Mi a nukleotid a biológia definíciójában. Szerkezeti biokémia (E. A. Bessolitsyna). Nukleinsav összetétel

NUKLEOTIDOK NUKLEOTIDOK

nukleozid-foszfátok, nukleozidok foszfor-észterei. Nitrogéntartalmú bázisból (általában purinból vagy pirimidinből), szénhidrát-ribózból (ribonukleotidok) vagy dezoxiribózból (dezoxiribonukleotidok) és egy vagy többből áll. foszfor maradványok. A két csoportból álló vegyületeket N-nek nevezzük. dinukleotidok, több - oligonukleotidból, sok - polinukleotidból. Az N. a nukleinsavak (polinukleotidok), a legfontosabb koenzimek (NAD, NADP, FAD, CoA) és más biológiailag aktív vegyületek részei. A szabad N. nukleozid mono-, di- és trifoszfátok formájában azt jelenti, hogy élő sejtekben vannak. A 3 foszformaradékot tartalmazó nukleozid-trifoszfátok - N. energiaban gazdag (makroerg) vegyületek, vegyszerek forrásai és hordozói. foszfátkötés energiája. Különleges szerepet játszik az ATP - egy univerzális energiatároló, amely bomlást biztosít. létfontosságú folyamatok. Magas energia a nukleozid-trifoszfátok foszfátkötéseit poliszacharidok (uridin-trifoszfát, ATP), fehérjék (GTP, ATP), lipidek (citidin-trifoszfát, ATP) szintézisében használják. A nukleozid-trifoszfátok a nukleinsavak szintézisének szubsztrátjai is. Az uridin-difoszfát részt vesz a szénhidrát-anyagcserében, mint monoszacharid-maradékok hordozója, a citidin-difoszfát (kolin- és etanol-amin-maradékok hordozója) - a lipid-anyagcserében. A ciklikus nukleotidok fontos szabályozó szerepet töltenek be a szervezetben. A szabad nukleozid-monofoszfátok szintézissel (lásd PURIN BÁZISOK, PIRIMIDIN BÁZISOK) vagy nukleinsavak nukleázok hatására történő hidrolízisével keletkeznek. A nukleozid-monofoszfátok szekvenciális foszforilációja a megfelelő nukleozid-di- és nukleozid-trifoszfátok képződéséhez vezet. Az N. lebomlása nukleotidázok hatására megy végbe (ez nukleozidokat termel), valamint nukleotid pirofoszforilázok hatására, amelyek katalizálják az N. hasításának reverzibilis reakcióját szabad bázisokká és foszforibozil-pirofoszfáttá.

.(Forrás: Biological enciklopédikus szótár." Ch. szerk. M. S. Gilyarov; Szerkesztői csoport: A. A. Babaev, G. G. Vinberg, G. A. Zavarzin és mások - 2. kiadás, javítva. - M.: Szov. Enciklopédia, 1986.)

nukleotidok

Természetes vegyületek, amelyekből, mint a láncszemek, láncok épülnek nukleinsavak; részei a legfontosabb koenzimeknek is ( szerves vegyületek nem fehérje jellegű - egyes enzimek összetevője) és más biológiailag aktív anyagok, energiahordozóként szolgálnak a sejtekben.
Az egyes nukleotidok (mononukleotidok) molekulája három vegyi anyagból áll különféle részek. Először is, ez egy öt szénatomos cukor (pentóz) - ribóz (ebben az esetben a nukleotidokat ribonukleotidoknak nevezik, és a ribonukleinsavak vagy RNS) vagy dezoxiribóz (a nukleotidokat dezoxiribonukleotidoknak nevezzük, és a dezoxiribonukleinsavak vagy DNS). Másodszor, ez egy purin vagy pirimidin nitrogéntartalmú bázis. Amikor egy cukor szénatomjához kötődik, nukleozidnak nevezett vegyületet képez. Végül egy, két vagy három foszforsavmaradék, amelyek észterkötésekkel kapcsolódnak a cukorszénhez, nukleotidmolekulát alkotnak. A DNS-nukleotidok nitrogéntartalmú bázisai az adenin és guanin purinok, valamint a citozin és a timin pirimidinek. Az RNS-nukleotidok ugyanazokat a bázisokat tartalmazzák, mint a DNS, de a timint uracil helyettesíti, amely hasonló kémiai szerkezetű.
A nitrogéntartalmú bázisokat és ennek megfelelően a biológiai irodalomban azokat a nukleotidokat általában nevük kezdőbetűivel (latin vagy orosz) jelölik: adenin - A (A), guanin - G (G), citozin - C (C) ), timin - T (T ), uracil - U(U). Két nukleotid kombinációját dinukleotidnak, több nukleotid kombinációját olinnonukleotidnak, sok nukleotid kombinációját polinukleotidnak vagy nukleinsavnak nevezik.
A DNS- és RNS-láncok kialakítása mellett a nukleotidok koenzimek, a három foszforsav-maradékot hordozó nukleotidok (nukleozid-trifoszfátok) pedig a foszfátkötésekben található kémiai energiaforrások. Egy ilyen univerzális energiahordozó szerepe, mint adenozin-trifoszfát(ATP).
Egy speciális csoport a ciklikus nukleotidokból áll, amelyek közvetítik a hormonok hatását a sejtek anyagcseréjének szabályozásában.

.(Forrás: „Biológia. Modern illusztrált enciklopédia.” Főszerkesztő A. P. Gorkin; M.: Rosman, 2006.)


Nézze meg, mi az a "NUCLEOTIDES" más szótárakban:

    - (nukleozid-foszfátok) nukleozidok foszfor-észterei; nitrogéntartalmú bázisból (purin vagy pirimidin), szénhidrátból (ribóz vagy dezoxiribóz) és egy vagy több foszforsav-maradékból áll. Egy, kettő, három, több kapcsolat... Nagy enciklopédikus szótár

    nukleotidok- ov, többes szám nukleotidok mag. biol. Szerves anyag összetevő nukleinsavak és számos enzim koenzimei. A N. fontos szerepet játszanak az állatok anyagcseréjében és növényvilág. Krysin 1998. Lex. SIS 1964: nukleotidok... Az orosz nyelv gallicizmusainak történeti szótára

    nukleotidok- - Nukleozidok foszforsavval alkotott észterei... Rövid szótár biokémiai kifejezések

    Nukleotidok, nukleozidok foszfor-észterei, nukleozid-foszfátok. A szabad nukleotidok, különösen az ATP, cAMP, ADP, fontos szerepet játszanak az energia- és információs intracelluláris folyamatokban, emellett a nukleinsavak összetevői is ... ... Wikipédia

    Nukleozid-foszfátok, nukleinsavakat alkotó vegyületek, számos koenzim és más biológiailag aktív vegyület; minden N. nitrogénbázisból (általában purinból vagy pirimidinből), szénhidrátból (ribóz vagy ... ... Nagy Szovjet enciklopédia

    - (nukleozid-foszfátok), nukleozidok foszfor-észterei; nitrogéntartalmú bázisból (purin vagy pirimidin), szénhidrátból (ribóz vagy dezoxiribóz) és egy vagy több foszforsav-maradékból áll. Egy, kettő, három, több kapcsolat... Enciklopédiai szótár

    Nukleotidok- Az adenin molekula modellje. NUKLEOTIDOK, szerves vegyületek, amelyek nitrogéntartalmú bázisból (adenin, guanin, citozin, timin, uracil), szénhidrátból (ribóz vagy dezoxiribóz) és egy vagy több foszforsav-maradékból állnak. Nukleotidok -...... Illusztrált enciklopédikus szótár

    - (lat. nucleus core) purin- vagy pirimidinbázisból, szénhidrátból és foszforsavból álló szerves anyagok; számos enzim nukleinsavainak és koenzimeinek komponense; számos nukleotid (adenilsav, adenozin és... Szótár idegen szavak orosz nyelv

    Nukleotidok- öt nitrogénbázisból (citozin, uracil, timin, adenin és guanin), ribóz (vagy dezoxiribóz) és egy foszforsav-maradékból álló molekulák. A nukleotidok egymással kombinálva polinukleotidokat (nukleinsavakat) képezhetnek ... A modern természettudomány fogalmai. Alapfogalmak szószedete

    - (nukleozid-foszfátok), foszfor-észterek és nukleozidok, egy vagy több. egy monoszacharid-maradék hidroxilcsoportja; tágabb értelemben olyan vegyületek, amelyekben egy nukleozid vagy annak nem természetes analógja monoszacharidja egy vagy több vegyülettel észterezett. mono...... Kémiai enciklopédia

Könyvek

  • Biológiailag aktív anyagok a fiziológiai és biokémiai folyamatokban az állat testében, M. I. Klopov, V. I. Maksimov. A kézikönyv modern elképzeléseket vázol fel a biológiailag aktív anyagok (vitaminok, enzimek,...

Az aminosavak mellett a nitrogéntartalmú anyagok legfontosabb csoportja a nukleotidok. Az élőlények életében betöltött biológiai jelentőségüket meghatározza, hogy nukleinsavmolekulák - dezoxiribonukleinsav (DNS) és ribonukleinsav (RNS) felépítésére szolgálnak, részei az enzimek katalitikus központjainak, részt vesznek a bioenergetikai folyamatokban és a szénhidrátok, lipidek, fehérjék, alkaloidok és egyéb anyagok szintézise. Egyes nukleotidok képesek szabályozó funkciók ellátására.

A nukleotidok fő szerkezeti komponensei a nitrogénbázisok, pentózok (ribóz vagy dezoxiribóz) és a többi foszforsav. A szénhidrát komponenstől függően a nukleotidok két csoportját különböztetjük meg: a ribóz-maradékot tartalmazó ribonukleotidokat és a dezoxiribóz-maradékot tartalmazó dezoxiribonukleotidokat. A dezoxiribonukleotidokat az organizmusok használják a DNS szintetizálására, és a ribonukleotidok az RNS, az enzimek és a nagy energiájú nukleozid-polifoszfátok részét képezik.

A ribóz és a dezoxiribóz a nukleotidok összetételében b-D-furanóz formában vannak:

A nukleotidok kétféle nitrogénbázisból - pirimidinből és purinszármazékokból - keletkeznek. A bázisok tulajdonságait mutatják be vizes oldat amikor kölcsönhatásba lép a vízmolekulákkal. A pirimidinbázisok közül a legfontosabbak az uracil, a timin és a citozin, mint a nukleinsavakat alkotó nukleotidok fő szerkezeti egységei. Rajtuk kívül más bázisok is ismertek - 5-metil-citozin, pszeudouracil, 5-hidroxi-metil-citozin stb. 5-metil-citozin és 5-hidroxi-metil-citozin kis mennyiségben tud

Purin bázisokból legmagasabb érték tartalmaznak adenint és guanint, mivel ezeket a nukleinsavak szintézisére használják. A nukleinsavak összetételében kis mennyiségben más bázisok is megtalálhatók, amelyek az adenin és guanin kémiai módosulása során keletkeznek: 7-metilguanin, 2-metil-adenin, N-dimetil-guanin stb. Fontos köztes metabolitok a hipoxantin , xantin, allantoin. Egyes növényekben szabad állapotban felhalmozódhatnak.

Minden nitrogéntartalmú bázis intenzíven nyeli el az ultraibolya fényt 200-280 nm hullámhosszon.

Amikor a nitrogéntartalmú bázisok ribóz vagy dezoxiribóz molekulával egyesülnek, az ún nukleozidok, mivel a pentóz és a bázis között glikozidos kötés jön létre. Grounds be ebben az esetben pentózhoz viszonyítva aglikonoknak tekinthetők.

A nukleozidokban a glikozidos kötés a b-furanóz formában lévő pentóz első szénatomja és a purin (kilencedik pozíció) vagy pirimidin (első pozíció) bázis nitrogénje között jön létre. A nitrogéntartalmú adenin, guanin, citozin és uracil bázisok ribózzal kombinálva nukleozidokat képeznek - adenozin, guanozin, citidin és uridin,


és dezoxiribózzal - dezoxiadenozin, dezoxiguanozin, dezoxicitidin, dezoxiuridin. A timin dezoxiribózzal kombinálva dezoxitimidint eredményez.

A nitrogénbázisok és nukleozidok a nukleinsavak intenzív lebontása miatt jelentős mennyiségben halmozódhatnak fel a növényekben.

A nukleozidok foszforsav-észtereit nevezzük nukleotidok. A nukleotidokban ortofoszforsav-maradékok kapcsolódhatnak a ribóz vagy dezoxiribóz ötödik vagy harmadik szénatomjához, egyes ribonukleotidokban pedig a ribóz második szénatomjához is. A szabad nukleotidokban a foszfátcsoport általában a ribóz vagy dezoxiribóz ötödik szénatomján található. Semleges környezetben a nukleotidmolekulákban lévő ortofoszforsav-maradékok erősen disszociálnak, aminek következtében a kationok kapcsolódhatnak, ezért a kémiai izolálás során a nukleotidok sók formájában kristályosodnak ki.

A nitrogéntartalmú bázisok térszerkezetének röntgendiffrakciós analízissel történő vizsgálata azt mutatja, hogy ezek mindegyike szinte lapos konformációval rendelkezik. A kettős kötések átrendeződése meglehetősen könnyen megy végbe bennük, ami tautomer átalakulással jár. Például a guanin két tautomer formában létezhet:

A bázis heterociklusos magjának síkja a nukleozidok és nukleotidok szerkezetében a pentózhoz képest térben két pozíciót foglalhat el, két ellentétes konformációt képezve - syn-felépítés és anti-konformáció. IN anti-konformáció, a nitrogénbázis szerkezete elfordul a pentóztól, és be syn-a konformáció a síkja fölé orientálódik. Szabad állapotban a pirimidin nukleotidok túlnyomórészt a bennük található anti-konformációk, és a purinok meglehetősen könnyen váltanak egyik formáról a másikra.

Tekintettel arra, hogy a nukleotidok erősen savas tulajdonságokkal rendelkeznek, savaknak nevezik őket, figyelembe véve a nitrogéntartalmú bázisok és a szénhidrát komponens nevét. Például egy adenin-maradékot tartalmazó ribonukleotidot adenilsavnak vagy adenozin-monofoszfátnak (AMP) neveznek. A timinből képződött dezoxiribonukleotidot dezoxitimidilsavnak vagy dezoxitimidin-monofoszfátnak (dTMP) nevezik. A többi nukleotid neve a 2. táblázatban látható.

A nukleotidok ciklikus formáit, az adenozin-monofoszfátot és a guanozin-monofoszfátot találták növényekben, amelyek látszólag szabályozó funkciókat látnak el. A ciklikus AMP szerkezete a következő képlettel ábrázolható:

2 . A legfontosabb nukleotidok nevei.

- ezek összetett monomerek, amelyekből heteropolimer molekulák állnak össze. DNS és RNS. A szabad nukleotidok az élet jelátviteli és energiafolyamataiban vesznek részt. A DNS-nukleotidoknak és az RNS-nukleotidoknak közös szerkezeti terve van, de különböznek a pentózcukor szerkezetében. A DNS-nukleotidok cukor-dezoxiribózt, míg az RNS-nukleotidok ribózt használnak.

Nukleotid szerkezet

Mindegyik nukleotid 3 részre osztható:

1. A szénhidrát egy öttagú pentózcukor (ribóz vagy dezoxiribóz).

2. A foszformaradék (foszfát) a foszforsav maradéka.

3. A nitrogéntartalmú bázis sok nitrogénatomot tartalmazó vegyület. A nukleinsavak csak 5 féle nitrogénbázist használnak: adenint, timint, guanint, citozint, uracilt. A DNS-ben 4 típus van: adenin, timin, guanin, citozin. Az RNS-ben is 4 típus található: Adenin, Uracil, Guanine, Cytosine Könnyen észrevehető, hogy az RNS-ben a timint a DNS-hez képest Uracil helyettesíti.

Általános szerkezeti képlet pentóz (ribóz vagy dezoxiribóz), amelynek molekulái a nukleinsavak „vázát” alkotják:

Ha X helyett H (X = H), akkor dezoxiribonukleozidokat kapunk; ha X helyett OH van (X = OH), akkor ribonukleozidokat kapunk. Ha R helyett nitrogéntartalmú bázist (purint vagy pirimidint) helyettesítünk, akkor egy adott nukleotidot kapunk.

Fontos odafigyelni a pentózban lévő szénatomok azon pozícióira, amelyeket 3" és 5"-nek jelölünk. A szénatomok számozása a felül lévő oxigénatomtól kezdődik és az óramutató járásával megegyező irányba halad. Az utolsó egy szénatom (5"), amely a pentózgyűrűn kívül helyezkedik el, és a pentóz, mondhatni "farkát" alkotja, így nukleotidlánc növesztése során az enzim csak új nukleotidot tud rögzíteni. szén 3"-ra, és nem másra. Ezért a nukleotidlánc 5"-es vége soha nem folytatható, csak a 3"-os vége hosszabbítható meg.


Hasonlítsa össze az RNS nukleotidját a DNS nukleotidjával.

Próbáld meg kideríteni, hogy melyik nukleotidról van szó ebben az ábrázolásban:

ATP - szabad nukleotid

A cAMP egy „hurok” ATP-molekula

Nukleotid szerkezeti diagram


Kérjük, vegye figyelembe, hogy az aktivált nukleotid, amely képes meghosszabbítani egy DNS- vagy RNS-láncot, „trifoszfát-farokkal” rendelkezik. Ezzel az „energiával telített” farokkal csatlakozhat a növekvő nukleinsav meglévő láncához. A foszfát farok az 5. szénen ül, így ezt a szénpozíciót már elfoglalták a foszfátok, és ott van a rögzítés céljából. Mihez kell csatolnom? Csak a 3-as pozícióban lévő szénhez". Csatlakozás után egy adott nukleotid maga lesz a következő nukleotid kapcsolódásának célpontja. A „fogadó oldal" biztosítja a 3-as pozícióban lévő szenet, az „érkező oldal" pedig hozzátapad. a foszfát farok az 5" pozícióban található. Általában a lánc a 3" oldalról nő.

A DNS nukleotid lánc meghosszabbítása

A nukleotidok közötti „hosszirányú” kötések miatti lánchosszabbítás csak egy irányba mehet: 5"⇒-ről 3"-ra, mert új nukleotid csak a lánc 3"-os végéhez adható, az 5"-es végéhez nem.

Nukleotidpárok, amelyeket nitrogénbázisuk komplementer keresztkötései kötnek össze

DNS kettős hélix szakasz

Keresse meg a jeleket, amelyek arra utalnak, hogy két DNS-szál ellentétes.

Keressen kettős és hármas komplementer kötéssel rendelkező nukleotidpárokat!

Nukleotid– nukleozid + egy vagy több foszforsavmaradék. Nukleozid– nitrogénbázis és pentóz molekula. A nukleotidok két purinbázist (adenint és guanint) és 3 pirimidinbázist (timin, uracil, citozin) tartalmaznak. Néha kisebb nitrogéntartalmú bázisok is megtalálhatók: pszeudouracil, metiluridin, metilcitozin, metil-adenin.

Nómenklatúra:

Az NK elsődleges szerkezete– szigorúan meghatározott nukleotidsorrendű polinukleotid lánc, amely 3’-5’ foszfodiészter kötéssel kapcsolódik egymáshoz.

A nukleotidok tulajdonságai: 1) negatív töltést szerez 2) fényes

Kifejezett savas tulajdonságok.

A DNS és RNS szerkezetének, működésének és eloszlásának jellemzői a sejtben:

Főleg a sejtmagban lokalizálódik, a mitokondriumokban és a kloroplasztiszokban is

Főleg a citoplazmában lokalizálódik

A szerkezet A, T, G, C + dezoxiribóz + foszfor maradékot tartalmazza.

A szerkezet A, U, G, C + ribóz + foszfor maradékot tartalmazza

Kettős hélix (6 típusa ismert: A-E, Z, domináns B-forma)

Egyszálú (bár összehajtható, hogy „hajtűket” képezzen). Változatai vannak (mRNS, mRNS, tRNS)

Változó méretű (a DNS általában a következőkből áll nagy mennyiségben nukleotidok)

1. Fehérjeszintézist biztosít

2. Örökletes információ hordozója

Biztosítja a fehérjeszintézist

Betartja a Chargaff szabályait

Nem tartja be Chargaff szabályait

DNS elsődleges szerkezetelemző módszer (Sanger):

A DNS polimeráz reakció alapján: DNS izolálása ® restrikciós enzimekkel vágás ® DNS fragmentumok denaturálása és templátként használt egyszálú molekulák előállítása ® primer és szubsztrátok hozzáadása a DNS szintézishez ® a keveréket négy kémcsőbe osztjuk , mindegyikhez hozzáadunk egyet a stop nukleotidok közül ( didezoxinukleotidok), és a DNS polimeráz ® szintézise leáll, amikor a DNS polimeráz stop nukleotiddal ® találkozik, miután minden cső meghatározott nukleotiddal végződő fragmenseket tartalmaz ® fragmentumokat elektroforézissel agaróz gélen választanak el és elemeznek.

A nukleotid molekula cukrot, foszfátot és nitrogénbázist tartalmaz. Hogyan teszik lehetővé ezek az egyszerű komponensek, hogy a nukleotidok összekapcsolódjanak polimerek, például DNS és RNS, valamint energiahordozó molekulák, például ATP létrehozása érdekében?

Nukleotidok: a DNS szerkezet része

Mi az a nukleotid? Ennek megértéséhez el kell képzelni a DNS-t. A sejtmagban és a kromoszómák feloldása után egy vékony kettős szál látható. Ha ráközelít, láthatja, hogy ezek a szálak mindegyike kis építőelemekből, úgynevezett nukleotidokból áll.

Ha a DNS csavart létrának tűnik, akkor minden egyes építőelem vagy nukleotid tartalmaz egy fél fokot és a létra függőleges részének egy részét. A lépés másik fele a szomszédos DNS-szálhoz tartozik. A nukleotidok önmagukban is létezhetnek, vagy a DNS-en kívül más fontos molekulák részei is lehetnek. Például az energiahordozó ATP a nukleotidok egyik formája.

Egy nukleotid összetevői

A nukleotid olyan komponenseket tartalmaz, mint egy nitrogéntartalmú bázis, cukor és egy vagy több foszfát. Érdemes mindegyiket részletesebben megvizsgálni:

  • Nitrogén bázis. Ez lehet adenin, timin, citozin, guanin, uracil. Nem savak, mindegyik több nitrogénatomot tartalmaz. A nukleotidok párosodhatnak egymással: a citozin mindig a guaninnal, az adenin pedig a timinnel párosul a DNS-ben, vagy az uracillal az RNS-ben.
  • A nukleotid következő fő összetevője a cukor. Sokféle cukor létezik, de kettő fontos itt: A ribóz az a cukor, amelyet az RNS-ben látni fog. A ribóznak van egy olyan változata, amelyből hiányzik az oxigénatom, és ezt cukor-dezoxiribóznak nevezik. Ez egyfajta cukor a DNS-nukleotidokban. Ne feledje, hogy a DNS dezoxiribonukleinsav.
  • Az utolsó fő nukleotid fragmentum a foszfát. A foszfát egy foszforatom, amely négy oxigénatomhoz kapcsolódik. A foszfátok közötti kötések nagyon nagy energiájúak, és energiatárolási formaként működnek. Ha egy kapcsolat megszakad, a keletkező energiát munkára lehet felhasználni.

Nukleotidok típusai

Amikor a nukleotidok polimerizálódnak vagy összekapcsolódnak, nukleinsavat, például DNS-t vagy RNS-t képeznek. Mindegyik nukleotid-foszfát egy másik cukorral egyesül, és nitrogéntartalmú bázisokkal cukor-foszfát gerincet képez. A nukleozid egy nukleotid része, amely csak cukorból és bázisból áll. Így beszélhetünk nukleotidról mint nukleozidról és foszfátokról:

  • A nukleozid-monofoszfát olyan nukleotid, amely egy foszfátot tartalmaz.
  • A nukleozid-difoszfát két foszfátot tartalmazó nukleotid.
  • A nukleozid-trifoszfát három foszfátot tartalmazó nukleotid. A nukleotidok a DNS és az RNS építőkövei.

Melyek a különböző típusú nukleotidok, mi a szerkezetük, és hogyan befolyásolhatja egy nukleotid megváltoztatása egy szervezet túlélését?

A nukleotid a biológiában van... (definíció)

Az emberi DNS nukleotidokból áll, amelyek alapvetően a DNS párokba rendezett alegység-dimenziói. Körülbelül 3 milliárd ilyen pár van, amelyeket bázispároknak is neveznek. Hogyan lehet meghatározni egy nukleotidot? Minden spermium és minden tojás körülbelül hatmilliárd egyedi nukleotidot tartalmaz a magjában, amelyek kompakt DNS-molekulákká szerveződnek. Így könnyebben tárolhatók és mozgathatók.

Tehát mik azok a nukleotidok? Különleges nyelvként működnek, amelyet receptek írásához használnak vegyszerek, amelyet a szervezet, különösen a fehérjék hoz létre. A legtöbb nukleotid szakaszt ócska DNS-nek nevezik, mert nem kódol semmit. Van azonban egy kis hányada, amelyik igen kritikus a túlélésedért, és azzá tesz, aki vagy. Ez a 2% a szervezet által termelt és a DNS géneknek nevezett szakaszain található fehérjék nukleotidkódja. Minden gén aminosavláncot kódol, amely egy specifikus fehérje kialakulásához vezet.

A mutációk, amelyek egyetlen nukleotidot érintő változások a sejt DNS-ében, triviálisnak tűnhetnek, tekintve, hogy olyan sok nukleotid található az emberi genomban, de amikor bizonyos géneken előfordulnak, életveszélyes betegségekhez vezethetnek. Ahhoz, hogy jobban megértsük ezt a mechanizmust, először meg kell vizsgálnunk néhány nukleotid alapelvet.

Nukleotid szerkezet

A nukleotidok nukleinsavak monomerei (vagy építőelemei), és egy 5 szénatomos cukorból, egy foszfátcsoportból és egy nitrogénbázisból állnak. Mint már említettük, a cukor és a bázis együtt nukleozidot alkot. Egy foszfátcsoport hozzáadása a molekulát nukleotiddá alakítja. A nukleotidokat a bennük lévő nitrogénbázis és a hozzá kapcsolódó cukor alapján nevezik el (például dezoxiribóz a DNS-nukleotidokban és ribóz az RNS-ben). Mik a nukleotidok a DNS-ben és az RNS-ben? A DNS-ben és az RNS-ben nyolc különböző nukleozid található:

  • RNS: adenozin, guanozin, citidin, uridin.
  • DNS: dezoxiadenozin, dezoxiguanozin, dezoxicitidin, dezoxitimidin.

Vannak más fontos nukleotidok is, például az anyagcserében (pl. ATP) és a sejtjelátvitelben (pl. GTP) részt vevő nukleotidok.

Nukleotidkötés

Az RNS és DNS képződéséhez vezető polimer láncok (vagy többszörös egységek) létrehozásához a nukleotidok egy cukor-foszfát gerincen keresztül kapcsolódnak egymáshoz, amely akkor képződik, amikor az egyik nukleotid foszfátja egy másik nukleotidjához kapcsolódik. Ez az erős kovalens kötések, az úgynevezett foszfodiészter kötések miatt lehetséges.

Mivel a DNS egy kétszálú molekula, ezek közül a polimerláncok közül kettőnek létraként kell egymáshoz kapcsolódnia. A „fokokat” nukleotidpárok alkotják, amelyek hidrogénkötésekkel kötik össze a létra két oldalát. Mi az a nukleotid? Ez a DNS szerkezeti egysége, amely egy nitrogénbázisból és egy cukor-foszfát gerincből áll, amely egy foszfátcsoportból és egy cukorból áll. A DNS számos nukleotidból áll, amelyek egy organizmus genetikai kódjait tartalmazzák és védik.

Nukleinsavak

A nukleinsavak olyan biopolimerek, amelyek a fehérjékkel együtt fontos szerepet játszanak minden élő szervezet sejtjében. Ezek a kapcsolatok felelősek az örökletes információk tárolásáért, továbbításáért és megvalósításáért. Mik azok a nukleotidok? Ezek nukleinsavak monomerei.

Kovalens kötések jönnek létre a nukleotid részei között kémiai kötések, amelyek kondenzációs reakciók eredményeként keletkeznek. Az ilyen reakciók a hidrolízis fordítottja. Érdekes tény az, hogy a DNS-molekulák általában nemcsak hosszabbak, mint az RNS-molekulák, hanem két láncot is tartalmaznak, amelyek nitrogéntartalmú bázisok között hidrogénkötésekkel kapcsolódnak egymáshoz.