DNA og nukleinsyrer (basisniveau)

Kemi A · STX · A-niveau · Biokemi-grundlag

🧪 DNA og nukleinsyrer (basisniveau)

DNA (deoxyribonukleinsyre): arvemateriale i alle levende organismer. Opdaget som kemisk stof af Friedrich Miescher 1869. Strukturen klarlagt af James Watson og Francis Crick 1953 (med Rosalind Franklin's røntgendiffraktion-data).

Struktur: dobbelt-helix. Hvert "tråd" består af nukleotider.

Nukleotid: 3 dele = sukker (deoxyribose for DNA, ribose for RNA) + fosfatgruppe + nitrogenholdig base.

Fire baser i DNA: Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G), Cytosin (C). I RNA: U (uracil) erstatter T.

Basepar-regler (Chargaff): A=T (2 hydrogenbindinger), G≡C (3 hydrogenbindinger). Komplementaritet — derfor kan strengen kopieres præcist.

Antiparallel struktur: de to tråde løber modsat (5' til 3' og 3' til 5').

Genetisk kode: tripletter (kodoner) af 3 baser koder for 1 aminosyre. 4³ = 64 mulige kodoner for 20 aminosyrer + start/stop. Redundant (flere kodoner kan kode for samme aminosyre).

Replikation: DNA-polymerase kopierer DNA før celledeling. Semi-konservativ — hver datterstreng består af én gammel og én ny tråd.

Transkription: DNA → mRNA (i kerne, RNA-polymerase).

Translation: mRNA → protein (i ribosom).

Mutationer: punktmutationer (én base ændres), indsætning/sletning, frameshift. UV-lys, kemikalier (mutagener), ionisting stråling kan forårsage mutationer.

DNA-mængde: menneskeligt genom = 3 mia. basepar, ~20.000 gener. Hvis udstrukket: 2 m DNA per celle!

DNA-fingerprint: VNTR (Variable Number Tandem Repeats) eller STR-loci varierer mell

Læringsmål

• Beskrive DNA's dobbelt-helix-struktur og nukleotidernes opbygning
• Anvende basepar-reglerne (A=T, G≡C) og forklare komplementaritet
• Forklare forskellen mellem replikation, transkription og translation
• Beskrive den genetiske kode (kodoner) og dens redundans
• Forklare hvordan mutationer opstår og deres mulige konsekvenser

Sådan kan du arbejde med emnet

• Beskriv DNA-molekylets opbygning som en dobbelthelix
• Forklar reglen om, at A altid parrer med T, og G altid parrer med C
• Tegn opbygningen af en nukleotid og navngiv de tre dele

Eksperiment-forslag

• Konstruér en kort DNA-dobbeltstreng ud fra en given sekvens, og find dens komplementære streng.
• Oversæt en kort mRNA-sekvens til en aminosyresekvens vha. kodon-tabellen.
• Forklar hvorfor en punktmutation i 3. position af et kodon ofte ikke ændrer aminosyren (kodets redundans).
• Diskutér hvordan DNA-fingerprinting (STR-loci) kan bruges til at identificere personer.

Brobygning

DNA og proteiner kobles sammen gennem den genetiske kode — næste emne samler op med påvisningsmetoder for alle de biologiske molekyler.