Nukleotid je osnovni gradivni element ribonukleinska kiselina (RNA) ili deoksiribonukleinska kiselina (DNA) koja ima bazu, šećer, ili fosfat komponenta. U stanicama nukleotidi imaju vitalne funkcije i na primjer su uključeni u hormonsku transdukciju signala ili proizvodnju energije.
Što su nukleotidi?
Nukleotidi su osnovni građevni blokovi RNA i DNA. Sastavljeni su od a šećer molekula, specifična baza i fosfat skupina. Nukleotidi se koriste u genetskom kodu, a mnogi tipovi, poput GTP, cAMP i ATP, također obavljaju vitalne stanične funkcije. Div molekule RNA ili DNA sastoje se od ukupno pet različitih vrsta nukleotida.
Funkcija, učinak i zadaci
Nukleotidi su vrlo važni za stvaranje novih stanica kao i metabolizam energije a također funkcioniraju kao glasničke tvari. Bez nukleotida tijelo ne bi moglo funkcionirati. Uz pomoć nukleotida, organizam može obnoviti svoju funkciju nakon bolesti ili ozljeda. To zahtijeva mnogo građevinskih materijala i puno energije, koje međutim nisu dostupne u dovoljnim količinama u slučaju nedostatka nukleotida. Općenito, dakle, nukleotidi u tijelu obavljaju sljedeće funkcije:
- Nosač energije: za to su potrebne anhidridne veze koje su vrlo visoke u energiji.
- Prethodnici proizvoda sinteze kao što su RNA i DNA.
- Dijelovi koenzima: oni su važni za tijek različitih kemijskih reakcija.
- Alosterična modulacijska funkcija: nukleotidi imaju zadatak regulirati aktivnost ključnih enzima
Formiranje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti
Nukleotid se sastoji od sljedećih komponenata:
- Monosaharid sastavljen od 5 C atoma, poznat i kao pentoza.
- Ostatak fosforne kiseline i
- Iz jedne od ukupno pet nukleobaza (uracil, timin, citozin, gvanin, adenin).
Korištenje električnih romobila ističe šećer je time povezan s bazom i fosfor. Kada fosfat je vezan za nukleozid, dolazi do stvaranja najjednostavnijeg nukleotida, nazvanog mononukleotid. Pod, ispod voda cijepajući se, fosfat tvori an ester veza s 5-C atomom nukleozida. Stoga se nukleotidi vrlo često nazivaju "fosfatni esteri nukleozida". Ako se dodaju daljnji fosfatni ostaci, nastaju nukleozidni di- ili nukleozidni trifosfati. Anhidridne veze fosforne kiseline stvaraju se između fosfata koji imaju veliku količinu energije. U DNA se koriste samo timin, citozin, gvanin, odnosno adenin, dok je u RNA umjesto timina prisutan uracil. Postoji i niz drugih baze koji se nazivaju rijetkim bazama jer su prisutni u nukleinske kiseline samo u vrlo malim količinama. To uključuje, na primjer, hidroksilirani ili metilirani purin, kao i pirimidin baze poput pseudouridina, dihidrouracila ili 5-metilcitozina. Tri nukleotida povezana zajedno čine najmanju jedinicu potrebnu za kodiranje genetskih informacija u RNA ili DNA. Ova se jedinica podataka naziva kodon. U osnovi se razlikuju dvije vrste nukleotida: pirimidinski nukleotidi i purinski nukleotidi. Nukleotidi purina imaju heterociklički sustav prstenova koji se sastoji od dva prstena, dok pirimidinski nukleotidi imaju samo jedan prsten. Nukleotidi su prirodna komponenta životinjske i biljne hrane i nalaze se u svim stanicama. Polimerni nukleinske kiseline uneseni hranom organizam razgrađuje na nukleotide ili nukleozide, koji se potom apsorbiraju u tankog crijeva. Međutim, nukleinske kiseline javljaju se u hrani u različitim količinama. Iznutrice imaju vrlo visok udio, ali meso i riba također sadrže mnogo nukleina kiseline.
Bolesti i poremećaji
Zdravi ljudi mogu apsorbirati dovoljne količine nukleotidnih spojeva iz hrane, reciklirati ih iz stanica ili ih sintetizirati endogeno. Međutim, ako je endogena opskrba nedovoljna, tada je izuzetno važno unositi nukleotide u dijeta. Konkretno, tkiva koja imaju visoku potrebu za energijom trebaju nukleotide u dovoljnim količinama. Tu spadaju, na primjer, crijeva, jetraje imunološki sustav, mišići i živčani sustav. Kronične bolesti se posebno često javljaju u tim tkivima. Ostale vrste tkiva poput mozak, limfociti, eritrociti or leukociti ne mogu sintetizirati nukleotide i također ovise o opskrbi određenom hranom. U određenim bolesnim stanjima ili kada je smanjen unos nukleotida, prehrambeni nukleotidi preporučuju se kako bi se optimizirala funkcija tkiva. Dijetalni nukleotidi potiču rast bifidobakterija. Nadalje, lezije u gastrointestinalnom traktu također se mogu smanjiti i povećati duljina ili rast crijevnih resica. Osobito kod djece koja rasti vrlo brzo, u slučaju većih ozljeda ili infekcija, postavlja se pitanje je li samosinteza dovoljna da pokrije povećanu potrebu za nukleotidom. Majčino mlijeko sadrži relativno visok udio nukleotida, pa bi dojenčad koja se hrane majčinim mlijekom također trebala imati odgovarajuću opskrbu. Ako se nukleotidni slijed gena promijeni, to se naziva mutacijom. Na primjer, jedan par nukleotida u DNA može se zamijeniti drugim. U ovom se slučaju govori o točkovnoj mutaciji ili "tihoj mutaciji". Ako se izgubi jedan ili više nukleotidnih parova ili se umetnu parovi, unutar a. Dolazi do delecije ili insercije gen. U mnogim slučajevima nastali protein tada ima potpuno drugačiju strukturu i nije u stanju obavljati svoje funkcije. Mutacije mogu biti uzrokovane mutagenim tvarima ili zračenjem ili se mogu dogoditi spontano. Kao rezultat toga, pojedinac baze može se izmijeniti i DNA može biti oštećena.
