Какво е нуклеотид в биологията?

Нуклеотидната молекула е съставена от захар, фосфат и азотна основа. Как тези прости компоненти позволяват на нуклеотидите да се съберат, за да създадат полимери като ДНК и РНК, както и молекули, които носят енергия, като АТФ?

Нуклеотиди: Част от структурата на ДНК

Какво е нуклеотид? За да разберете това, трябва да си представите ДНК. Веднъж в ядрото на клетката и разпръскване на хромозомите, можете да видите тънка двойна нишка. Когато скалирате, можете да видите, че всяка от тези нишки се състои от малки строителни блокове, наречени нуклеотиди.

Ако ДНК изглежда като усукана стълба, всеки строителен блок или нуклеотид включва половин стъпка и леко вертикална част от стълбата. Другата половина от стъпката принадлежи към съседната ДНК нишка. Нуклеотидите също могат да съществуват сами или да са част от други важни молекули освен ДНК. Например, АТР енергийният носител е форма на нуклеотид.

Нуклеотидни компоненти

Съставът на нуклеотида включва компоненти като азотна основа, захар и един или повече фосфати. Струва си да разгледаме всеки един от тях по-подробно:

• Азотна основа. То може да бъде аденин, тимин, цитозин, гуанин, урацил. Те не са киселини, всяка от тях съдържа няколко азотни атома. Нуклеотидите могат да се свързват помежду си: цитозинът винаги е свързан с двойки гуанин и аденин с тимин в ДНК или урацил в РНК.
• Следващият основен компонент на нуклеотида е захарта. Има много видове захар, но две са важни тук: рибозата е захарта, която ще видите в РНК. Има версия на рибоза, която няма кислороден атом и ще се нарича захарна дезоксирибоза. Това е вид захар в ДНК нуклеотидите. Помнете, че ДНК е дезоксирибонуклеинова киселина.
• Последният голям нуклеотиден фрагмент е фосфат. Фосфатът е фосфорен атом, свързан с четири кислородни атома. Връзките между фосфатите са много висока енергия и действат като форма на съхранение на енергия. Когато връзката е прекъсната, получената енергия може да се използва за извършване на работата.

Видове нуклеотиди

Когато нуклеотидите се полимеризират или комбинират заедно, те образуват нуклеинова киселина, като ДНК или РНК. Всеки нуклеотиден фосфат се присъединява към друга захар, като се образува захарно-фосфатна база с азотни бази. Нуклеозидът е част от нуклеотид, който се състои само от захар и основа. Така можем да говорим за нуклеотид като нуклеозид и фосфат:

• Нуклеозидният монофосфат е нуклеотид, който включва само фосфат.
• Нуклеозидният дифосфат е нуклеотид, който включва два фосфата.
• Нуклеозидният трифосфат е нуклеотид, който съдържа три фосфата. Нуклеотидите са градивни елементи на ДНК и РНК.

Какви са типовете нуклеотиди, каква е тяхната структура и как промяната в един нуклеотид може да повлияе на оцеляването на организма?

Нуклеотидът е в биологията ... (определение)

Човешката ДНК е съставена от нуклеотиди, които са основно суб-елементарно измерване на ДНК, подредени по двойки. Има около 3 милиарда от тези двойки, наричани още базови двойки. Каква е дефиницията на нуклеотид? Всяка клетка от сперматозоиди и всяко яйце съдържа около шест милиарда отделни нуклеотиди в ядрото, които са организирани в компактни ДНК молекули. Това улеснява тяхното съхранение и работа.

И така, какво са нуклеотиди? Те действат като специален език, който се използва за писане на рецепти за химикали, създадени от тялото ви, по-специално протеини. Повечето нуклеотидни места се наричат ​​нежелана ДНК, защото не кодират нищо. Въпреки това има малка част, която е от решаващо значение за вашето оцеляване и ви прави това, което сте. Този 2% нуклеотиден код е за всеки протеин, който вашето тяло произвежда и има в части от ДНК, наречени гени. Всеки ген кодира верига от аминокиселини, която води до образуването на специфичен протеин.

Мутациите, които са промени в ДНК клетките, включващи един нуклеотид, могат да изглеждат тривиални, като се има предвид, че в човешкия геном има толкова много нуклеотиди, но когато се появят на определени гени, те могат да доведат до животозастрашаващи болести. За да разберете по-добре този механизъм, първо трябва да разгледате някои от основите на нуклеотидите.

Нуклеотидна структура

Нуклеотидите са мономери (или градивни елементи) на нуклеинови киселини и се състоят от 5-въглеродна захар, фосфатна група и азотна база. Както вече беше споменато, захарта и основата заедно образуват нуклеозид. Добавянето на фосфатната група превръща молекулата в нуклеотид. Нуклеотидите се наименуват според азотната база, която те съдържат и захарите, прикрепени към нея (например, дезоксирибоза в ДНК нуклеотиди и рибоза в РНК). Какво представляват нуклеотидите в ДНК и РНК? Общо има осем различни нуклеозиди в ДНК и РНК:

• РНК: аденозин, гуанозин, цитидин, уридин.
• ДНК: деоксиаденозин, деоксигуанозин, деоксицитидин, деокситимидин.

Има и други важни нуклеотиди, като тези, които участват в метаболизма (например, АТР) и клетъчното сигнализиране (например, GTP).

Нуклеотидно свързване

За да се създадат полимерни вериги (или няколко единици), които водят до образуването на РНК и ДНК, нуклеотидите са свързани помежду си чрез захарен фосфатен скелет, който се образува, когато фосфатът на един нуклеотид е прикрепен към захарта на другия. Това е възможно поради силните ковалентни връзки, наречени фосфодиестерни връзки.

Тъй като ДНК е двойно-верижна молекула, две от тези полимерни вериги трябва да се съединяват като стълба. "Стъпки" се състоят от двойки нуклеотиди, които свързват двете страни на стълбата, използвайки водородни връзки. Какво е нуклеотид? Това е структурна единица на ДНК, която се състои от азотна основа и захарен фосфат, състоящ се от фосфатна група и захар. ДНК се състои от много нуклеотиди, които съдържат и защитават генетичните кодове на организма.

Нуклеинови киселини

Нуклеиновите киселини са биополимери, които заедно с протеините играят важна роля в клетките на всички живи организми. Тези съединения са отговорни за съхранението, предаването и прилагането на наследствена информация. Какво представляват нуклеотидите? Това са мономери на нуклеинови киселини.

Ковалентни химични връзки възникват между части от нуклеотида, които се образуват в резултат на реакции на кондензация. Такива реакции са обратна хидролиза. Интересен факт е, че ДНК молекулите обикновено са не само по-дълги от молекулите на РНК, но също така включват и две вериги, които са свързани помежду си с помощта на водородни връзки, възникващи между азотни бази.