De ce este ADN solubil în apă?

În conformitate cu Muzeul Tehnologic de Inovare, ADN-ul este solubil în apă deoarece moleculele de zahăr și fosfat care formează coloana vertebrală a ADN-ului sunt hidrofile. Bazele ADN sunt hidrofobe, dar sunt protejate de apă de către Backbonele ADN ale celor două fire ADN.

Pentru ca o moleculă să fie solubilă în apă, trebuie să fie o moleculă polară sau să aibă o încărcătură. H2O este o molecula îndoită cu oxigenul situat în mijloc. Oxigenul este mai mult electronegativ decât hidrogenul, deci atrage electronii mai puternic, rezultând o diferență de sarcină parțială între atomii de oxigen și hidrogen. Aceste diferențe de încărcare cauzează ca hidrogenul și oxigenul din diferite molecule de apă să fie atrase temporar una de alta în legături de hidrogen.

Moleculele polar au atomi capabili să formeze legături de hidrogen, în mod tipic grupări hidroxil (-OH) sau carbonil (C = O). Catedra de ADN constă din molecule de riboză (zahăr) și fosfat alternante. Fosfatul este încărcat negativ, motiv pentru care macromoleculele ADN sunt predominant negative. Riboza are mai multe grupări hidroxilice care pot forma legături de hidrogen cu apă.

Interesant este că răsucirea în ADN dublu catenar este cauzată de faptul că bazele ADN-ului sunt hidrofobe, în timp ce coloana vertebrală este hidrofilă. Răsucirea comprimă bazele mai aproape și împiedică apa să intre în mijlocul moleculei.