอัลตราไวโอเลต ที่มีความยาวคลื่น 260 นาโมเมตรได้ดี การสลายตัวของ อะดีนีน ( adenine หรือ A ) และ กวานีน ( guanine หรือ G ) จะได้สารที่ชื่อว่า กรดยูริก ( uric acid ) กระบวนการการสังเคราะห์ DNA เรียกว่า Replication

27. เรื่องน่ารู้ นิวคลิอิก กระบวนการการสังเคราะห์ RNA เรียกว่า Transcription ปริมาณ RNA ในเซลล์ มีดังนี้ r RNA มี 85 % t RNA มี 10 % m RNA มี 5 % ขนาดของ RNA มีดังนี้ m RNA > r RNA > t RNA RNA ชนิดที่เป็นองค์ประกอบอยู่ในไรโบโซม คือ r RNA