5 druhov nukleotidov

Každý je polymér zložený z 3 častí

Päť nukleotidy sa bežne používajú v biochémia a genetika. Každý nukleotid je polymér zložený z troch častí:

• Päťuhlíkový cukor (2'-deoxyribóza v DNA alebo ribóza v RNA)
• Molekula fosfátu
• Dusíkatá (dusík obsahujúca) zásada

Názvy nukleotidov

DKosig / Getty Images

Päť báz sú adenín, guanín, cytozín, tymín a uracil, ktoré majú symboly A, G, C, T a U. Názov bázy sa všeobecne používa ako názov nukleotidu, aj keď je to technicky nesprávne. Bázy sa spájajú s cukrom a vytvárajú nukleotidy adenozín, guanozín, cytidín, tymidín a uridín.

Nukleotidy sú pomenované podľa počtu fosfátových zvyškov, ktoré obsahujú. Napríklad nukleotid, ktorý má adenínovú bázu a tri fosfátové zvyšky, by sa nazýval adenozíntrifosfát (ATP). Ak má nukleotid dva fosfáty, bol by to adenozíndifosfát (ADP). Ak existuje jediný fosfát, nukleotidom je adenozínmonofosfát (AMP).

Viac ako 5 nukleotidov

Hoci sa väčšina ľudí učí iba päť hlavných typov nukleotidov, existujú aj iné, vrátane napríklad cyklických nukleotidov (napr. 3'-5'-cyklický GMP a cyklický AMP). molekuly .

Ako sú časti nukleotidu spojené

KTSDESIGN / KNIŽNICE VEDECKÝCH FOTOGRAFIÍ / Getty Images

Obaja DNA a RNA používajú štyri základne, ale nepoužívajú všetky rovnaké. DNA používa adenín, tymín, guanín a cytozín, zatiaľ čo RNA používa adenín, guanín a cytozín, ale namiesto tymínu má uracil. Špirála molekúl vzniká vtedy, keď dve komplementárne bázy vytvárajú vodíkové väzby medzi sebou. Adenín sa viaže s tymínom (A-T) v DNA a s uracilom v RNA (A-U). Guanín a cytozín sa navzájom dopĺňajú (G-C).

Na vytvorenie a nukleotid báza sa pripája k prvému alebo primárnemu uhlíku ribózy alebo deoxyribózy. Číslo 5 uhlíka cukru sa spája s kyslíkom fosfátovej skupiny. V molekulách DNA alebo RNA tvorí fosfát z jedného nukleotidu fosfodiesterovú väzbu s uhlíkom číslo 3 v ďalšom nukleotidovom cukre.

Adenínová báza

Martin Steinthaler / Getty Images

Základy majú jednu z dvoch foriem. Puríny pozostávajú z dvojitého kruhu, v ktorom sa 5-atómový kruh spája s 6-atómovým kruhom. Pyrimidíny sú jednoduché 6-atómové kruhy.

Puríny sú adenín a guanín. The pyrimidíny sú cytozín, tymín a uracil.

Chemický vzorec adenínu je C₅H₅N_5.Adenín (A) sa viaže na tymín (T) alebo uracil (U). Je to dôležitá báza, pretože sa používa nielen v DNA a RNA, ale aj pre molekulu nosiča energie ATP, kofaktor flavín adenín dinukleotid a kofaktor nikotínamid adenín dinukleotid (NAD).

Adenín vs. adenozín

Hoci ľudia majú tendenciu označovať nukleotidy názvami svojich báz, adenín a adenozín nie sú to isté. Adenín je názov purínovej bázy. Adenozín je väčšia nukleotidová molekula zložená z adenínu, ribózy alebo deoxyribózy a jednej alebo viacerých fosfátových skupín.

Tymínová báza

ktsimage / Getty Images

Chemický vzorec pyrimidíntymínu je C₅H₆N_dvaO_dva. Jeho symbolom je T a nachádza sa v DNA, ale nie v RNA.

Guanínová báza

Marilyn Nieves / Getty Images

Chemický vzorec purínového guanínu je C₅H₅N₅O. Guanín (G) sa viaže len na cytozín (C), v DNA aj RNA.

Cytozínová báza

PASIEKA / Getty Images

Chemický vzorec pyrimidínového cytozínu je C₄H₅N₃O. Jeho symbol je C. Táto báza sa nachádza v DNA aj RNA. Cytidíntrifosfát (CTP) je enzýmový kofaktor, ktorý dokáže konvertovať ADP na ATP.

Cytozín sa môže spontánne zmeniť na uracil. Ak sa mutácia neopraví, môže to zanechať v DNA zvyšok uracilu.

Uracilová báza

z roku 2015 / Getty Images

Uracil je a slabá kyselina ktorý má chemický vzorec C₄H₄N_dvaO_dva. Uracil (U) sa nachádza v RNA, kde sa viaže s adenínom (A). Uracil je demetylovaná forma základného tymínu. Molekula sa sama recykluje prostredníctvom súboru fosforibozyltransferázových reakcií.

Jedným zaujímavým faktom o uracile je, že misia Cassini k Saturnu zistila, že jej mesiac Titan má na svojom povrchu uracil.