Her er kapitel A7, DNA’s kemi, samlet på én side. Sæt flueben ved det, du kan. Er du i tvivl, så åbn Kort sagt, eller læs afsnittet igen.
A7.1 Nucleotider
Det skal du kunne
- beskrive de tre dele i et nucleotid
- kende forskel på deoxyribose og ribose og bruge numrene 1′ til 5′
- kende de fem baser og inddele dem i puriner og pyrimidiner
- finde de funktionelle grupper i en base
- forklare, hvilke bindinger der holder de tre dele sammen
- DNA er en polymer af nucleotider.
- Et nucleotid består af en phosphatgruppe, sukkeret deoxyribose og en base.
- Baserne er adenin, guanin, cytosin og thymin. Adenin og guanin er puriner med to ringe, og cytosin og thymin er pyrimidiner med én ring.
- Baserne er flade ringe med nitrogenatomer og med polære grupper på kanten.
- Phosphatgruppen er bundet til carbonatom 5′ med en esterbinding, og basen er bundet til carbonatom 1′.
A7.2 DNA-strengen
Det skal du kunne
- beskrive, hvordan nucleotider bindes sammen til en streng
- forklare, hvad 5′-enden og 3′-enden er, og skrive en rækkefølge af baser
- forklare, hvorfor DNA er en syre og er negativt ladet ved pH 7
- forklare, hvordan positive ioner og proteiner binder sig til DNA
- forklare, hvordan stykker af DNA kan skilles ad efter længde
- Nucleotider bindes sammen ved kondensation, og bindingen hedder en phosphodiesterbinding.
- Sukker og phosphat danner strengens rygrad, og baserne stikker ud til siden.
- Sekvensen skrives fra 5′-enden til 3′-enden.
- Phosphatgrupperne har pKs omkring 1, så DNA er negativt ladet ved pH 7.
- Positive ioner og positivt ladede sidekæder i proteiner binder sig til DNA med ion-ionbindinger.
- I gelelektroforese vandrer DNA mod pluspolen, og korte stykker vandrer længst.
A7.3 Baseparring og dobbeltspiralen
Det skal du kunne
- udpege de grupper i en base, der kan give og tage imod en hydrogenbinding
- forklare, hvorfor adenin parrer med thymin og guanin med cytosin
- finde den komplementære streng til en sekvens og regne med basernes andele
- beskrive dobbeltspiralen og de bindinger, der holder den sammen
- Adenin parrer med thymin med 2 hydrogenbindinger, og guanin parrer med cytosin med 3.
- En gruppe, der giver et hydrogenatom, skal stå over for en gruppe, der tager imod.
- De to strenge er komplementære og løber hver sin vej.
- I dobbeltstrenget DNA er der lige meget A og T og lige meget G og C.
- Dobbeltspiralen holdes sammen af hydrogenbindinger mellem baserne og londonbindinger mellem de stablede basepar.
A7.4 Når DNA smelter
Det skal du kunne
- beskrive smeltning af DNA som en ligevægt mellem dobbeltstreng og enkeltstrenge
- forklare fortegnene for ΔH og ΔS, når strengene skilles, og bruge ΔG = ΔH − T · ΔS
- aflæse smeltetemperaturen på en smeltekurve
- forklare, hvorfor DNA med meget G og C smelter ved en højere temperatur
- bestemme koncentrationen af DNA ud fra absorbansen ved 260 nm
- Dobbeltstrenget DNA er i ligevægt med to enkeltstrenge.
- Når strengene skilles, er både ΔH og ΔS positive, så høj temperatur skiller strengene.
- Smeltetemperaturen Tm er den temperatur, hvor halvdelen er smeltet.
- Smeltningen følges med absorbansen ved 260 nm, som stiger, når strengene skilles.
- Meget G og C giver en høj smeltetemperatur, fordi de holdes sammen af 3 hydrogenbindinger.
- En absorbans på 1,00 ved 260 nm svarer til 50 µg dobbeltstrenget DNA pr. mL.
A7.5 PCR: kopiering i et reagensglas
Det skal du kunne
- beskrive den reaktion, enzymet DNA-polymerase katalyserer
- forklare de tre trin i en PCR-cyklus ud fra temperaturen
- forklare, hvorfor enzymet i PCR skal kunne tåle varme
- beregne antallet af kopier efter et antal cyklusser
- forklare, hvad en primer er, og hvorfor den er nødvendig
- DNA-polymerase sætter nucleotider på 3′-enden af en streng, som sidder på en skabelonstreng.
- OH-gruppen i 3′-enden er nucleofilen, og en diphosphation er den udgående gruppe.
- En PCR-cyklus har tre trin: 95 °C skiller strengene, omkring 55 °C lader primerne binde, og ved 72 °C bygger enzymet nye strenge.
- Enzymet kommer fra en bakterie fra varme kilder og tåler 95 °C.
- Antallet af kopier fordobles i hver cyklus: N = N0 · 2n.
A7.6 Fra DNA til protein
Det skal du kunne
- beskrive de to trin fra DNA til protein
- oversætte en sekvens i DNA til mRNA og videre til aminosyrer
- forklare, hvordan én ændret base kan give et protein med andre egenskaber
- Ved transskription bygges en mRNA-streng med samme sekvens som den kodende streng i DNA, med U i stedet for T.
- Ved translation læses mRNA i codons på tre baser, og hvert codon giver én aminosyre.
- Den genetiske kode har 64 codons for 20 aminosyrer og tre stopsignaler.
- En mutation kan skifte én aminosyre ud, og en anden sidekæde kan ændre proteinets egenskaber.
- Ved seglcelleanæmi er en negativt ladet sidekæde skiftet ud med en upolær.
A7.7 Skader på DNA og lægemidler
Det skal du kunne
- forklare, hvordan cytosin kan blive til uracil, og hvorfor det er en skade
- forklare, hvordan ultraviolet lys binder to thyminbaser sammen
- forklare, hvordan lægemidlet cisplatin binder sig til DNA
- forklare, hvordan et lægemiddel, der ligner et nucleotid, kan stoppe en DNA-streng
- Cytosin kan reagere med vand og blive til uracil, som parrer med adenin i stedet for guanin.
- Ultraviolet lys kan binde to thyminbaser sammen ved en addition.
- Cisplatin er et platinkompleks, der bliver aktivt inde i cellen og binder sig til to guaninbaser.
- AZT mangler OH-gruppen på carbonatom 3′, så en DNA-streng med AZT ikke kan blive længere.
- Mutationer er skader, der ikke bliver repareret.